Халықаралық ғылыми-тәжірибелік конференциясының ЕҢбектері



жүктеу 8.29 Mb.

бет78/81
Дата12.01.2017
өлшемі8.29 Mb.
1   ...   73   74   75   76   77   78   79   80   81

 

Отходы. 

Образующиеся в процессе производства титана  промышленные отходы представлены 

двумя  видами  техногенных  минеральных  образований  (ТМО):  минерализатор;  пульпа  хлоридная, 

которые обычно накапливаются в шламонакопителях. 



Пульпа хлориднаяобразуется в процессе очистки технологических стоков и представляет собой 

загрязненные растворенными веществами и твердыми частицами размером 0,063 мм сточные воды. 

Хлоридная  пульпа  пожаровзрыво  безопасна;  Т:Ж=0,02;  влажность 98%; плотность 1,12 

т/м


3

;температура пульпы 5–10°С (летом 25°С); плотность хлоридной пульпы 1,4 т/м

3

 при влажности 



70-80%, в среднем 75%. Плотность безводного осадка (сухого вещества) – 1,6 т/м

3

, средний размер 



твердых частиц 0,063мм. 

Химический состав твердого осадка хлоридной пульпы, %: СаО=3,5;СаСОз= 12;ТiO

2

= 8–10;Fe



o6щ

 

= 5,5; А1



общ

. = 3,5;SiО

2

 = 3-5,Сг(+3) = 0,67;Mg = 0,4; V =0,16; Си = 0,035;Nb



2

О

5



 = 0,2; Та

2

О



5

 = 0,25. 



Минерализаторобразуется  в  процессе  производства  титана  и  магния  в  виде  отработанных 

расплавов титановых хлораторов, отработанного электролита, шламов электролизов и карналитового 

хлоратора.  Фракционный  состав  минерализатора  изменяется  от  порошкообразного  материала  до 

крупных монолитов весом до 2–3 т.  

Химический  состав  минерализатора,  вес %: KCl - 42,2; NaCl – 16,6; MgCl

2

 – 1,8; MgO – 0,5; 



FeCl

2

–15; FeCl



3

 – 5.6; AlCl

3

– 2,4; TiО



2

 – 2,3; SiО

2

 – 4,2. Растворимость минерализатора в воде 60% и 



более.  

Все разновидности отходов предприятия отнесены к IV классу малоопасных веществ, показатель 

LD

50

 – 



среднесмертельная  доза  для  белых  крыс  составляет,  для  минерализатора 7000+ 25 мг/кг  и 

45423+ 69 мг/кг для пульпы хлоридной. 



 

496


Сточные  воды. 

К  основным  водопользователям  относятся:  теплообменные  аппараты 

охлаждения  технологических  продуктов;  устройства        охлаждения        конструктивных       элементов    

агрегатов    (печей  «КС»,  электротермических  печей  и  др.);  вакуум-испарительные  установки; 

устройства  охлаждения  трущихся  узлов  механического  оборудования;  грануляционные  установки; 

приготовление  техно-логических  растворов;  гидроуборка  рабочих  мест,  обмыв  техно-логического 

оборудования, мойка проезжей части автодорог и тротуаров, мойка промплощадей. 

Основными  сточными  водами  являются  кислые  стоки,  которые  необходимо  нейтрализовать 

известковым  молоком  до  щелочной  среды  рН  выше 7. В  практике  нейтрализованные  сточные  воды 

перекачиваются на шламонакопители. 



Загрязненные  кислотами,  солями  тяжелых  металлов,  минеральными  примесями  и  другими 

компонентами  сточные  воды  по  системе  промышленной  канализации  поступают  для  очистки  на 

станцию нейтрализации и далее в шламонакопители.  

В  комплекс  очистных  сооружений  входят: 1) станция  нейтрализации,  в  составе:  участок 

фильтрации; контактные резервуары; реагентное хозяйство; 2) шламонакопители. 

Очистка  загрязнённых  (кислых)  сточных  вод  производится  физико-химическим  методом,  в 

сочетании с  механическим. При этом решаются три основные задачи: фильтрация;  восстановление; 

нейтрализация; выделение из сточных вод солей тяжёлых металлов; осветление промстоков. 

На  стадии  нейтрализации,  после  фильтрации  промстоков,  в  контактных  резервуарах 

производится восстановление их тиосульфатом натрия или сульфидом натрия. Затем нейтрализация 

промстоков 5% раствором  известкового  молока.  Эффективность  работы  станции  нейтрализации 

определяется по степени очистки: взвешенные вещества – 98 %; железо общее – 98,2%; медь – 98,2%; 

ванадий – 98 %; титан – 92,6 %. 

Одним  из  вариантов  озеленения  технологии  получения    титана  является  эффективная  очистка 

сточной воды и переработка отходов производства. 

К  ценным  отходам  можно  отнести:  отработанный  расплав  титановых  хлораторов  (ОРТХ); 

отработанный  расплав  магниевых  электролизеров  (ОРМЭ);  возгоны  системы  конденсации 

хлорирования титанового сырья (ВСК), кек выщелачивания ОРТХ; осадки шламонакопителей (ОШ), 

так  как  в  состав  этих  отходов  входят – титан,  хром,  железо,  магний,  марганец,  скандий,  ванадий, 

цирконий и др.  

В  настоящее  время  известны  исследования  по  переработке  ОРМЭ  с  получением  калийных 

удобрений;  использование  осадков  шламонакопителей  в  производстве  строительных  материалов  и 

для  нейтрализации  кислых  стоков;  переработка  ОРТХ  с  получением  железоокисных  пигментов  и 



хромовых концентратов. 

ОРТХ содержит 75 % водорастворимых хлоридов, что делает невозможным хранение его в отвалах. 

ОРТХ  подвергают  гидроразмыву  и  стоки  направляют  в  шламохранилище.При  переработке  ОРТХ  его 

выщелачивают раствором соляной кислоты (30 г/дм

3

), полученный при этом раствор содержит ≈ 40 г/дм



3

 

железа  и 5-6 г/дм



3

  хрома,  из  него  железо  и  хром  могут  быть  выделены  дробным  гидролитическим 

осаждением.  Однако  при  нейтрализации  щелочными  реагентами  образуются  большие  объемы  стоков, 

требуется значительный расход реагентов, а получаемые гидратные осадки весьма трудно фильтруются. 

Известен способ осаждения железа в виде гетита FeOOH, который требует строгого соблюдения 

pH2,5÷4,0.  При  меньшем pH может  произойти  растворение  осажденного  железа,  а  при  большем 

значении pH возможно  образование Fe(OH)

2

  и  соосаждение  марганца,  что  снижает  качество 



получаемого продукта. 

Для  выделения  железа  из  раствора  цинка  применяется  ярозит-процесс,  который  дает 

возможность  получать  хорошо  сгущаемые  и  легкофильтруемые  осадки.  Отходы  титанового 

производства можно перерабатывать по ярозит-процессу: AFe

3

(OH)


6

(SO


4

)

2



, где A = K

+

, Na



+

, NH


4

+

. В 



отходы  титаномагниевого  производства  вводилисульфат-ионы  в  виде  сульфат  натрия,  а  в  качестве 

окислителя для железа использовали гипохлорит натрия.  

Известны экспериментальные исследования по переработке ОРТХ с получением соединений железа 

и хрома. В основе разрабатываемой технологии – осаждение железа в виде ярозита с использованием в 

качестве окислителей железа перекиси водорода (Н

2

О



2

), персульфата аммония и гипо хлорида кальция. 

Сначала из раствора осаждается при pH = 1

1,5 железистый продукт, а затем при pH = 44,5 – хромовый 

продукт. Однако достаточно полного разделения железа и хрома не происходит, железо «размазывается», 

содержание  его  и  в  железистом,  и  в  хромовом  продуктах  составляет 10÷23 %. Содержание  хрома  в 

железистом продукте 0,3÷0,4 %, в хромовом – 4,2÷5,5 %. Железистые осадки имеют желтый или светло-

желтый цвет, хорошо фильтруются, но существенно загрязнены сульфатом кальция. Выход железистого 

и  хромового  продуктов  при  использовании  в  качестве  окислителей  перекиси  водорода  и  персульфата 


 

497


аммония суммарного составляют ≈ 20÷25 % от массы ОРТХ, а в случае гипохлорида кальция ≈ 35÷50 %, 

что объясняется большей массой образующегося сульфата кальция. Однако применение ярозитной техно-

логии для выделения железа из отходов титаномагниевого производства не дает возможности получать 

продукты, пригодные для производства пигментов. Однако, учитывая, что железо в них находится в водо-

нерастворимой  форме,  а  также  принимая  во  внимание  сокращение  массы  по  сравнению  с  исходным 

материалом, эти осадки можно хранить в отвалах. 

Растворы,  полученные  после  выделения  железа  и  хрома,  содержат 2÷10 г/дм

3

  железа  и  ≈ 0,02 



г/дм

3

 хрома. Они могут быть направлены далее на мембранный электролиз с целью получения хлора, 



водорода,  соды,  карбоната  калия  (поташа – К

2

СО



3

).  В  качестве    окислителей  железа  предлагается 

использовать персульфат аммония или перекись водорода, т.к. они дают меньшие по массе осадки, 

улучшают условия труда. 

Плохая  фильтруемость  осадков  при  осаждении  железа  и  марганца  не  позволяет  применить 

коллективное гидролитическое осаждение железа и хрома при рН = 4÷6 с последующим мембранным 

электролизом раствора. 

На  кафедре  «Прикладная  экология»  КазНТУ  имени  К.И.Сатпаева  проводятся  исследования  по 

получению  реагентов  с  заданными  физико-химическими  свойствами  для  очистки  сточных  вод  из 

шламов титанового производства. Композит, состоящий из полученного в результате термообработки 

реагента  из  смеси  шлама  и  известняка,  а  также  бинарной  прослойки  из  коксуского  шунгита 

определенной  размерности  и  состава,  позволил  осаждать  сульфат-ионы  и  металлы  до  требуемых 

норм,  частично  удалять  хлор-ионы,  из  модельных  и  сточных  вод  различных  производств. 

Проводятся  исследования  по  применению  шунгита  для  очистки  выбросов.  Озеленение  технологии 

получения  титана  внедрением  природоохранных  технологий  переработки  отходов  производства  и 

эффективной очистки сточной воды позволит значительно снизить ущерб окружающей среде. 

 

 

МИКРОБИОЛОГИЯЛЫҚ ТƏСІЛМЕН МҰНАЙ ӨНДІРУДІҢ 

ЗЕРТТЕЛІНУІ МЕН ҚОЛДАНЫЛУЫ 

 

Сағыман, Анапияев Б., Байконусова Ж. 



Қ.И. Сəтбаев атындағы ҚазҰТУ,  Алматы қ., Қазақстан Республикасы 

 

Ғылыммен  технологияның  күн  сайын  дамуына  ілесіп,  микро-биологиялық  тəсілмен  мұнай 



өндірісін  арттыру (MEOR), жылу  күшімен  өндіру,  химиялық  өндіру,  полимерлік  өндіруден  кеінгі 

мұнай  өндірісін  арттырудың (EOR) төртінші  əдісіне  айналып  үлгерді.  Бұл  мақалада  осы 

технологияның шетелдегі даму жағдайларына талдау жасалып, əдістің артықшылығымен қолданылу 

жағдайларына қысқаша шолу жасалды жəне осы технологияның даму болашағы да талқыланды. 

Əлем бойынша қолданыстағы мұнай өндірудің дəстүрлі əдістері, жалпы игеруге болатын мұнай 

қорының  тек 30-40% мұнайын  ғана  өндіруге  мүмкіндігі  бар  екен.  Мұнай  өндірісін қалай  арттыруға 

болады,  бұл  əлемдегі  мұнайлы  елдердің  үздіксіз  зерттеп  келе  жатқан  тақырыбы [1]. 

Микробиологиялық жолмен мұнай өндірісін арттыру технологиясы (MEOR), жылу күшімен өндіру, 

химиялық өндіру жəне полимерлік өндіруден кейінгі микроорганизмдердің органикалық əрекеті мен 

метаболиттерінің əсерінен пайдаланып мұнай өнімділігін жоғарылататын жаңа биотехнология. басқа 

үш  реттік  мұнай  өндіру  əдісімен  салыстырғанда  бұл  əдістің  қолданылу  аясы  кең,  технологиясы 

қарапайым,  талап  ететін  қаржы  көлемі  аз,мұнай  қабаты  мен  қоршаған  ортаға  залалсыз  болудай 

артықшылығы бар, алдағы уақытта даму болашағы зор жаңа технология. 

1926  жылы  Американдық Beckman бактерияның  мұнай  өндіруге  тиімді  екенін  көрсетіп,  ең  алғаш 

«Қатты  мұнай  қабатында  микроорганизм  көмегімен  өндіріс  өнімін  жоғарылату»  деген  ойын  ортаға 

қойды. 


1940  жылы  Америка  мұнай  ғылыми  қоғамының 43 А  зерттеу  жобасына  жауапты C.E.Zobell 

органикалық  заттарды  ыдырататын  микроорганизмдерді  зерттеу  кезінде,  бактерияның  тұнбадағы 

майды  босата  алатындығын  байқайды,  сөйтіп  микроорганизмдер  мұнай  өндірісіне  тиімді 

метаболиттер  синтездей  алатынын  нақты  дəлелдеді.  Сонымен 1946 жылы 12 айда  Америка  мұнай 

қоғамымен бірге Анаробты бактерияларды мұнай қабатына жіберу туралы патентті иеленді.Zobellдің 

бұл  ісі  осы  саладағы  зерттеу  жұмыстарының  дамуын  жеделдетіп,  XX ғасырдың 50-жылдарынан 

бастап  көптеген  микробиологтар,  биохимиктер  осыған  қатысты  зерттеу    жұмыстарын  жүргізе 

бастады. 1954 жылы  совет  одағының  Лисбон  кен  орынында  микроорганизмді  мұнай  өндірісіне 

пайдаланудың тұнғыш практикалық сынағы жүргізілді [2].  


 

498


Микробиологиялық  тəсілмен  мұнай  өндіру  технологиясы  бойынша  АҚШ,  Канада,  Англия, 

Руминия, бұрынғы демократиялық Германия, бұрынғы кеңес одағы, Австралия қатарлы мемлекеттер 

зерттеу  жүргізіп,  əр  қайсы  ел  көп  мөлшердегі  теориялық    зерттерулер  мен  нақтылы  практикалық 

жұмыстарын дамыта бастады. 

Шетелдерде,  микробиологиялық  жолмен  мұнай  өндіруде  АҚШ  пен  Ресей  көш  бастайды. 

Алдыңғысы  жетілдірілген  культуралы  ертіндіні  мұнай  қабатына  жіберсе,  кейінгісі  қоректік 

заттардың  көмегімен  мұнай  қабатындық  микроорганизмдердің  белсенділігін  ояту  арқылы  өндірісті 

арттыруға негізделген, екі елде микроорганизмдердің метаболиттерінің көмеінен пайдаланған. 

Сырытқы  көздерден  алынған  өндірістік  микроорганизмдерді  зерттеумен  пайдалану  жағында 

АҚШ –тың жеткен жетістіктері басқа елдерге үлгі бола алады. 

Соңғы 20 жылдан  бері  Ресей  мұнай  қабатындық  микроор-ганизмдерді  пайдаланып  өндірісті 

арттыруға  негізделген  зертханалық  зерттеумен,  кен  орындарында  қолдану  жағында    зор  дамушылыққа 

қол  жеткізді,  мысалы  Татарстандағы  Ромашинский,  Башкорстандағы  Сергеевский  жəне  сибирь  кен 

орындарында  кең  көлемдегі  нақ  майдан  тəжрибе  жұмыстары  кезінде  көрнекті  өнімділік  жаратқан. 

қатысты мамандардың таныстыруына қарағанда Ресейде осы əдіспен өндірген мұнайдың жалпы мөлшері 

3,5×10


t - дан асып кеткен. 

Қазіргі  уақытта  мұнай  мен  коллектор  қасиеттерін  өзгертетін  микроағзалар  мен  биохимиялық 

процестерді  қолдану  бағыттарының  негіздері:  мұнайдың  қозғалғыштығын  арттыру  жəне  қабаттың 

фильтрациялық  қасиеттерін  өзгерту  болып  табылады.  Қабатқа  микробиологиялық  əсер  ету 

технологиясының үш нұсқасы белгілі: 

1.  Қабаттағы  химиялық  реагенттердің  мұнай  бергіш  ұңғымаларға  микроағзалар  мен  қоректік 

заттар көздерін жіберу арқылы арттыратын биосинтез; 

2.  Аборигенді  микрофлораны  активизациялау  мақсатында  оттегімен  бірге  химиялық 

элементтерді жіберу; 

3.  Өндірістік  жағдайларда  мұнай  бергіштікті  арттыру  үшін  химиялық  реагенттер 

(биополимерлер, ББЗ, биогаздар) биосинтезі жəне олардың ерітінділерін қабатқа айдау.  

Бұл технологиялар күрделі құрамды қорларға бай қосалқы мұнай өндірілетін əртүрлі қабаттарға, 

соның  ішінде  жарықшақты - қуысты  тұтқыр-жабысқақты  мұнай  болып  келетін  карбонатты 

коллекторларға арналған. Мұнай қабатына кешенді əсер ету нəтижесінде төмен өткізгіш қабатшалары 

мен  өткізу  каналдарының  кольматациясы  арқылы  жоғарғы  өткізгіш  коллекторларынан  мұнайды 

қарқынды  ығыстырып  шығару  процесі  жүреді.  Микроорганизм  метаболиттерінің  түзілуі  есебінен 

мұнайдың  тұтқырлығы 30 - 50 % - ға  төмендейді,  яғни  оның  қозғалғыштығы  жоғарылап, 

коллекторлық қасиеттері жақсара түседі, нəтижесінде мұнай ығыстыру 30 - 40 % - ға ұлғаяды. 

Технологияның принциптері: 

1. микроорганизмдер шығарған метоболиттер парафинді ыдыратып, мұнайдың тұтқырлығы мен 

қату нүктесін төмендетеді.  Сонымен ұңғыма көзіндегі мұнайдың тосылуы азайып,  мұнай мөлшері 

артады. 

2.  микроорганизм  метаболизмі  əсерінде  кеуекті  қуыс  маңындағы  органикалық  заттар  тығыны 

белгілі деңгейде төмендейді. 

3. анаэробты аэробты микроорганизмдер түзген CO

2

,  N


2

,  CH


қатарлы газдар қысымды арттырып, 

мұнайдың тұтқырлығын төмендетеді. 

4.  түзілген    ББЗ-тар  май-су  аралық  беттік  керілуді  азайтып,  парафиннің  кристалдануын  өнімді 

тежейді. 

Биотехнологияның  əлемдік  нарықтағы  жетістігінің  бірі  полимер  сұйықтығының  тобы - 

микробты  полисахаридтер.  Ксантан  (С

35

  Н



49

О

29



)

п

-  ең  əйгілі  микробтық  полисахарид.  Ксантан 



сарқылған  кенорындардан  мұнай  шығару  үшін  қолданылады.  Яғни,  мұнай  қабатында  қалған,  əлі 

сумен  жуылып  шайылмаған  мұнай  қалдығы  əртүрлі  жағдайларға  байланысты  жер  асты  тау 

жыныстарына  сорылып  сіңісіп  кетеді.  Ол  температураға  тұрақты,  электролиттер  əсеріне  қалыпты, 

тұзды ерітінділерде тұтқырлықты сақтайды, қатты бөліктерде адсорбцияланбайды. Ксантан ерітіндісі 

суда  жоғарғы  тұтқырлыққа  ие  болады  жəне  қозғалыс  кезінде  қабатаралық  қысымның  жоғарылауы 

нəтижесінде тереңдегі мұнай жыныстары мен жарықшалардан мұнайды ығыстырып шығарылады. 

Мұнайды  сорып  алуда  тиімді  қызмет  атқаратын  агенттердің  бірі  биосурфактанттар  болып 

табылады.  Өзінің  физика-химиялық  қасиеттері  бойынша  жоғары  концентрациялы  тұздар  мен 

адсорбцияланбайтын  яғни,  карбонатты  жəне  терогенді  кендермен  қатынасқа  түсіп,  қосалқы  мұнай 

алуда  өзінің  тиімділікті  нəтижесін  көрсете  алады.  Микроорганизмдер  мен  продуценттер  қабаттарға 

тікелей  ене  отырып,  мұнай  кен  орындарынан  қосалқы  мұнайды  сығып  шығаруда  маңызды  рөл 

атқарады. 



 

499


Биосурфактанттар  гидрофильді  бөлікке  ие.  Олар  құрамы  аминқышқылдарынан  немесе  пептидті 

аниондар  мен  катиондардан  тұрады;  моносахаридтер,  дисахаридтер  немесе  полисахаридтер  мен 

гидрофобтар  майлы  қышқылдарға  қаныққан  немесе  қанықпаған  кұрамды  болып  келеді.  Осыған 

байланысты химиялық талаптарға сəйкестілігіне қарай биосурфактанттар келесідей топтарға бөлінеді [3]: 

1)  гликолипидтер  (рамнолипидтер – Pseudomonas aruginosa, Р.sр;  трегалозолипидтер - 

Rhodococcu erythropolis, Nocardia rhodochrous, N. erythropolis, Mycobacterium phlei;софорозолипидтер

Torulopsis bombicola, T. Ampicola, T. petrophilum); 

2)

 



липопротеиндер  мен  липопептидтер  (лихензин – Bacillus licheniformis; сурфактин - В. 

subtilis; субтилизин - В. subtilis; циркулоциндер - В. circularis; полимиксиндер - В. polimixa; вискозин 

– Pseudomonas fluorescenc; эмульсан – Рһоrmidium sp; липозан – Candida lipolytic; грамицидин - В. brevis); 

3)

 

пoлисахаридтер  (эмульсандар – Arthrobacter sp, A.calcoaceticus; Phormidium sp; ксантан – 



Xanthomonas campestris); 

4)

 



майлы қышқылдар – Candida sp, C.lepus; 

5)

 



фосфолипидтер – Tiobacillus thiooxidans; Corynebacterium; Candida sp; 

6)

 



нейтралды липидтер - N. erythropolis. 

Микробиологиялық  жолмен  мұнай  өндірісін  арттыру  технологиясы  бір  ғасырдан  астам  уақыт 

даму  барысында  барған  сайын  жетілдіріле  түсті.  Əлем  елдері  арасында  қара  алтын  бағасының 

қымбаттауы мен энергия көздеріне деген сұраныстың арта түсуіне, қошаған орта проблемаларының 

көрнектіленуіне  байланысты, əрқайсы ел мұнайды барынша тиімді игерудің технологияларына мəн 

бере бастады.Қазақстанда қазіргі таңдағы игеріліп жатқан кен орындардың көп бөлігі үшінші немесе 

тіпті  соңғы  игеру  сатысына  жатады.  Сондықтан  ағымдағы  мұнай  бергшітік  шамамен 40 - 50 % ға 

азайған. Бұл, геологиялық қорлардың жартысы немесе одан да көбі алынбай қалады дегенді білдіреді. 

Бұл айтылғандардың бəрі аталған технологияның келешегін айқындап отыр. 

 

Əдебиет 

 

1.

 



Lazar I,.PetrisorI.G,.Yen T.F. Microbial enhanced oil recovery (MEOR), Petroleum SciTechnol 

,2007,11 (25):1353~1366 

2.

 

1  Микробиологиялық  тəсілмен  мұнай  игеру  технологиясы  (ҚХР) / Zhang yan shan, Yu shan // 



Химия өнеркəсіп баспасы. –  2009. – 14 - 57б 

3.

 



High- and low-molecular-mass microbial surfactants / E. Rosenberg, E.Z. Ron // Applied Microbiology 

and Biotechnology. – 1999. – Vol. 52. – P. 154–162. 

 

 

ИЗУЧЕНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ НЕФТЕГАЗОВОГО ПРОИЗВОДСТВА НА ПОЧВУ 

 

Сактаганов М.Н., Жаксыбаева Г.С., Ошакбаев М.Т. 

КазНТУ  имени К.И. Сатпаева, г. Алматы., Республика Казахстан 

 

Интенсификация  хозяйства  и  научно-технический  прогресс  резко  обострили  экологическую 

ситуацию  Кызылординской  области,  усилили  развитие  процессов  антропогенной  деградации  и 

опустынивания  почв  территории.  Открытие  крупных  природных  запасов  углеводородного  сырья  и 

развитие  на  этой  основе  нефтегазовой  индустрии,  использование  богатейших  запасов 

энергетического  сырья  и  строительного  материала  за  короткое  время  преобразило  облик  безводной 

пустыни  и  одновременно  создали  экологически  кризисные  очаги  для  жизнедеятельнсоти 

биогеоценоза и социально-экономической напряженности в регионе. 

Нефтегазодобывающая  отрасль  как  одна  из  самых  экологически  опасных  отраслей 

хозяйствования,  отличается  большой  землеемкостью,  значительной  загрязняющей  способностью, 

высокой взрыво и пожароопасностью промышленных объектов. Химические реагенты, применяемые 

при бурении скважин, добыче и подготовке нефти, а также добываемые углеводороды и примеси к 

ним являются вредными веществами для растительного и животного мира, а также для человека. 

Нефтяное загрязнение почв изменяет свойства почв, очистка от нефти очень сильно затруднена. 

Нефть,  попадая  в  почву,  опускается  вертикально  вниз  под  влиянием  гравитационных  сил  и 

распространяется  вширь  под  действием  поверхностных  и  капиллярных  сил.  Скорость  продвижения 

нефти  зависит  от  ее  свойств,  грунта  и  соотношения  нефти,  воздуха  и  воды  в  многофазной 

движущейся системе. Первостепенное значение при этом имеют тип нефти, ее количество, характер 

нефтяного  загрязнения.  Чем  меньше  доля  нефти  в  такой  системе,  тем  труднее  ее  фильтрация 



 

500


(миграция)  в  грунте.  В  ходе  этих  процессов  насыщенность  грунта  нефтью  (при  отсутствии  новых 

поступлений)  непрерывно  снижается.  При  содержании  в  грунте 10-12 % (уровень  остаточного 

насыщения) нефть становится неподвижной. 

Выживаемость растений в загрязненных нефтью почвах зависит от глубины проникновения корней. 

Нефтяное  загрязнение  разрушает структуру  почвы,  изменяет  ее  физико-химические  свойства:  резко 

снижается водопроницаемость, увеличивается соотношение между углеродом и азотом (за счет углерода 

нефти), что приводит к ухудшению азотного режима, нарушению корневого питания растений

Первоначальное  относительно  слабое  загрязнение  почвы  нефтью  снижает количество 

микроорганизмов.  Восстановление  численности  микроорганизмов  наблюдается  через 6 мес.  В  это 

время  компоненты  нефти  используются  микроорганизмами  в  качестве  продуктов  питания.  Однако 

интенсивный рост микроорганизмов обедняет почву соединениями азота и фосфора и в дальнейшем 

может  сыграть  роль  лимитирующего  фактора,  если  учесть,  что  в  почвах,  загрязненных  нефтью,  с 

самого начала отмечается дефицит азота. Загрязнение почвы нефтью может оказать пагубное влияние 

на человека через пищевые цепи. 

Месторождение 

Арыскум 


расположено 

согласно 

природно-сельскохозяйственному 

районированию земельного фонда Казахстана в Арало-Балхашской провинции пустынной зоны.

 

Общей  чертой  почвообразующих  пород  является  их  карбонатность  и  присутствие  различных 



воднорастворимых солей.

 

Зональным  подтипом  на  характеризуемой  территории  являются  серо-бурые  пустынные  почвы. 



Однородные массивы зональных почв, встречаются по выровненным высоким поверхностям равнины. На 

большей  части  равнины  формируются  комплексы,  состоящие  из  нормальных  (зональных)  пустынных 

почв,  часто  в  комплексах  с  солончаками.  Наиболее  низкие  участки  равнины  и  замкнутые  депрессии 

заняты соровыми солончаками. Соры, как правило, обрамляются солончаками типичными в комплексе с 

полугидроморфными  солончаками.  Таким  образом,  почвенный  покров  территории  месторождения 

отличается значительной пространственной изменчивостью и многообразием. Эти почвы используются в 

качестве низко продуктивных пастбищных угодий. 

Основные виды механического воздействия на почвенный покров заключаются в: 

-

 

уничтожении почвенного профиля при обустройстве буровых вышек; 



-

 

нарушении  верхних  горизонтов  почвенного  профиля  при  обустройстве  коммуникационных 



объектов вокруг скважин; 

-

 



нарушении почвенного покрова при прокладке автодорог к скважинам. 

Химическое загрязнение почвенного покрова будет происходить в следствие: 

-

 

загрязнения почвенного покрова горюче-смазочными материалами на всех этапах проведения 



буровых работ; 

-

 



загрязнения  почвенного  покрова  вокруг  скважин  тампонажными,  буровыми  растворами  и 

сточными водами в период проведения работ; 

-

 

загрязнении почвенного покрова вокруг скважин при возникновении аварийных и нештатных 



ситуаций нефтью и пластовыми водами; 

-

 



поверхностного загрязнения почвенного покрова промышленными и бытовыми отходами. 

Основными источниками химического загрязнения почвенного покрова являются: 

-

 

просачивание бытовых и технологических отходов; 



-

 

аккумуляция продуктов сгорания ГСМ автотранспорта, буровых и дизельных установок;  



-

 

просачивание  и  аварийные  разливы  реагентов  из  амбаров  с  буровыми  и  тампонажными 



растворами; 

-

 



просачивание и аварийные разливы пластовых и сточных вод; 

-

 



внештатные и аварийные разливы нефти из устья скважин. 

Вследствие  попадания  в  почву  химических  загрязнителей  произойдут  необратимые  изменения 

физико-химических,  водно-физических,  микробиологических  свойств  почвенного  профиля,  а 

почвенный покров потеряет свой природно-ресурсный потенциал на длительный период.  

Основными  загрязняющими  веществами  при  бурении  и  испытании  скважин  являются  буровые 

растворы, промывочные жидкости, реагенты для воздействия на пласт,  цементы, производственные 

отходы, бытовой, технический мусор и пр. Доминирующей группой химического загрязнения будет 

являться сама нефть, сопутствующий ей газ, сточные и подземные минерализованные воды. При этом 

будет наблюдаться активное изменение структуры почвенного покрова за счет вторичного засоления, 

нефтехимического  загрязнения  и  накопления  тяжелых  металлов  в  почвах.  В  конечном  итоге 

сформируются техногенные почвенные ареалы с совершенно иными геохимическими свойствами, не 

типичными для зональных почв с аномальными, на первых порах агрессивными свойствами.  



 

501


Особую опасность представляет загрязнение зональных серо-бурых почв и их разностей нефтью 

и нефтепродуктами, которые могут поступать как в ходе технологического цикла бурения, так и при 

аварийных ситуациях. 

В результате возможного аварийного разлива нефти может возникнуть очень сложная конфигурация 

распределения  загрязняющих  веществ  в  почвенном  профиле,  что  в  свою  очередь,  приведет  к 

формированию единого почвенного монолита. Изменение морфологических свойств почвенного профиля 

в  данном  случае  приведет  к  формированию  новых  морфологических  новообразований: 1) изменится 

цветовая гамма профиля в сторону более темных тонов; 2) повысится неоднородность морфологических 

показателей  даже  в  пределах  одного  генетического  горизонта; 3) изменится  характер  границ  между 

горизонтами – возникнет, так называемая, языковатость профиля. 

Как  показывают  данные  мониторинга  загрязненности  почв  на  участке  строительства 

эксплуатационных скважин, содержание валовых концентраций тяжелых металлов и нефтепродуктов 

находятся в пределах фоновых значений.  

 

В  результате  проводимой  хозяйственной  деятельности  на  территории  месторождения, 



почвенный  покров  претерпевает  антропогенные  нарушения  практически  повсеместно.  Эти 

нарушения  являются  результатом,  во-первых,  длительного  сельскохозяйственного  использования 

региона  под  отгонное  животноводство,  во-вторых,  развивающимся  строительством  коммуникаций 

для эксплуатации природных ресурсов отраслями нефтедобывающей промышленности. 

Современное состояние почвенного покрова несет на себе отпечаток техногенной нарушенности, 

отражая  характер,  темпы  и  масштабы  обустройства  и  эксплуатации  месторождения.  В  результате 

функционирования  технологических  линий  нефтедобывающей  отрасли  почвенный  покров  испытал 

антропогенное  воздействие  прямого  и  косвенного  характера  в  виде  механического  нарушения  и 

химического загрязнения. 

Современное  состояние  почвенного  покрова  территории  месторождения,  в  том  числе  и  на 

участке  бурения  скважин,  характеризуется  как  удовлетворительное  с  локально  напряженным 

состоянием в пределах промышленно-селитебных комплексов.  

В  целях  снижения  создания  щадящего  режима  воздействия  на  почвенный  покров  в  период 

строительства  скважин  первоочередными  мероприятиями  по  снижению  темпов  и  масштабов 

загрязнения являются: 

1.

 



При обустройстве площадок строительство нагнетательных скважин необходимо проведение 

щадящей,  локальной  планировки  с  сохранением  верхнего  наиболее  плодородного  и  менее 

засоленного  горизонта  путем  снятия  и  складирования  в  гурты,  с  последующим  возвратом  на 

поверхность в период проведения рекультивационных работ; 

2.

 

В  период  проведения  строительства  скважин,  необходимо  предупреждать  переливы  и 



выбросы  буровых  растворов;  отделять  шлам  от  буровых  сточных  вод  и  вывозить  его  в  специально 

отведенные  места;  повторно  использовать  буровые  и  промысловые  сточные  воды;  использовать 

отработанные  растворы  для  приготовления  быстротвердеющих  смесей;  все  сточные  воды  должны 

либо  полностью  сбрасываться  в  поглощающие  горизонты,  либо  очищаться  до  уровня, 

предусмотренного санитарными нормами. 

3.

 



По  окончанию  строительства  скважин  необходимо  проводить  качественную  техническую  и 

биологическую  рекультивацию  нарушенных  земель  на  площади 1,9 га  для  каждой  скважины,  с 

использованием новых технологических приемов очистки от нефтяных и эмульсионных загрязнений 

(биологической, химической и пр.); 

4.

 

При  осуществлении  мероприятий  по  технической  рекультивации  необходимо  произвести 



демонтаж лотков, гидроизоляцию буровой площадки, разбивку монолитных фундаментов, снятие грунта 

загрязненного  нефтью  и  нефтепродуктами,  перепланировку  рабочей  площадки,  сборку,  резку  и  вывоз 

металлолома, бытового и технического мусора и т.д.; 

5.

 



Рекультивация  почв,  загрязненных  нефтепродуктами  должна  предусматривать  изъятие  и 

складирование  сильнозагрязненных  горизонтов  в  специально  оборудованные  или  естественные 

понижения механическим путем, с последующей обработкой загрязненных территорий биологическими 

эмульсиями в целях бактериального окисления нефтепродуктов и их полного разложения; 

6.

 

Для  повышения  агромелиоративного  потенциала  рекультивируемых  почв  необходимо 



внесение  органических  и  минеральных  удобрений  в  загрязненные  почвы  и  подсев 

фитомелиоративных зональных культур; 

7.

 

Рассоление  территорий,  испытавших  вторичное  засоление  в  конкретных  региональных 



условиях эффективней производить также методом фитомелиоративной рекультивации; 

8.

 



При прокладке подъездных коммуникаций необходимо строго придерживаться стандартных 

мероприятий в соответствии с СН 449-72 “Указания по проектированию земляного полотна”.  



 

502


При  мониторинге  состояния  почв  фиксируются  основные  показатели  физико-химических  свойств 

почв  (хим.состав,  почвенная  вытяжка,  мех.  состав)  определяющие  их  состояние,  загрязнение  (валовое 

содержание) нефтепродуктами, тяжелыми металлами, радионуклидами, приземного радиоактивного фона. 

 



1   ...   73   74   75   76   77   78   79   80   81


©emirb.org 2017
әкімшілігінің қараңыз

войти | регистрация
    Басты бет


загрузить материал