Введение к работе
Актуальность темы исследований. Устойчивое развитие является важнейшей задачей любого общества, причем приоритетными в достижении экологической безопасности являются активизация внедрения высоких и безотходных технологий, энергоэффективность и энергосбережение, предупреждение и уменьшение угроз здоровью насления, борьба с опустынованием земель и сохранение биоразнообразия, снижение парниковых и озоноразрушагощих эффектов, доступ малоимущего населения к качественной питьевой воде и решение вопросов трансграничных территорий, радиацинно-биохимическое равновесие и управление отходами.
Поэтому сохранение гармоничного равновесия системы "природа-человек-техника" в зонах горнодобывающей промышленности является актуальной, требующей выполнения целого комплекса научно-практических исследований например, обоснование критериев ликвидации водозаборных скважин, которые являются одним из основных технических объектов в нефтеегазовом хозяйстве, а также определения уровня выбросов вредных веществ с комплексированием их источников по опасности.
Водозаборные скважины бурятся для проведения гидрохимического опробования пластов, данные которых позволяют судить о наличии газонефтяных примесей в ближайших скважинах, а также для заполнения пустот, образуемых после окончание выкачки нефти.
Также с помощью воды из водозаборной скважины производится вытеснение нефти в процессе бурения скважины на нефть и газ, которые для обеспечения охраны недр после окончания функционального назначанеия и истечения срока службы ликвидации.
Эксплуатация подземных вод Аксын-Каламкас в Мангистауской области, используемых для производственно-технического водоснабжения и поддержания системы пластового давления (ППД) нефтегазового месторождения Каламкас, начата с 1979 года и в настоящее время нуждается в изоляционно-ликвидационных мероприятиях.
Ликвидация объектов водозабора включает демонтаж всего технологического оборудования и систем его обвязки, в т.ч. находящихся под землей, а также фундаментов и фундаментных блоков, очистка и выравнивание освобождаемой территории , уплотнение верхнего слоя почвы с увлажнением, биологическая его рекультивация с посевом трав и кустарников, что сопровождается мониторингом окружающей среды в течение всего ликвидационного периода.
На территории исследовании в результате обследования технического
состояния эксплуатационного фонда подлежат ликвидации водозаборные скважины по I и Ш категориям, т.е. I - как выполнившие свое назначение, а III — по техническим причинам.
Эти изоляционно-ликвидационные работы объектов разработки месторождения Аксын-Каламкас приводят к образованию и выделению различных видов загрязнений в окружающей среде, т.к. транспортировка материалов и автотранспортные средства являются потенциальными источниками ухудшение практически всех компонентов окружающей среды. Степень их вредного влияния на экосистему различна и зависит от категории опасности и количества выбрасываемых веществ, в связи с чем выяснение природы вызываемых факторов является весьма актуальной проблемой в нефтегазовом производстве.
Связь темы диссертации с крупными научными программами (проектами) или основными научно-исследовательскими работами. Диссертационная работа «Оценка воздействия ликвидации водозаборных скважин на экологическую ситуацию окружающей среды (на примере Аксын-Каламкасского месторождения Мангистауской области)» вьіполнетіа в соответствии с «Программой ликвидации последствий своей деятельности по проведенню добычи подземных вод на Аксын-Каламкасском месторождении АО «ММГ», разработанной АО «КазНИПИмунайгаз» по государственной лицензии Министерства охраны окружающей среды на «Выполнение работ и оказание услуг в области охраны окружающей среды.
Целью работы является оценка воздействия ликвидации водозаборных скважин на экологическую ситуацию в районах нефтегазового месторождения, с применением способов, обеспечивающих снижение устойчивого негативных выбросов от технических агрегатов, строительных материалов и пыли.
Для достижения поставленной цели решены следующие основные задачи:
оценка воздействия технологии ликвидации объектов недропользования на окружающую среду и определение показателей распространение вредных примесей;
проведение экологического мониторинга окружающей среды для выявления риска воздействия ликвидационных работ и систематизации источников загрязнения по опасности;
разработка теоретической модели для расчета уровня загрязнения окружающей среды с использованием математического моделирования;
разработка методики расчета прогнозирования качества экологичес-
кой ситуации с определением норм образования отходов; - разработка качественно - количественных показателей и параметров
отходов, позволяющих возместить наносимый ущерб и вред на
состояние окружающей среды.
Исходной информацией для количественной оценки состояния окружающей среды в районе газонефтяной отрасли, а именно, приземного слоя атмосферы приняты концентрацией веществ полученные в местах контрольно- измерительных пунктов, и метеопараметры (скорость и напрвление ветра), а также сведение о рельефе площади и структуре поверхности температуры воздуха.
Научная новизна диссертации заключается в том, что:
систематизированы источники загрязнения по опасности при ликвидации водозаборных скважин;
разработана теоретическая модель на основе, определяющая интенсивность и характер загрязняющих веществ, образующихся за счет ликвидационных работ водозаборных скважин в зонах;
определена степень негативность влияния ликвидации водозаборных скважин на экологическую ситуацию окружающей среды, в зависимости от воздействие изоляционно-ликвидационных работ на экологическую ситуацию природной среды оценено с помощью трех показателей - пространственным, временным и интенсивностью распространения;
выяснен и рассчитан экологический ущерб, наносимый природной среде ликвидационными работами;
предложены рекомендации по сохранению территорий при проведении изоляционно-ликвидационных работ на объектах недропользования.
Практическая значимость полученных результатов. Предлагается оптимальная система определения распространения вредных веществ в атмосферу, основанная на данных о механизме загрязнения окружающей среды отходами. Установлены обоснованные нормативы ПДВ по источникам загрязнения. От автотранспортных средств в соответствии с нормативными требованиями в РК, что является одним из решающих шагов в охране атмосферного воздуха.
Экономическая значимость полученных результатов.
На основе разработанной методики рассчитываются показатели возможного вреда и ущерба, наносимого ликвидационными работами объектов недропользования, а также пути их возмещения и расчеты расходов на ликвидации водозаборных скважин.
Полученные результаты диссертации могут быть использованы в
качестве коммерческого продукта, используемого при проведении ликвидационных работ объектов недропользования.
Экономический эффект достигается на основе возможности прогнозирования экологической ситуации окружающей среды; отходами при ликвидации объектов недропользовании.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту:
Теоретические расчеты набора и количественных содержаний выбросов загрязняющих веществ на окружающую среду, возникающих при изоляционно-ликвидационных работах водозаборных скважин, обоснованы на основе математического моделирования, учитывающего массы принятых при стандартизации строительных материалов и регламентированных для автотранспортов.
Обоснование уровня рассеивания вредных веществ в атмосферу, приводящих к экологическим изменениям, подтверждено многообразием качества и поликомпонентности примесей, а также выявлением прямой зависимости от доминирующей направленности движения воздушной массы.
Рекультивация, определяется направлением освоения восстанавливаемых земель на нарушенных участках и свойствами вскрышных пород в отвалах, предлагается, чтобы площадь составила более 10 га и имела правильную геометрическую форму в виде квадрата, прямоугольника или круга.
Личный вклад соискателя. В соответствии с поставленными задачами, собран и проанализирован обширный фактический материал с сопоставлением результатов исследований как зарубежных, так и отечественных авторов, в результате чего сформулированы научные положения и разработана методика расчета рассеивания загрязняющих веществ. Для прогноза экологической ситуации, возможной при ликвидации объектов недропользования, рассчитан на основе данных, полученных в результате непосредственного участия в экспериментах. Эффективность существующих видов защиты окружающей среды дополнены предупредительными мероприятиями по предотвращения загрязнения атмосферы, почвенно-растителыюго покрова и подземных вод.
Апробация работы. Основное содержание работы, а также отдельные ее части докладывались на НТС АО «КазНИПИмунайгаз», а также апробированы и доложены: на международных научно-практических конференциях «Современные системы использования анализа и прогноза экологии окружающей среды» (Астана, 2010), «Современные проблемы нефтегазового комплекса Казахстана» (Актау, 2011), «Решение энергоэкологических проблем на автотранспортном комплексе» (Москва, 2011),
«Эколого-экономическне проблемы использования природных ресурсов Кыргызстана и пути их решения» (г.Бишкек, 2011),а также на бизнес-конференции «20 лет информатизации в РК: статус, инновации и управление развитием» (Алматы, 2011).
Полнота отражения результатов диссертации в публикациях. Основные положения работы опубликованы в 18 научных работах, из которых 3 статьи выпушены индивидуально, 4 статьи в журналах, рекомендованных ВАК КР и 8- в виде тезисов докладов, доложенных на конференциях в международного уровня.
Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, 4 глав, заключения, списка источников, включающих 150 наименований, и содержит 3 приложения. Диссертация изложена на 115 страницах компьютерного набора, иллюстрировано 10-ю рисунками и 20-ю таблицами.
