ИССЛЕДОВАНИЕ СТЕПЕНИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНЫХ

ИССЛЕДОВАНИЕ СТЕПЕНИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНЫХ
ОСАДКОВ НА ТЕРРИТОРИИ, ПРИЛЕГАЮЩЕЙ К ОЛЬХОВСКОМУ
МЕСТОРОЖДЕНИЮ
Гарицкая М.Ю., Алеева О.Н., Янбулатов И.И.
Оренбургский государственный университет, г. Оренбург
На территории России, в настоящее время, преимущественными
видами промышленности, влияющими на загрязнения атмосферного воздуха,
являются: теплоэнергетика (атомные и тепловые электростанции,
промышленные и городские котельные и т. д.), предприятия черной и
цветной металлургии, автотранспорт и производство стройматериалов, а
особенно развита нефтедобыча и нефтехимия [1].
Основными источниками загрязнения атмосферного воздуха в
результате деятельности нефтяной промышленности являются:передвижные
и стационарные двигатели внутреннего сгорания; парокотельные установки;
горюче-смазочные материалы; технологическое оборудование; пластовые
флюиды, в том числе углеводородные;установки сжигания нефти и газа,
получаемых в процессе испытании продуктивных пластов.
При добыче и транспортировке нефти оказывается существенное
отрицательное влияние на окружающую среду. Основными видами этого
воздействия являются:
- отчуждение территории под строительство;
- осушение или подтопление территории;
- извлечением с нефтью высокоминерализованных попутных вод;
- прокладка дорог и линий коммуникаций;
- загрязнением почвы нефтепродуктами и разрушение пластов недр;
- загрязнение компонентов ОС взвешенными, химическими,
радиоактивными веществами, аэрозолями и т.п.;
- вырубка леса и изменение характера землепользования на территории
строительства и прилегающих землях;
изменение
гидрологического
режима
водных
объектов,
расположенных в зоне влияния проектируемого объекта;
- потреблением воды для буровых установок и компрессорных станций
и сбросом загрязняющих веществ в поверхностные и подземные воды;
- изменение параметров поверхностного стока;
- захоронением отходов бурения;
- аварийными разливами нефти.
- шумовые, вибрационные, световые и электромагнитные воздействия
при строительстве и эксплуатации объекта[2].
Целью нашей работы являлось исследование степени загрязнения
атмосферного воздуха на территории, прилегающей к Ольховскому
месторождению.
Ольховское нефтяное месторождение в административном отношении
находится на юго-западе Оренбургской области на территории Сорочинского
административного района в 8 км к северо-востоку от г. Сорочинска.
Ближайшими населенными пунктами являются Толкаевка и Каменка
Район в географическом отношении принадлежит ОбщесыртовскоПредуральской возвышенной провинции.
Гидрографическая сеть района представлена правобережными
притоками р. Самара - реками Большой и Малый Уран, которые протекают
соответственно по юго-восточной и северо-западной периферии района за
пределами месторождения
Непосредственно по территории месторождения протекает небольшая
речка Уранчик.
Источниками организованных выбросов на ДНС (УПСВ) Ольховская
являются факельные установки, основными загрязняющими веществами при
работе которых, являются продукты сгорания попутного газа: оксид азота,
диоксид азота, оксид углерода, углерод черный (сажа), диоксид серы,
бенз(а)пирен, смесь углеводородов предельных С1-С5, С6-С10.
Источниками неорганизованных выбросов являются: спецтехника,
использующаяся при монтаже-демонтаже оборудования; оборудование
насосной, внешний транспорт, технологические аппараты, технологическая
насосная. К приоритетными загрязняющим веществам, выбрасываемым
перечисленными видами источников, относятся метан и углеводороды
предельные С1-С5, С6-С10.
Загрязнения территории населенных пунктов при строительстве и
эксплуатации скважин на Ольховском месторождении, могут привести к
существенному изменению экологической обстановки и нарушению
природного баланса.
Так как снежный покров обладает рядом свойств, делающих его
удобным индикатором загрязнения не только самих атмосферных осадков, но
и атмосферного воздуха, а также последующего загрязнения вод и почв, нами
проведены исследования снежного покрова на содержание вредных
примесей, а также рассчитана экологическая нагрузка на исследуемую
территорию. Пробы снега отбирались на расстояниях 500, 1000 и 1500 м с
подветренной (восточной) и наветренной (западной) сторон. В результате
проведенных исследований получили, представленные в таблице1[3].
Исходя из табличных данных в пробах, отобранных на расстоянии
500-1500 м с наветренной стороны, среди примесей преобладают хлорид- и
гидрокарбонат-ионы, на их долю приходится 81,11 – 184,9 мг/л, 145,3 –
181,5 мг/л соответственно.
В пробах, отобранных с подветренной стороны на всех исследуемых
расстояниях, преобладают гидрокарбонат-ионы, на долю которых
приходится от 111,3 до 159,7 мг/л.
Таблица 1- Значения концентраций загрязняющих веществ в талой воде
РасстояКонцентрация загрязняющих веществ, мг/л
ние
отмесВзв.
торождеве-ва
ния, м
Нефтепродукты
Наветренная сторона
500
68,9
184,9 181,5
9,52
1,128
3,24
1,3
0,595 0,016
0,24
0,0006
3,56
< 0,005
1000
47,3
97,25 145,3
3,8
0
3,043
3,73
0,57
0,014
0,38
0,0019
3,28
< 0,005
1500
56,2
81,11 167,9
2,8
0
2,839
2,08
0,59
0,014
0,25
0,0005
1,14
< 0,004
Подветренная сторона
500
91,1
75,26 159,7
8,25
1,53
3,26
5,8
0,66
0,049
0,28
0,0008
3,14
< 0,003
1000
53,9
45,80 135,5
4,12
0,58
2,57
3,1
0,6
0,019
0,44
0,0017
2,59
< 0,003
1500
45,7
38,88 111,3
3,48
0
3,09
1,7
0,64
0,042
0,17
0,0007
2,00
< 0,002
Таблица 2 – Коэффициент концентрации загрязняющих веществ и показатель химического загрязнения талой воды
Коэффициент концентрации загрязняющих веществ
Место
отбора Взв.
Нефтепродукты
ПХЗ
пробы ве-ва
Наветренная сторона
500
10,28 22,8 6,1
1,9 1,128 2,97 1,86 4,96
1,6
2,4 0,06 27,7
0,1
83,86
1000
7,1
12
4,9 0,76 0
2,79
5,3
4,75 1,39
3,8 0,19 21,9
0,1
64,8
1500
8,39
10 5,69 0,56 0
2,6
2,97 4,92 1,42
2,5 0,053 7,6
0,08
46,78
Подветренная сторона
500
13,6 9,29 5,41 1,65 1,53 2,99
8,3
5,5
4,9
2,8 0,088 20,9
0,06
77,00
1000
8
5,65 4,59
0,8
0,58
2,4
4,4
5
1,9
4,4
0,17 17,3
0,06
55,25
1500
6,8
4,8 3,77 0,696
0
2,8
2,4
5,3
4,2
1,7 0,066 13,3
0,04
45,87
Таблица 3– Экологические нагрузки загрязняющих веществ
Нагрузка загрязняющих веществ , т/ км2г
Место
Взв.
отбора
ве-ва
пробы
500
31,4
87,16
85,5
1,52
0,53
1000
21,5
44,29
66,19
1,39
0
1500
20,3
29,3
60,66
1,03
0
500
54,4
44,9
1000
21,2
1500
25,13
17,89
21,38
Наветренная сторона
0,61
4,49
0,28
0,26
1,7
1,73
Нефте
проду
кты
ΣNi
0,003
0,113
0,0003
1,68
0,002
213,3
0,006
0,173
0,0007
1,49
0,002
138,7
0,75
0,005
0,090
0,0002
0,41
0,001
113,8
Подветренная сторона
4,92
0,29
3,12
0,006
0,167
0,0005
1,87
0,002
208,0
1,01
0,21
95,5
61,0
1,95
0,913
1,0
0,23
1,62
0,20
0,15
0,005
0,173
0,0007
1,00
0,002
104,5
61,2
1,7
0
1,91
0,21
0,52
0,005
0,093
0,0004
1,09
0,001
113,2
Степень
загрязнения атмосферных осадков оценивали
по
коэффициенту концентрации (К) и показателю химического загрязнения
(ПХЗс), который определи по формуле:
,
(1)
где Кi – коэффициент концентрации i-го загрязняющего вещества.
Кi = Ci/ Cфон ,
(2)
где Сi – концентрация i-го загрязняющего компонента, мг/л;
Сфон – фоновая концентрация i-го компонента, мг/л.
Расчеты
осуществлялись
относительно
значений
фоновых
концентраций. Полученные результаты расчетов представлены в таблице 2.
Исходя из данных, представленных в таблице, можно сделать вывод о
том, что по коэффициенту концентрации приоритетными среди
кислотообразующих на всех исследуемых от источника являются нитрат - и
хлорид – ионы превышение фона по которым составляетот 7,6 до 27,7 и от
4,8 до 22,8 раз соответственно. Среди металлов приоритетными на всех
расстояниях от источника являются цинк и железо. Превышения их по фону
равны от 1,39 до 4,9 и от 1,7 до 4,4 соответственно. Превышение фона по
взвешенным веществам наблюдается в среднем в 9 раз.
Согласно существующим критериям, приведенным в таблице 4, нами
было проведено ранжирование исследуемой территории.
Таблица 4 – Критерии оценки степени химического загрязнения объектов
окружающей среды
Показатели
Параметры
ОтносиЭкологичесЧрезвычайно
Критически тельноудовл
кое
экологическая экологическая
етвобедствие
ситуация
ситуация
рительная
ситуация
Реакция
5,0 – 5,6
5,7 – 6,5
6,5 – 7,0
>7
среды, рН
Суммарный
показатель
химического
загрязнения,
> 100
50 – 100
1 – 50
≤1
ПХЗ
Ранжирование по рН атмосферных осадков показало, что территорию
на всех исследуемых расстояниях(500, 1000, 1500 м) от источника
загрязнения можно отнести к зоне с критической экологической ситуацией,
так как значения рН изменяются от 6,5 до 6,9.
Ранжирование территории по показателю химического загрязнения
осадков позволило сделать вывод о том, что территория, прилегающая к
Ольховскому месторождению предприятия ОАО «Оренбургнефть» на
расстоянии 500 и 1000 м от источника, относится к зоне с чрезвычайной
экологической ситуацией, а на расстоянии 1500 м - к зоне с критической
экологической ситуацией.
Нами также определялась экологическая нагрузка загрязняющих
веществ, оказываемая снежным покровом на земную поверхность Нагрузку
рассчитывали по формуле:
(3)
где S – площадь поверхности среза снежного покрова;
t – время, в течение которого собирались осадки;
mi – масса i–ой примеси.
При исследовании экологического состояния территории учитывать
суммарные экологические нагрузки по всем загрязняющим веществам:
(4)
При этом оценка воздействия осуществлялась согласно существующих
критериев (таблица 5).
Таблица 5 – Критерии оценки качества территории по суммарным
экологическим нагрузкам
Значения экологической нагрузки,
Характеристика территории
2
т/км ·год
0 – 50
Сравнительно чистая
50 – 100
Умеренно загрязненная
100 – 200
Сильно загрязненная
> 200
Территория с превышением
предельно допустимой нагрузки
Значения экологических нагрузок загрязняющих веществ представлены
в таблице 3.
Исходя из данных таблицы, максимальные экологические нагрузки на
исследуемую территорию на всех расстояниях от источника среди
кислотообразующих веществ оказывают гидрокарбонат- и хлорид-ионы. Их
значение составляет от 60,66 до 95,5и от 17,89 до 87,16т/км2·год
соответственно. Среди металлов наибольшую экологическую нагрузку
оказывает кальций - 1,0 - 1,95 т/км2·год.
Взвешенные вещества оказывают экологическую нагрузку в пределах
от 20,3 до 54,4 т/км2·год.
Ранжирование территории по суммарным экологическим нагрузкам
показало, что исследуемую территорию на расстоянии 500 м от источника
загрязнения следует отнести к зоне с превышением предельно допустимой
нагрузки, т. к. значение суммарной экологической нагрузки больше 200
т/км2·год, а на расстоянии 1000 и 1500 м территория характеризуется как
сильно загрязненная, т. к. суммарная экологическая нагрузка лежит в
интервале от 100 до 200 т/км2·год.
Таким образом, можно сделать вывод о том, что при увеличении
расстояния от источника загрязнения показатель химического загрязнения
осадков и экологические нагрузки уменьшаются, в результате чего
экологическая ситуация улучшается.
Список литературы
1. Коробкин, В. И. Экология [Текст] : учеб.для вузов / В. И. Коробкин, Л. В.
Передельский.- 17-е изд., доп. и перераб. - Ростов-на-Дону : Феникс, 2011. 603 с. : ил. - (Высшее образование). - Предм. указ.: с. 591-598. - Библиогр.: с.
599-602. - ISBN 978-5-222-18746-3.
2. Байтелова, А. И. Источники загрязнения среды обитания [Электронный
ресурс] : учеб.пособие / А. И. Байтелова, М. Ю. Гарицкая, В. Ф. Куксанов; Мво образования и науки Рос. Федерации, Федер. агентство по образованию,
Гос. образоват. учреждение высш. проф. образования "Оренбург.гос. ун-т". Электрон.текстовые дан. (1 файл: 1,64 МБ). - Оренбург : ГОУ ОГУ, 2009.
3. Василенко, В. Н.Мониторинг загрязнения снежного покрова [Текст] / В.
Н. Василенко, В. Н. Назаров, Ш. Д. Фридман. - Л. :Гидрометеоиздат, 1985. 182 с. : ил.