Рекультивация земель загрязненных нефтью и нефтепродуктами реферат

Обновлено: 05.07.2024

Цель работы условно оценить эффективность рекультивируемых работ на участках аварийный разливов. Для этого необходимо решить следующие задачи:
• Проанализировать статистических данных по аварийности при добыче и транспортировке нефти
• Рассмотреть механизмы воздействия на почвенно-земельные ресурсы
• Проанализировать современные методов рекультивации
• Проанализировать подходы к разработке проектов по рекультивации

Содержание

ВВЕДЕНИЕ 3
Глава 1. ИСТОЧНИКИ И СПЕЦИФИКА НЕФТЯНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ЗЕМЕЛЬ 5
1.1 Физико-химические свойства нефти 5
1.2 Районы и источники загрязнений нефтью 5
1.3Статистика аварийности на трубопроводном транспорте 9
1.4 Характеристика ХМАО 11
Глава 2. УПРАВЛЕНИЕ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬЮ ПО РЕКУЛЬТИВАЦИИ НЕФТЕЗАГРЯЗНЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ 15
2.1 Подготовительные мероприятия 15
2.1.1 Инвентаризация и классифицирование загрязненных земельных участков 15
2.1.2 Разработка Проектной документации 22
2.1.3 Планирование работ 25
2.1.4 Натурное и предпроектное обследование участков 26
2.2 Проведение рекультивации 33
2.2.1.Общие положения по организации работ по рекультивации 33
2.2.2 Перечень основных работ 33
2.2.3 Комплексная рекультивация 43
2.2.4 Контроль работ по рекультивации 43
2.4. Мониторинг участков 47
2.5 Учет и отчетность по рекультивации 51
2.6 Сдача рекультивированных земель Государственной Комиссии 53
2.7 Недостатки действующих требований при приемке земель 57
Глава 3. ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРОЕКТА РЕКУЛЬТИВАЦИИ 62
3.1 Рекультивация на участке № 09/тс/478/06-з 62
3.2 Экономическая оценка проводимых работ по рекультивации 70

Вложенные файлы: 1 файл

Диплом[1]Гранкина 2.docx

Глава 1. ИСТОЧНИКИ И СПЕЦИФИКА НЕФТЯНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ЗЕМЕЛЬ 5

1.1 Физико-химические свойства нефти 5

1.2 Районы и источники загрязнений нефтью 5

1.3Статистика аварийности на трубопроводном транспорте 9

1.4 Характеристика ХМАО 11

Глава 2. УПРАВЛЕНИЕ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬЮ ПО РЕКУЛЬТИВАЦИИ НЕФТЕЗАГРЯЗНЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ 15

2.1 Подготовительные мероприятия 15

2.1.1 Инвентаризация и классифицирование загрязненных земельных участков 15

2.1.2 Разработка Проектной документации 22

2.1.3 Планирование работ 25

2.1.4 Натурное и предпроектное обследование участков 26

2.2 Проведение рекультивации 33

2.2.1.Общие положения по организации работ по рекультивации 33

2.2.2 Перечень основных работ 33

2.2.3 Комплексная рекультивация 43

2.2.4 Контроль работ по рекультивации 43

2.4. Мониторинг участков 47

2.5 Учет и отчетность по рекультивации 51

2.6 Сдача рекультивированных земель Государственной Комиссии 53

2.7 Недостатки действующих требований при приемке земель 57

Глава 3. ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРОЕКТА РЕКУЛЬТИВАЦИИ 62

3.1 Рекультивация на участке № 09/тс/478/06-з 62

3.2 Экономическая оценка проводимых работ по рекультивации 70

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время активно ведется поиск оптимального сочетания необходимых восстановительных мероприятий для рекультивации нефтезагрязненных участков. Основные требования, выдвигаемые к рекультивационным работам: эффективность, экономичность и минимально возможное воздействие на окружающую среду. Под эффективностью следует понимать максимальное приближение загрязненного участка к естественным условиям (снижение содержания нефтепродуктов в почве, восстановление растительного покрова), либо к условиям, позволяющим использовать его по целевому назначению. На некоторых нефтезагрязненных участках проведение рекультивации может привести к негативным для биогеоценоза последствиям и ухудшить экологическую обстановку. Часто на нефтезагрязненных участках проведение рекультивации не требуется, поскольку содержание нефти в них не препятствует процессу самозарастания.

Большая часть рекультивационных мероприятий затрагивает только верхний слой почв (до 30 см). Однако, в зависимости от типа почвы, ее гранулометрического состава, а также от иных факторов (например, погребение нефтезагрязненной толщи) нефть может находиться и на больших глубинах. В связи с этим, к каждому нефтезагрязненному участку необходимо подходить индивидуально. Разработку проектов рекультивации должны предварять детальные исследования почв и растительного покрова на каждом участке.

Рекультивация земель - комплекс мероприятий, направленных на восстановление продуктивности нарушенных земель, а также на улучшение условий окружающей среды. На действующих предприятиях, связанных с нарушением земель, рекультивация земель должна быть неотъемлемой частью технологических процессов.

Основными объектами рекультивации в условиях нефтегазодобычи являются нефтезагрязненные почвы, утратившие в связи с загрязнением плодородие и народнохозяйственную ценность.

Проведение технологических мероприятий по восстановлению продуктивности нефтезагрязненных почв должно быть возложено на специализированные подразделения, имеющие лицензию на выполнение рекультивационных работ, оснащенные соответствующей сельскохозяйственной и вспомогательной техникой, агротехническими приспособлениями, семенами трав, раскислителями, удобрениями и пр. согласно проекта рекультивации.

В соответствии с требованиями производится первичное обследование нефтезагрязненного участка и составляется паспорт, выбирается соответствующая технологическая карта (схему) для конкретного участка,
сообразуясь с результатами первичного обследования и данными паспорта.

Цель работы условно оценить эффективность рекультивируемых работ на участках аварийный разливов. Для этого необходимо решить следующие задачи:

Проанализировать статистических данных по аварийности при добыче и транспортировке нефти
Рассмотреть механизмы воздействия на почвенно-земельные ресурсы
Проанализировать современные методов рекультивации
Проанализировать подходы к разработке проектов по рекультивации
Дать экономическую оценку проекта по рекультивации с учетом специфики региональных комплексов

Ханты-Мансийский Автономный округ в настоящее время является одним из основных регионов, где ведутся разведка и добыча углеводородного сырья. Около 90 % площади округа приходиться на территории, перспективные и в нефтегазоносном отношении. Поэтому эта тема очень актуальна для данного региона.

На примере ХМАО попытаюсь провести эколого-энономическую оценку рекультивации нефтезагрязненных земель и сделать выводы по эффективности проводимых мероприятий.

Глава 1. ИСТОЧНИКИ И СПЕЦИФИКА НЕФТЯНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ЗЕМЕЛЬ

1.1 Физико-химические свойства нефти

. Развитие промышленности и транспорта требует увеличения добычи нефти как энергоносителя и сырья для химической промышленности. . Ежегодно миллионы тонн нефти выливаются на поверхность Мирового океана, попадают в почву и грунтовые воды, сгорают, загрязняя воздух.

Большинство земель в той или иной мере загрязнены сейчас нефтепродуктами. Особенно сильно это выражено в тех регионах, через которые проходят нефтепроводы, а также богатых предприятиями химической промышленности, использующими в качестве сырья нефть или природный газ. Ежегодно десятки тонн нефти загрязняют полезные земли, снижая ее плодородие, но до сих пор этой проблеме не оказывают должного внимания.

Нефть представляет собой жидкость от желто- или светло-бурого до черного цвета, с характерным запахом. Это смесь углеводов и их производных, каждое из которых может рассматриваться как самостоятельный токсикант. В ее составе обнаруживается свыше 1000 индивидуальных органических веществ, содержащих 83–87% углерода, 12–14% водорода, 0,5–6,0% серы, 0,02–1,7% азота, 0,005–3,6% кислорода и незначительную примесь минеральных соединений; зольность нефти не превышает 0,1%. Нефть легче воды: плотность различных видов нефти колеблется от 0,73 до 0,97.

1.2 Районы и источники загрязнений нефтью

Основной источник загрязнения почвы нефтью – антропогенная деятельность. В естественных условиях нефть залегает под плодородным слоем почвы на больших глубинах и не производит существенного на нее влияния. В нормальной ситуации нефть не выходит на поверхность, происходит это только в редких случаях в результате подвижек горных пород, тектонических процессов, сопровождающихся поднятием грунта.

Антропогенные источники загрязнения почв нефтью и нефтепродуктами на месторождении являются:

-пункты сбора и, подготовки нефти;

- кустовые насосные станции;

Причины попадания нефти на рельеф:

- аварийные разливы нефти в результате коррозии нефтепроводов и механических разрушений;

- разрушение обваловки шламового амбара;

- некачественная гидроизоляция стенок и дна шламового амбара, ее нарушение или отсутствие;

негерметичность устьев скважин, задвижек, фланцевых соединений;
разливы нефти в результате трещин и переполнения резервуаров.

Виды загрязнения земель:

нефтяное;
комбинированное (нефтяное и солевое).

Основные загрязнения нефтью происходят в районах нефтепромыслов, нефтепроводов, а также при перевозке нефти по сухопутным магистралям.

В районах наземных нефтепромыслов и нефтепроводов периодически происходят локальные утечки нефти и нефтепродуктов, которые не распространяются на большие площади.

Экологические последствия загрязнения почв нефтью и нефтепродуктами зависят от параметров загрязнения, свойств почвы и характеристик внешней среды.

К первой группе факторов относятся химическая природа загрязняющих веществ, концентрация их в почве, срок от момента загрязнения и др. Как было отмечено выше, нефть состоит из многих фракций, существенно различающихся между собой по физико-химическим свойствам. Поэтому их поведение в почве различно.

Наибольшей проникающей способностью обладают легкие фракции, которые капиллярными силами затягиваются на глубину до 1 метра. Будучи загрязнена только легкими фракциями, почва со временем может самоочиститься, так как эти фракции обладают низкими температурами кипения и довольно быстро испаряются.

Тяжелые битумные фракции, которые находятся в нефти растворенными в летучих фракциях, проникают не глубже 12 см. При нормальной температуре это твердые аморфные вещества, они адсорбируются из раствора почвенными частицами верхнего слоя, склеивают их, застывают и образуют твердую корку. Такое загрязнение не может быть ликвидировано естественным путем.

Фракции нефти имеют разную токсичность. Поэтому загрязнение тяжелыми фракциями наносит косвенный вред – ухудшает или вообще делает невозможным аэрацию почвы, понижает содержание в почве кислорода, что приводит к снижению количества или вообще вымиранию аэробной части микрофлоры и, наоборот, увеличению числа анаэробов. Наиболее опасно загрязнение именно самой нефтью: при этом легкие фракции проникают вглубь, а тяжелые создают корку на поверхности, не давая первым испариться. В результате все живое в почве просто гибнет, почва теряет свои хозяйственные свойства, становится мертвой.

Ко второй группе факторов принадлежат структура почвы, гранулометрический состав, влажность почвы, активность микробиологических и биохимических процессов и др.

Чем крупнее частицы почвы, тем легче нефть и нефтепродукты проходят внутрь ее, в ее нижние слои. От структуры почвы также зависит степень аэрации почвы, а следовательно, интенсивность испарения и окисления нефти. Влажная почва отталкивает гидрофобные нефть и нефтепродукты, препятствуя ее впитыванию.

К внешним факторам относятся температура воздуха, ветреность, уровень солнечной радиации и особенно доля ультрафиолетового излучения в свете, растительный покров и пр.

Чем выше температура воздуха, тем выше скорость окислительных процессов, посредством которых разлагается на воздухе нефть. Соответственно в летнее время нефть быстрее разлагается: легкие фракции испаряются, тяжелые окисляются. Зимой, при отрицательной температуре, большинство тяжелых фракций переходят в твердое состояние и вообще не окисляются, поэтому основная часть (если не все) процессов разложения нефти и нефтепродуктов происходят именно летом. Ветер обдувает верхний слой почвы свежим воздухом, создавая динамически повышенную концентрацию кислорода над ней, способствуя окислению. К тому же ветер создает токи воздуха в воздушной системе почвы, по крайней мере той ее части, что осталась после загрязнения. Выветривание верхнего загрязненного и окисленного слоя также содействует дальнейшему очищению. Ультрафиолетовое излучение способствует окислительным реакциям и поэтому сильно ускоряет разложение нефти на поверхности земли и, особенно, на водных гладях.

При сильном нефтяном загрязнении растительный покров обычно вымирает. Однако, если загрязнение не очень велико, то он может способствовать очищению почвы. Образующийся от него за несколько лет растительный опад создает над загрязненным слоем чистый гумусовый слой, богатый аэробной микрофлорой, которая может вести окисление лежащих ниже нефтепродуктов.

1.3Статистика аварийности на трубопроводном транспорте

Нефть и нефтепродукты, поступая в окружающую среду, оказывают негативное влияния на природные компоненты экосистемы. Они являются постоянным источником канцерогенного и мутагенного загрязнения. Поэтому проведение рекультивационных работ является одним из важнейших природоохранных мероприятий, направленных на восстановление прежнего плодородия загрязненных земель.

Технологии рекультивации замазученных земель должны основываться на понимании последствий попадания нефти в почву и стимуляции конкретных физических и биохимических процессов ее дегенерации.

1. Основные этапы и рекультивации земель.

Попадая на земную поверхность, нефть из анаэробной обстановки с очень замедленными темпами геохимических процессов переносится в кислородную среду, где помимо абиотических большую роль играют биохимические факторы. Сырая нефть, содержащая до 50% легких (с температурами кипения до 250 градусов) наиболее токсичных фракций, подвергается физико-химическому воздействию: испарению, вымыванию, ультрафиолетовому облучению и т. п., вследствии чего легкие и водорастворимые углеводороды, разлагаясь, мигрируют с места разлива. Остаточный тяжелый битумизированый нефтепродукт подвергается биохимической деградации. Решающее значение играют микроорганизмы, осуществляющие внутриклеточное окисление углеводородов.

Комплекс мероприятий по очистке почвы от нефтяного загрязнения включают два момента: первый- активизация абиотических физико-химических процессов деградации свежей нефти; второй- стимуляция почвенной углеводоокисляющей микрофлоры и фитомелиорация.

Агротехнический этап. Основная цель создать слой почвы со свойствами, благоприятными для биологической рекультивации. Работы включают в себя:

- рыхление почвенного горизонта для ускорения физико-химических и биохимических процессов деградации нефти с использованием мальчирующих грунтов(на сильнозагрязненных лесных почвах);

- создание искусственного микрорельефа из чередующихся продольных микроповышений(бугров) и микропонижений(канавок) на болотных почвах с избыточным увлажнением;

При снижении концетрации остаточных нефтепродуктов в рекультивировационном слое в среднем по всему участку до значений безопасных для фитомелиорантов(15% в органогенных и 8% в минеральных и смешанных грунтах) можно приступать к биологическому этапу рекультивации.

Биологический этап. Включает в себя комплекс агротехнических и фитомелиоративных мероприятий, проводимых с целью восстановления плодородия нарушенных земель.

- фитомелиорационное и агротехническое стимулирование почвенной углеводоокисляющей микрофлоры;

- формирование устойчивых травостоев или всходов(подроста) древесных пород.

Рекультивацию можно считать завершенной после создания густого и устойчивого травостоя, при этом концентрация остаточных нефтепродуктов со значениями коэффициента окисления нефти более 90% не должна превышать в среднем по участку 8,0% в органогенных и 1,5% в минеральных и смешанных грунтах.

Рекультивация земель на предприятиях Сургутского, Нефтеюганского и Нижневартовского районов.

По состоянию на 01.01.1998г., вследствие аварийности на нефтепроводах на территории Нижневартовского района было накоплено 3481,3га земель, загрязненных нефтью.

В 1997году темпы рекультивационных работ по сравнению 1997годом снизились и площадь рекультивационных земель составила всего-100,96га.

Одним из факторов, оказавших влияние на объемы рекультиванных земель, явилось отсутствие у нефтедобывающих предприятий необходимых средств для финансирования проведения рекультивационных работ; другим – низкая квалификация производителей рекультивационных работ, вследствие чего не были соблюдены в полном объеме требования по приемке рекультивированных земель.

Биотехнологический способ основанный на использовании торфа.

Торф обладает высокой сорбиционной способностью. Микрофлора торфа обладает сильной деструктивной функцией и не требует значительного адаптацинного периода при загрязнении нефтью. Даже в свежезагрязненном торфе наблюдается 13-кратное увеличение численности углеводородокисляющих бактерий. Рекультивацию нефтезагрязненных почв с использованием торфа проводят поэтапно:

1. Первичная очистка, обваловка и сбор разлитой нефти с помощью торфа.

2. Механическое отделение путем сжатия торфа. Отжатая нефть поступает в нефтеприемники, торф- на приготовление биопрепарата.

3. Приготовление торфяного грунта методом активации нефтеокисляющих микроорганизмов с помощью дополнительно чистого торфа и заранее приготовленной суспензии углеводородокисляющих микроорганизмов(можно и органические добавки).

4. Внесение биологически активного препарата на нефтезагрязненные почвы.

Биотехнология ликвидации шламовых амбаров.

Предлагается следующий порядок действий:

1.Если шламовый амбар(ША) находится в работе 2-3 недели и на его дне отсутствуют тяжелые фракции нефти, очистку следует начинать со сбора нефти с поверхности. Затем производят откачку буровой жидкости и засыпку грунтом.

2. Если ША находился в работе более длительное время чем 2-3 недели, то на его дне скопился слой асфальтено-битумных фракций, то сначала удаляют нефть с поверхности, затем откачивают буровую жидкость и только после этого производят механическую очистку тяжелых фракций нефти со дна.

3. Для предотвращения выпадения тяжелых фракций на дно ША предлагается не позднее чем через 3 суток с момента сброса нефти производить ее откачку. Если амбар задействован непрерывном технологическом цикле, необходимо не реже 1 раза в трое суток производить откачку нефти.

Исходя из всех данных можно сделать вывод, что длительность всего природного процесса трансформации нефти в разных почвенно-климатических зонах составляет от нескольких месяцев до нескольких десятков лет. Наиболее эффективным принципом ликвидации нефтезагрязнений следует считать интесификацию процессов естественного очищения почв и воды, активизацию регенерационной способности аборигенных биоценозов.

В нижеприведонной таблице даны показатели биологической активности рекультивируемой почвы (численность микроорганизмов, интенсивность дыхания почвы с выделением СО ) и остаточного содержания нефти. Результаты показали, что в нефтезагрязненной почве, обработанной биопрепаратом, в течении 3 месяцев численность популяции микроорганизмов, участвующих в трансформации углеводородов, возрастает в несколько раз, а интенсивность минерализации органического вещества, показателем которой является выделение СО – в 2 раза. За 3 месяца даже при высокой степени загрязненности(в среднем около 20% сырой нефти к массе почвы) эффективность биодеградации нефти в процессе рекультивации превысила 40%, причем действие биопрепарата проявилась как самостоятельном его внесении, так и в сочетании с минеральными удобрениями. Подобные результаты были получены в промысловых

Формирование искусственного растительного покрова возможно только с применением минеральных удобрений. Основным агроприемом при создании различных травяных покрытий на горизонтальных исклоновых участках нужно считать нанесение на поверхность минерального субстрата слоя торфа толщиной 5-8 см, с последующим внесением минеральных удобрений. Тщательное выравнивание и прикатывание нанесенного слоя торфа, а также смешивание его путем неглубокой перекопки с песком и суглинком дает положительный эффект. Применяют в нашем регионе такие культуры, как овсяница овечья, полевица белая гигантская, двукисточник тростниковидный, еще на хорошо удобренном песчанном субстракте без торфа лучшими дернообразующими являются овсяница красная(сорта Широкореченская, Свердловская, Ирбитская), мятлик луговой(сорт УрГУ), мятлик узколистный, волосенец сибирский, овсяница скальная, овсяница разнолистная, ежа сборная совместно с кострецом безостным.

Большинство приведенных видов и сортов травянистых растений формирует в условиях ХМАО зрелые семена. Некоторые злаки, бобовые и гвоздичные дают жизнеспособный самосев.

Список литературы.

1. Отчет: Состояние окружающей среды и природных ресурсов в Нижневартовском районе./Выпуск № 1 г. Нижневартовск. 1997г.

Руководитель: Член-кор. РАЕН к.с-хн. Н.Я.Крупинин.

2. Экология ХМАО./Тюмень;Софт-Дизайн.1997г.

Составители: Л.Н.Добринский, В.В,Плотников.

4. Биотехнические методы ликвидации загрязнения почв нефтью и нефтепродуктами./ Р.К.Андерсон/ВНИИОЭНГ 1993г.

5. Использование биопрепаратов для очистки и рекультивации нефтезагрязненых почв./ Андерсон Р.К., Калимулинин А.А. и др.//НТЖ. Нефтепромысловое дело. 1995г№6.

6. Охрана природы и рациональное использования природных ресурсов.//Нефтяного хозяйство./1997г.№9.

Восстановление нефтезагрязненных земель является в настоящее время одним из сложных и в то же время малозученных объектов рекультивации. Во всех мероприятиях, связанных с ликвидацией последствий загрязнения, с восстановлением нарушенных земель, необходимо исходить из главного принципа: не нанести экосистеме больший вред, чем тот, который уже нанесен при загрязнении.

Содержание работы

ВВЕДЕНИЕ 3
ЭТАПЫ ПРОЦЕССА РЕКУЛЬТИВАЦИИ4
МЕТОДЫ РЕКУЛЬТИВАЦИИ НЕФТЕЗАГРЯЗНЕНИЙ5
ЗАКЛЮЧЕНИЕ7
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Файлы: 1 файл

реферат - рекультивация.doc

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ФАКУЛЬТЕТ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ И НЕФТЕГАЗОВОГО ДЕЛА

КАФЕДРА ГЕОЛОГИИ И ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ

РЕКУЛЬТИВАЦИЯ НЕФТЕЗАГРЯЗНЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ

Под рекультивацией земель подразумевают комплекс работ, которые направлены на восстановления продуктивности загрязненных земель народнохозяйственной ценности, а также для улучшения экологии.

Рекультивация земель осуществляется Организацией Заказчиком с помощью привлечения специализированной организации которая имеет лицензию на проведение данных работ.

При рекультивации участков земли, что были загрязненные нефтью и нефтепродуктами нужно проводить мероприятия по охране окружающей среды. Согласно общим требованиям, по возможности необходимо максимально ускорить деградацию нефтепродуктов и сделать почву не соленой.

Весь процесс рекультивации нефтезагрязненных земель проводится в два этапы:

1. Удаления и почвы нефтепродуктов и остатков нефти.

2. Рекультивация земли

Полный процесс рекультивации загрязненных земель нефтью и ее продуктами должен проходить не сразу, а делиться на несколько стадий. Точные сроки проведения работ, должны быть указаны в проектной документации. В зависимости от степени, уровня загрязнения и временем залива почвы назначаются сроки и стадии рекультивации. Также берутся во внимания природная зона участка, почвенно-климатические условия, ландшафтно-геохимическая характеристика, а также состояние биоценоза.

Бывают случаи, что рекультивация земельных участков в сельскохозяйственных целях невозможна, тогда на этой почве проводятся лесонасаждения, с целью оздоровления окружающей среды, путем увеличения лесного фонда. При возможности создаются рекреационные зоны и новые заповедники. Если загрязненные земли рекультивируются с целью создания рекреационных зон, тогда они должны включать в себя еще несколько этапов. Нужно придерживаться вертикального планирования территории, а также обязательным считается, сохранение существующих форм рельефа почвы на стадии технического этапа. Рельеф и формы земельных участков, которые прошли рекультивацию, должны в полной мере обеспечивать их эффективное использование. После завершения всего комплекса работ по рекультивации нефтезагрязненных земель, обработанные участки должны представлять собой устойчивый, экологически сбалансированный ландшафт. Нужно помнить, что при умеренном загрязнении земельных участков целесообразно проводить только технический этап рекультивации и в полной мере рассчитывать на самоочищение почвы.

Попадая в окружающую среду, ископаемые углеводороды, в частности нефть и продукты ее переработки, не только губят флору и фауну, но и наносят прямой вред здоровью человека. Положение усугубляется тем, что решение этого вопроса (как, впрочем, и большинство других экологических проблем) долгие годы откладывалось на будущее. В связи с этим нам кажется актуальным поднятие вопроса о снижение риска аварий на предприятиях, перерабатывающих нефть и занимающихся транспортировкой и распространением нефтепродуктов.

Среди методов ликвидации нефтяных загрязнений почв выделяются следующие группы методов:

1. Механические: обваловка загрязнения, откачка нефти в емкости насосами и вакуумными сборщиками. Проблема очистки при просачивании нефти в грунт не решается, замена почвы. Вывоз почвы на свалку для естественного разложения.

- Сжигание (экстренная мера при угрозе прорыва нефти в водные источники). В зависимости от типа нефти и нефтепродукта таким путем уничтожается от 1/2 до 2/3 разлива, остальное просачивается в почву. При сжигании из-за недостаточно высокой температуры в атмосферу попадают продукты возгонки и неполного окисления нефти. Землю после сжигания необходимо вывозить на свалку (так называемая "горелая земля");

- Предотвращение возгорания. Применяется при разливах в цехах, жилых кварталах, на автомагистралях, где возгорание опаснее загрязнения почвы; в этом случае изолируют разлив сверху противопожарными пенами или засыпают сорбентами;

-Промывка почвы. Проводится в промывных барабанах с применением ПАВ, промывные воды отстаиваются в гидроизолированных прудах или емкостях, где впоследствии производится их разделение и очистка;

- Дренирование почвы. Разновидность промывки почвы на месте с помощью дренажных систем; может сочетаться с биологическими методами, использующими нефтеразлагающие бактерии;

-Экстракция растворителями. Обычно осуществляется в промывных барабанах летучими растворителями с последующей отгонкой их остатков паром;

- Сорбция. Сорбентами засыпают разливы нефтепродуктов на сравнительно твердой поверхности (асфальте, бетоне, утрамбованном грунте) для поглощения нефтепродукта и снижения опасности пожара;

-Термическая десорбция (крекинг). Применяется при наличии соответствующего оборудования, но позволяет получать полезные продукты вплоть до мазутных фракций;

- Химическое капсулирование. Новый метод, заключающийся в переводе углеводородов в неподвижную нетоксическую форму.

-Фитомелиорация. Устранение остатков нефти путем высева нефтестойких трав (клевер ползучий, щавель, осока), активизирующих почвенную микрофлору; является окончательной стадией рекульти вации загрязненных почв;

- Биоремидиация. Применение нефтеразлагающих бактерий; необходима запашка культуры в почву, периодические подкормки растворами удобрений; ограничения по глубине обработке, температуре почвы; процесс занимает 2-3 сезона.

В настоящее время рекультивация нефтезагрязненных земель проводится, как правило, без достаточного научного обоснования. При сжигании нефти, засыпке загрязненных участков грунтом, вывозе загрязненной почвы в отвалы, т. е. при ликвидации разливов нефти на почвы последствием часто может быть необратимое уничтожение плодородного слоя почвы. Такие способы рекультивации совершенно неприемлемы. Механические и физические методы не могут обеспечить полного удаления нефти и нефтепродуктов с почвы, а процесс естественного разложения их в почвах чрезвычайно длителен, поэтому в настоящее время наиболее приемлемыми являются биологические методы.

Таким образом, были рассмотрены существующие методы рекультивации нефтезагрязненных почв и их эффективность в частности. Наиболее приемлемыми на сегодняшний день считаются биологические методы рекультивации, так как они не наносят экосистеме больший вред, чем тот, который уже нанесен при загрязнении, и процесс очищения почвы значительно быстрее по сравнению с другими методами рекультивации.

В настоящее время одной из наиболее перспективной технологии очистки нефтезагрязненных почв считается интродуцирование в почву различных комплексов микроорганизмов, отличающихся повышенной способностью к биодеструкции тех или иных углеводородных компонентов нефти и нефтепродуктов. В природных условиях биотрансформация нефти и нефтепродуктов осуществляется под воздействием комплекса самых различных групп организмов.

Цель исследования: Рассмотрение методов и способов обезвреживания нефтезагрязненных субстратов.

Вложение	Размер
proekt_matveeva.rar	948.46 КБ

Предварительный просмотр:

Региональный этап всероссийской олимпиады школьников по экологии

Автор: Матвеева Елена Александровна

Научные руководители: Сомкова Галина Михайловна

Матвеев Александр Юрьевич

(заместитель директора по производству

г. Когалым, 2014 г.

Глава 1. Литературный обзор……………………………………………………….4

Нефть как фактор загрязнения земель ХМАО - Югры………………….…..4
Причины и последствия нефтяных разливов………………………………. 5
Методы рекультивации. Рекультивация почвы и водоемов с помощью

биоразлагающих сорбентов…………………………………………………. 8

Глава 2. Объекты и методы исследования………………………………………..11

2.1 Характеристика объектов исследования……………………………………11

2.2 Методика исследования……………………………………………………. 11

Глава 3. Результаты собственных исследований и их обсуждение……………..14

3.1 Влияние микроорганизмов препарата на изменение концентрации нефти……………………………………………………………..…………. 14

3.2 Динамика биодеградации нефти…………………………………………….15

Актуальность исследования. Нефть является одним из основных факторов мирового экономического развития в 21 веке и остается важнейшим энергоресурсом на обозримое будущее. Нефтяное загрязнение – как по масштабам, так и по токсичности представляет собой общепланетарную опасность. Нефть и нефтепродукты вызывают отравление, гибель организмов и деградацию почв. Естественное самоочищение природных объектов от нефтяного загрязнения - длительный процесс, особенно в условиях Сибири, где долгое время сохраняется пониженный температурный режим. Поэтому исключительную актуальность приобретает проблема рекультивации нефтезагрязненных почв.

Гипотеза. В настоящее время одной из наиболее перспективной технологии очистки нефтезагрязненных почв считается интродуцирование в почву различных комплексов микроорганизмов, отличающихся повышенной способностью к биодеструкции тех или иных углеводородных компонентов нефти и нефтепродуктов. В природных условиях биотрансформация нефти и нефтепродуктов осуществляется под воздействием комплекса самых различных групп организмов.

Цель исследования: Рассмотрение методов и способов обезвреживания нефтезагрязненных субстратов.

Объект исследования: Нефтезагрязненная почва.

Предмет исследования: Микробиологическая рекультивация нефтяных загрязнений

Оценить влияние рекультивационных работ на нефтяные загрязнения.
Изучить возможные способы рекультивации.
На протяжении месяца наблюдать и отмечать прогресс рекультивационных работ.

Новизна работы. Определяется недостаточной изученностью данной проблемы.

Практическая значимость. Устранения нефтяных разливов в 21 веке относятся к числу приоритетных, поэтому любые исследования данной темы имеют весомую практическую значимость.

Глава 1. Литературный обзор

Нефть как фактор загрязнения земель ХМАО – Югры

Нефтегазодобывающая промышленность – одна из наиболее экологически опасных отраслей народного хозяйства. Она отличается большой землеемкостью, сильной загрязняющей способностью и высокой пожаро- и взрывоопасностью промышленных объектов (Васильев, 1998; Вершинин, 2005). На территории Ханты-Мансийского округа нефтедобывающая промышленность развивается преимущественно на землях гослесфонда и поэтому лесное хозяйство в первую очередь ощущает последствия ее деятельности (Чижков, 1998). Кроме того, значительно страдают болотные экосистемы (Зубайдулин, 1998).

Основными загрязняющими веществами, образующимися в процессе добычи и переработки нефти, являются углеводороды (48%) и оксид углерода (44%). Нефть содержит около 30 металлов, среди которых максимальные концентрации ванадия и никеля. В отличие от многих антропогенных воздействий, нефтяное загрязнение оказывает комплексное воздействие на окружающую среду и вызывает ее быструю отрицательную реакцию. Хронические разливы нефти, нефтепродуктов, соленых пластовых вод, выносимых эксплуатационными скважинами вместе с нефтью и газом, приводят к уменьшению продуктивности земель и деградации ландшафтов (Черных 2003, Солнцева 1988).

После разлива, как правило, сначала загрязняется нефтью органоминеральный слой почвы, но через 2 – 3 года углеводороды обнаруживаются на глубине до 140 – 160 см. На пашне глубина проникновения выше, чем на лугах. В лесотундровых ландшафтах Западной Сибири нефть поглощается органическим слоем почвы и, особенно, торфом, пористым грунтом. Препятствуют проникновению нефти вглубь барьеры – экраны (тяжелые грунты и глеевые горизонты), но по этим экранам нефть может мигрировать в горизонтальной плоскости. В насыщенную водой почву нефть глубоко не проникает, абсорбируясь с мхами, травой органогенным слоем. В верхнем слое обычно задерживаются смолы и асфальтены, а легкие фракции нефти могут проникать в грунтовые воды, но чаще в течении года испаряются или разлагаются (Оборин, 1998).

Нефть, попадая в почву, существенным образом изменяет ее физические характеристики, поскольку обладает выраженными гидрофобными свойствами, которые передаются почвенным частицам. Нефть обволакивает структурные единицы почвы пленкой, нарушая водный обмен, перенос активных соединений (Габбасова, 2002). К числу наиболее выраженных последствий загрязнения почвы нефтью следует отнести тенденцию к подкислению. Вскоре после разлива нефти обнаруживается обеднение почвы элементами минерального питания, особенно азотом. Из – за ухудшения водного режима, аэрации как правило, сначала резко увеличивается содержание аммиачного азота и уменьшается до следовых количеств нитратного. Ухудшение обеспеченности почв элементами минерального питания многие исследователи связывают с ингибированием ферментативной активности почв, в частности фосфогидролезной (Андреева, 2005)

Даже при небольшой концентрации нефти в почве (0,4%) ингибируется ферментативная активность главным образом азотного цикла, наиболее устойчивы ферменты, трансформирующие вещества циклической природы (гумус, углеводороды). Низкие дозы нефти стимулируют, а высокие ингибируют активность оксиредуктаз, полифенолоксиды с длительным восстановлением активности (Алехин, 1998).

Наиболее токсичными компонентами нефти являются полициклические ароматические углеводороды, а их в нефти 1 – 4%. Особенно опасен бензонирен (Оборин, 1998).

Попадая в почву, нефть слабо разлагается особенно при низких температурах. Показано, что фракции нефти цементируют почву, закупоривают поры, препятствуют проникновению в почву кислорода и воды (Алиев, 1977).

Таким образом, загрязнение почв нефтью и нефтепродуктами изменяет морфологические, физические, физико-химические и микробиологические свойства почв.

Разлив нефти может произойти как при ее добыче, транспортировке и хранении, так и при переработке и применении в технологических процессах. Помимо этого причинами нефтезагрязнения зачастую становится физический износ оборудования или его механические повреждения. Лидирующие позиции по числу аварийных разливов нефти и нефтепродуктов занимают магистральные и внутрипромысловые продуктопроводы. Подавляющее большинство ЧП здесь связано с коррозией оборудования, некачественными строительно-монтажными работами, и лишь незначительная часть — с заводским браком и ошибками эксплуатации.

ХМАО – Югра занимает первое место в РФ не только по добыче нефти, но и по количеству аварий на трубопроводах. Анализ официальных данных по аварийности в системе нефтесбора на территории ХМАО за 14 лет показывает, что в среднем за год происходит от 1600 до 2000 аварий (Вершинин Ю.А., Зубайдулин А.А.)

Согласно статистическим данным, предоставленным Росприроднадзором по ХМАО – Югре в отчете по состоянию на 2012 – 2013 г.г., положение с загрязнением земель округа и их рекультивацией выглядит так:

Афанасьев В.Н., Суханов П.А. и др. Практическое руководство для сельскохозяйственных предприятий по охране окружающей среды

формат pdf
размер 3.18 МБ
добавлен 06 декабря 2009 г.

СПб. - СЗНИИМЭСХ. - 2005. - 272 с. (Под ред. В. Н. Афанасьева) Изложение материала представлено в соответствии с общепринятым разделением природоохранной деятельности по направлениям: охрана сельскохозяйственных земель; охрана атмосферного воздуха; охрана поверхностных вод; обращение с отходами. Значительное внимание уделено также приемам организации природоохранной деятельности в сельскохозяйственных предприятиях, а также методам экологического.

Биологическая рекультивация нарушеных земель

формат rtf
размер 447.9 КБ
добавлен 19 января 2011 г.

Тезисы докладов Международного совещания. Екатеринбург, 26-29 августа 1996 г. Екатеринбург, УрО РАН, 1996. Статьи: А. В. Андрохзнов Водопроницаемость техноземов, сформированных на отвалах Назаровского угольного разреза. Е. А. Ворончихина Ландшафтно-географические аспекты рекультивации земель после разработки россыпей. А. В. Головастикова Формирование биопедоценоза на техногенных ландшафтах КМА. С. Генчева Некоторые особенности начального почвообр.

Диплом - Способы рекультивации нефтезагрязненных почв и грунтов с упором на подходы биоремедиации

формат rtf
размер 940.73 КБ
добавлен 16 апреля 2011 г.

Башкирский университет, Уфа - 2011 г - 50 стр. Первая глава работы посвящена проблеме нефтяного загрязнения, где особое внимание уделено почвам, загрязненным нефтью и нефтепродуктами. Во второй главе рассмотрены методы оценки нефтяного загрязнения почв. Методы восстановления нефтезагрязненных почвенных экосистем рассмотрены в третьей главе. В ней показаны основные методы рекультивации нефтезагрязненных почв, особое внимание уделяется биоремедиац.

Кирик О.М. (Ред) Оцінки якості земель

формат pdf
размер 289.63 КБ
добавлен 16 ноября 2011 г.

Методичні вказівки - Видавничий центр НАУ, 2005. - 37 ст Наведені методии оцінки якості земель з використанням агроекологічного методу і методом спеціального бонітування, які враховують основні параметри родючості грунтів і їх екологічний стан. Для студентів денної форми навчання факультету землевпорядкування спеціальності 7.07904 - "Землевпорядкування та кадастр", спеціалізація "Охорона земель".

Кочергина З.Ф. Пояснительная записка к Схеме землепользования и охраны земель на территории Алтайского края

формат doc
размер 4.06 МБ
добавлен 07 апреля 2011 г.

Омск: ВИСХАГИ, 2008. - 295 с. Особенности природных условий Алтайского края. Земельный фонд Алтайского края и его использование. Распределение земель Алтайского края по категориям. Распределение земель Алтайского края по угодьям. Распределение земель Алтайского края по формам собственности. Использование сельскохозяйственных угодий. Современный уровень развития сельскохозяйственного производства. Основные направления развития сельскохозяйственног.

Курсовая работа - Система управления водным фондом и мелиорированными землями, проектирование территориального органа и оценка уровня его управляемости

формат doc
размер 688 КБ
добавлен 14 января 2012 г.

Маркин В.Н., Раткович Л.Д., Соколова С.А. Обоснование мероприятий по защите земель от затопления

формат doc
размер 3.18 МБ
добавлен 04 июня 2011 г.

Учебное пособие Рекомендовано Методической комиссией Эколого-мелиоративного факультета МГУП в качестве учебного пособия для студентов, обучающихся по специальности 280302 – Комплексное использование и охрана водных ресурсов МОСКВА 2010 В пособии рассматривается подход к обоснованию необходимости проведения противопаводковых мероприятий и сравнение вариантов защиты земель наиболее приемлемых для конкретных условий. Приводятся примеры основных обо.

Морозов В.В. Еколого-агромеліоративний моніторинг зрошуваних земель із застосуванням ГІС-технологій

формат pdf
размер 1.54 МБ
добавлен 04 февраля 2011 г.

Еколого-агромеліоративний моніторинг зрошуваних земель із застосуванням ГІС-технологій. Практикум/Морозов В. В., Сидоренко О. І., Пічура В. І. - Херсон, ХДАУ. 2007 - с. Навчальний посібник призначений для студентів, аспірантів, викладачів аграрних ВНЗ, які займаються розробкою і впровадженням ГІС-технологій в науку і практику. Організація еколого-агромеліоративного моніторингу зрошуваних земель. Методика еколого-агромеліоративних досліджень. Прак.

Моторина Л.В., Колесников Б.П. и др. Биологическая рекультивация и мониторинг нарушенных промышленностью земель

формат pdf
размер 2.61 МБ
добавлен 26 декабря 2010 г.

Уральский государственный университет им. А. М. Горького. Екатеринбург, 2008г. , 256с. Составители: Лукина Н. В., Чибрик Т. С., Глазырина М. А., Филимонова Е. И. Рекультивация земель. Термины и определения. Породный состав. Характеристика нарушенных промышленностью земель. Классификация нарушенных территорий и пород отвалов по степени пригодности их для биологической рекультивации. Технология биологической рекультивации. Горнотехнический этап рек.

Miertus S., Гречищева Н.Ю. и др. Технологии восстановления почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами

формат doc
размер 249.58 КБ
добавлен 21 августа 2010 г.

Справочник. - М.: РЭФИА, НИА-Природа, 2001. – 185 с. Данное издание обобщает имеющийся опыт по проблемам восстановления почв загрязненных нефтью и нефтепродуктами и поэтому имеет большое значение для практических природопользователей. Справочник позволит произвести поиск оптимальных и адаптированных к конкретным условиям методов в рамках существующего разнообразия почвенно-климатических зон и стоимости мероприятий по восстановлению земель. Справо.

Читайте также: