Экологический мониторинг почвенного покрова на месторождениях

Общий контроль состояния почвы в полевых условиях может быть осуществлен с помощью потенциометрического метода. Кислотность и окислительно-восстановительный потенциал Eh почвы — ключевые почвенные характеристики, определяющие протекание различных процессов, а также доступность растениям различных питательных элементов.

К экспресс-методам анализа почвы в районе нефтедобычи согласно РД 39−147 098−015—90 «Инструкция по контролю за состоянием почв на объектах предприятий Миннефтепрома СССР» относится диагностика нефтяных загрязнений с помощью фильтровальной бумаги. При низкой степени загрязнения НИ этот анализ практически неприменим. В нолевых условиях выполняется морфологическое описание и измерение горизонтов техногенно измененной почвы, а также определение уровня грунтовых вод. Все другие методы, применявшиеся для контроля экологического состояния почвы, требуют лабораторного оборудования.

Самые простые из них — весовые методы, которые исходя из требований РД 39−147 098−015—90 привлекаются при определении плотности почвы и фитомассы растений (как показателя биопродуктивности). Они предполагают высушивание почвенного или растительного материала в сушильном шкафу и могут быть реализованы отраслевыми лабораториям на объектах добычи нефти.

Методика определения фитотоксичности имеет различные модификации. Определение уровня химического загрязнения почвы проводится на основании различий состояния растений в контроле (рост в отсутствие токсикантов) и в испытуемой почве. Реальный показатель фитоксичности определяется в сравнении с опытом на тестируемой среде с контрольного (незагрязненного) участка.

Особо следует акцентировать внимание на приготовлении вытяжек для определения содержания в почве НИ, поскольку при оценке загрязнения именно характер пробоподготовки дает весьма существенные различия. Нефть и НИ могут извлекаться из почвы различными растворителями: петролейным эфиром, гексаном, бензолом, спирто-бензолом, хлороформом, хлористым метиленом, четыреххлористым углеродом и др. Практически все используемые реактивы частично растворяют природные органические вещества почвы и могут извлекать некоторые неорганические соединения. В то же время не всегда происходит полная экстракция всех компонентов нефти. Предпочтительным является гексан, который растворяет углеводородную часть НП и низкомолекулярные смолистые соединения. Использование кипящего гексана частично запрещено, но при соблюдении правил безопасности позволяет достигнуть наиболее полного извлечения НП.

В связи с тем что загрязнение почв на нефтепромыслах проявляется локально и связано с технологическим оборудованием, выбор режимных пунктов почвенно-экологического контроля на этих объектах несложен. К обязательным пунктам наблюдения следует отнести площадки буровых скважин, емкости для хранения ГСМ, площадки дизельной установки, амбары буровых скважин, места приготовления реагентных растворов, блочные насосные станции, нагнетательно-эксплуатационные и поглощающие скважины, дожимно-насосные станции (ДНС), выкидные и транспортные линии, пефтеи продуктопроводы.

Схемы отбора проб вблизи большинства названных источников загрязнения устанавливаются в зависимости от их расположения в рельефе, геохимической гидрологической обстановки, поскольку загрязнители поступают в почву в жидком виде. Точки отбора проб объединяются в систему профилей, располагающихся в направлении движения поверхностного стока от места разлива до места промежуточной или окончательной аккумуляции.

При отсутствии ярко выраженных точечных источников загрязнения и при площадном источнике лучше использовать отбор проб, но сетке.

При контроле физических свойств почвы или их биологической активности, а также биопродуктивности почв отбор проб проводится на ключевых участках (размер их различен в зависимости от контролируемого параметра).

Наблюдения за нефтепромысловым загрязнением почв в начальный период функционирования мониторинга производятся в основном на территориях, прилегающих к факельным площадкам. Отбор проб почвы производится по пяти лучам, расположение которых учитывает направление и вероятность преобладающих ветров. Расстояния между факелом и точками опробования должны быть следующими, м: северо-восточный луч (азимут 45°) — 25, 250; юго-западный луч (азимут 225°) — 25, 100, 250, 500; восточный луч (азимут 90°) — 25, 100; северный луч (азимут 0°) — 25, 100; южный луч (азимут 180°) — 25, 100, 250, 500, 1000. Такое распределение.

15 мест опробования почв даст возможность оценить площадь рассеяния и концентрацию твердых продуктов сгорания попутных газов вокруг факелов. На удалении в 100 м обычно фиксируют максимальную концентрацию вредных компонентов.

К определяемым в почвах компонентам относятся нефтепродукты, бенз (а)пирен, ПАУ, а также тяжелые металлы Hg, V, Mo, W, Ni, Zn, Pb, Sn, Cd, Сг и др.

Методическими рекомендациями по выявлению деградированных и загрязненных земель в качестве инструмента мониторинга рекомендуется составление карт техногенных нагрузок с нанесением источников воздействия, границ земельных угодий, лесополос, гидрографической сети, почвенных контуров, границ водосборных бассейнов в масштабе 1:10 000 — 1: 100 000. На этих картах дается примерная оценка интенсивности загрязнения почв, определяются участки территории с повышенными требованиями и определяется стратегия пробоотбора. К нарушенным относят все земли со снятым или перекрытым гумусовым горизонтом и непригодные к использованию без предварительного восстановления плодородия. Степень деградации почв определяется по специальной методике.

Пробоотбор и картографирование загрязнения и деградации почв проводятся в зависимости от источника воздействия. Для точечных источников фиксация деградации и пробоотбор при воздушном поступлении рекомендуется по 4—8 направлениям (румбам) через 0,5; 1; 2; 4; 8; 16 км. Для линейных источников точки размещаются вдоль источника по линиям на расстоянии от него 0,1; 0,2; 0,5 км.

Глубина отбора индивидуальных и смешанных (не менее чем из 15 индивидуальных образцов) рекомендуется для пашни 0—20, сенокоса 0—15, леса (без подстилки) 0—10 см. При аварийном загрязнении НП — до глубины нижнего фронта движения нефтяного потока в почвах и грунтах.

В соответствии с вышеприведенными рекомендациями предлагается в границах отвода ежегодно отбирать пробы на буровых площадках в количестве 20 шт. по четырем основных румбам через 0,5; 1; 2; 4; 8 км. На линейных сооружениях и внутрипромысловых продуктопроводах на расстоянии 0,1; 0,2 и 0,5 км по профилям.

Предлагаемые методы учета пространственной изменчивости состояния почвенного покрова сводятся к нейтрализации влияния неоднородности на результаты для обеспечения точности при статистической обработке данных.