Эко-бюллетень ИнЭкААрхив№ 3 (128) > ЭКОЛОГИЯ И НАУКА

Экологическая ситуация в Западной Сибири

А.М. Адам,
д.т.н., начальник департамента природных ресурсов и охраны окружающей среды Томской области

Минерально-сырьевая база Западной Сибири как источник экологической опасности

К основным источникам экологического неблагополучия в Западной Сибири относятся: разработка месторождений полезных ископаемых; нефтегазопроводы; опасные ядерно-химические объекты; промышленность; неэффективное природопользование. В соответствии с концепцией устойчивого развития необходима оптимизация техногенных воздействий на окружающую среду, а также оптимизация процессов природопользования. Устойчивое развитие понимается как гармоничное технологическое, экономическое и социальное развитие территорий при сохранении жизнеспособной среды обитания.

Долгосрочные интересы Российской Федерации, состоящие в создании современной устойчивой экономики инновационного типа, определяют особую роль Сибири не только в силу ее географического положения, но и наличия значительного ресурсного, производственного и научного потенциала.

Минерально-сырьевые ресурсы являются основным фактором регионального развития в Западной Сибири. Добывающие отрасли промышленности являются бюджетообразующими на большей части ее территории (Ханты-Мансийский, Ямало-Ненецкий автономный округа, Томская, Кемеровская области). Наиболее значимыми являются топливно-энергетические ресурсы, что делает Западную Сибирь особо важным экономическим районом Российской Федерации. На ее территории сосредоточено 3/4 разведанных запасов российской нефти и действует мощный нефтегазодобывающий комплекс с развитой промышленной инфраструктурой. В недрах Западной Сибири находится 70 % нефти и конденсата, 78 % газа, 50 % угля от разведанных запасов страны.

Основные запасы нефти и газа сосредоточены в Ханты-Мансийском и Ямало-Ненецком автономных округах. Удельный вес Западно-Сибирских регионов по запасам нефти и газа от общероссийских показателей приводится в таблице 1.

Таблица 1. Удельный вес регионов по запасам и добыче нефти и газа от общероссийских, (%)
РегионЗапасыДобыча
нефтьгазнефтьгаз
Томская область2,11,62,51,0
Ханты-Мансийский автономный округ54,914,458,41,3
Ямало-Ненецкий автономный округ16,569,410,588,7

Степень разведанности выявленных угленосных площадей Западной Сибири в целом невысока. Все освоенные запасы сосредоточены в Кузнецком бассейне. В Новосибирской области расположен небольшой по запасам, но уникальный Горловский бассейн с высококачественными антрацитами.

Разведанные запасы руд черных металлов в Западной Сибири составляют (в процентах от разведанных запасов России) по железным рудам – 56 %, по марганцевым рудам – 66,5 %. Наиболее крупными месторождениями являются: марганцевых руд – Усинское месторождение в Кемеровской области (11,7 млн. т), железных руд – в Томской области (47,7 млрд. т). Прогнозные ресурсы марганцевых руд выявлены в Алтайском крае. Запасы фосфоритов в Западной Сибири – 3,5 % от общероссийских запасов.

О качественном состоянии минерально-сырьевой базы можно судить по интенсивности отработки запасов промышленных категорий и темпами их воспроизводства. Сбалансированное соотношение между уровнями добычи и приростами разведанных запасов полезных ископаемых является важнейшим элементом устойчивости функционирования минерально-сырьевого комплекса, С середины 70-х годов наиболее интенсивному использованию подвергаются запасы нефти. Прирост разведанных запасов нефти с конденсатом в стране в 2001 году (по сравнению с 1991 годом) уменьшился на 80 %, что компенсировало лишь малую часть объемов добычи. Прирост разведанных запасов газа за последние три года в целом по России сократился в 1,4 раза, а в Западной Сибири – более чем в 2 раза.

Обобщенной характеристикой качества запасов нефти является их подразделение на активные и трудноизвлекаемые. В общем объеме запасов нефти наблюдается устойчивая тенденция к возрастанию доли трудноизвлекаемых запасов (до 50 %), из них 75 % запасов сосредоточены в Западной Сибири. Трудноизвлекаемые запасы играют сдерживающую роль при вводе месторождений в разработку. Как следствие, объем накопленной добычи за счет активных запасов в 7,1 раза превышает объем добытой нефти из трудноизвлекаемых запасов.

Для увеличения доходов нефтяные компании применяют тактику выборочной отработки наиболее рентабельных месторождений. О степени интенсивности выработки лучших по качеству и местоположению запасов углеводородного сырья можно судить на примере основного нефтедобывающего района страны – Ханты-Мансийского автономного округа. На территории округа было открыто 362 месторождения нефти и газа, но только на 12 из них приходится 80 % накопленной добычи. На долю средних и мелких месторождений приходится всего 3 % накопленной добычи с извлекаемыми запасами менее 30 млн. т. В Томской области из 100 открытых месторождений половина запасов нефти сосредоточена всего в четырех. Два из них выработаны на 70 %.

До сих пор добыча нефти сопровождается сверхнормативным сжиганием попутного нефтяного газа. Уровень утилизации попутного газа на месторождениях, введенных в разработку в 90-х годах, очень низкий, а на мелких месторождениях утилизация попутного газа практически не производится. Ситуация усугубляется тем, что в 2002 году в статью 337 Налогового кодекса РФ было внесено дополнение, позволяющее считать природный газ, извлекаемый из нефтяных скважин, на нефтегазовых и нефтегазоконденсатных месторождениях попутным, который облагается налогом по ставке 0. Это позволяет сжигать весь добываемый газ вместе с конденсатом при добыче нефти на нефтегазоконденсатных месторождениях.

В связи со сложными горно-геологическими условиями около четверти промышленных запасов на угольных разрезах и более трети на шахтах Кузбасса нетехнологичны при современных методах добычи. Около 8 % разведанных запасов отвечают современным требованиям добычи. Эксплуатируются практически только крупные месторождения угля наиболее дефицитных марок. Возможности для обнаружения новых объектов практически исчерпаны. При этом, в связи с истощением освоенных месторождений дефицитных коксующихся и качественных углей, происходит увеличение объемов добычи низкокачественных, наиболее экологически вредных углей.

Наряду с качественным истощением минеральных ресурсов нефтегазодобывающий и горнодобывающий комплексы являются источниками повышенной экологической опасности. Разработка нефтяных месторождений приводит к негативной трансформации ландшафтов. Наиболее заметное влияние нефтегазобывающий комплекс оказывает на состояние поверхностных вод. Добыча нефти и газа в Западной Сибири сопровождается существенными изменениями геологической среды. Снижение пластового давления вызывает уплотнение пород и постепенную осадку земной поверхности. Например, на некоторых участках месторождений Шаинской группы она достигла 56 см. Учитывая, что в условиях Западной Сибири понижение поверхности даже на 0,5 м вызывает резкое увеличение распространения болот, можно предполагать увеличение заболоченности территории и оттаивание многолетнемерзлых пород.

Основными источниками загрязнения окружающей среды являются скважины, факелы для сжигания попутного газа, нефте- и газопроводы, водоводы высокого давления и другие производственные объекты.

Ежегодные потери попутного газа в Западной Сибири составляют 6 -7 млрд. м3. Процент сжигания газа составляет в среднем 75-80 %, в то время как по условиям лицензий он не должен превышать 5 %. Нефтегазодобывающая промышленность характеризуется самой низкой степенью очистки выбросов в атмосферу среди отраслей промышленности, которая составляет 2,7 %. Например, выбросы в атмосферу от стационарных источников нефтегазодобывающего комплекса в Томской области за 2000 год составила 52 % от валового выброса загрязняющих веществ. Степень их очистки составляет всего 0,015 % (самый низкий процент среди отраслей промышленности в Томской области). По сравнению с прошлыми годами степень очистки уменьшилась в 2 раза. Наибольшее количество выбросов в атмосферу загрязняющих веществ от нефтегазодобывающего комплекса (более 60 %) приходится на долю факелов (1т сгоревшего газа образует в среднем 50-79 кг различных вредных веществ). Наибольшее количество выбросов на предприятиях нефтегазодобывающего комплекса приходится на окись углерода.

При разведке и добыче нефти и газа велик риск экологических аварий и катастроф, сопровождающихся выбросами и разливами нефти, пожарами на нефтяных и газовых скважинах, разрывами трубопроводов. На месторождениях Западной Сибири проложено 100 тыс. км промысловых трубопроводов, из которых 30 % имеют 30-летний срок службы, но ежегодно заменяется не более 2 % трубопроводов вместо 10 %, предусмотренных нормативами.

Воздействие на почвенный покров проявляется в его загрязнении нефтепродуктами и высокоминерализованными водами, которые поднимаются на поверхность вместе с добываемой нефтью, с содержанием солей до 16-18 г/л. Причинами разлива минерализованных вод и засоления земель чаще всего являются аварии водоводов, происходящие вследствие быстрой коррозии труб. Сильное засоление почв губительно практически для всех местных растений, и на засоленных участках растительные сообщества гибнут полностью.

Площадь участков с полностью погибшей растительностью нередко достигает нескольких гектаров. Аварийность на нефтепромыслах обусловлена в основном состоянием технических средств и оборудования, которое физически изношено и морально устарело, имеет низкую степень надежности. Основной причиной аварий на трубопроводах является коррозия металла, которая, в свою очередь, обусловлена агрессивными физико-химическими свойствами добываемой из недр продукции. Морозное пучение почвогрунтов в зоне сезонного промерзания является существенным фактором аварийности трубопроводов, проложенных траншейным способом.

Только в Томской области в 2002 году произошло 366 аварий, размер вреда окружающей среде составил 160 млн. руб. Несмотря на то, что затраты ОАО «Томскнефть» ВНК превышают 1 млрд. руб., тенденция на увеличение количества аварий не изменяется. Анализ аварийности нефтепромыслов за август 2003 года показывает, что ежедневно происходит более 1 аварии и на ландшафт выливается в среднем по 2 т нефти.

Таким образом, постепенное истощение запасов топливно-энергетических ресурсов Западной Сибири наряду с функционированием нефтегазо- и горнодобывающих комплексов приводит к экономически и экологически неэффективному (нерациональному) их использованию.

Пространственная закономерность распределения загрязненных почв в целом совпадает с плотностью населения. В целом загрязнение почв городов не превышает нижнего порога, с которого загрязнение представляет собой опасность для здоровья населения.

Состояние земельного фонда

В общей структуре земельных ресурсов важнейшим компонентом окружающей природной среды и центральным связующим звеном биосферы, обладающим способностью преобразования и накопления солнечной энергии, плодородием, служащим основным источником получения продуктов питания и базой социально-экономического развития, являются почвы.

Западная Сибирь с точки зрения производства сельскохозяйственной продукции относится к зоне рискованного земледелия. Площадь и продуктивность пашни здесь существенно ниже, чем в среднем по России. Сохранение природных свойств почв, поддержание и восстановление их плодородия, контроль за качественным состоянием, проведение масштабных мероприятий по их использованию и охране являются основными задачами государства.

Исследования показывают, что деградация почв происходит под влиянием природных и антропогенных факторов. Причем влияние природных факторов преобладает на сельскохозяйственных территориях. Антропогенное воздействие преобладает на урбанизированных территориях и зонах добычи полезных ископаемых.

В Западной Сибири 40,1 % пашни и 8,9 % пастбищ подвержено эрозии, в том числе 11,9 % и 2,2 %, соответственно, средне и сильно. Площади сенокосов подвержены эрозии на 4,9 %. Пыльные бури, как наиболее сильное проявление ветровой эрозии, возникают в регионе свыше 30 раз в году, в результате чего потери плодородного слоя в несколько раз превышают допустимые нормы.

При сохранении существующих тенденций в изменении свойств и плодородия почв под влиянием эрозии может привести к тому, что к 2010 году площади эродированных почв возрастут не менее чем на 20-25 % по сравнению с современным уровнем. В результате потенциальное плодородие за счет дальнейшего развития эрозии снизится примерно на 7-8 %. Опустынивание, в его классическом представлении, – упрощение экосистем, более всего проявляется в зоне недостаточного увлажнения на части территорий Алтайского края, Кемеровской, Новосибирской, Омской областей.

Почвообразующие породы Западной Сибири имеют различный генезис. В целом обращает на себя внимание высокое содержание бария, стронция в отложениях морского генезиса. Это, очевидно, связано с аккумуляцией этих элементов карбонатами. Высокое содержание хрома и никеля в озерных отложениях объясняется близостью Урала. Почвообразующие породы области отличаются повышенными концентратами циркония и марганца (за исключением озерных отложений).

Пестицидная нагрузка на сельскохозяйственную территорию Западной Сибири незначительна и составляет не более 0,19 кг/га. Несколько выше она в сельскохозяйственных регионах: Алтайском крае, Новосибирской и Омской областях.

Таблица 2. Пестицидная нагрузка на сельскохозяйственную территорию Западной Сибири
СубъектПестициды
(кг/га пашни)
Республика Алтай0,01
Алтайский край0,18
Кемеровская область0,07
Новосибирская область0,17
Омская область0,19
Томская область0,01
Тюменская область0,06

Эколого-токсикологическая оценка почв сельскохозяйственных угодий на содержание тяжелых металлов, остаточных количеств пестицидов, нитратов и других токсикантов показывает, что массивы почв с содержанием тяжелых металлов и мышьяка выше предельно допустимой концентрации отмечаются в Кемеровской области.

Площади земель урбанизированных территорий в Западной Сибири подвергаются различным антропогенным воздействиям. Высокое содержание свинца, цинка, никеля, марганца обнаружено в почвах г. Новокузнецка и г. Белово (Кемеровская область). Превышения концентрации мышьяка и ртути также характерно для почв г. Новосибирска и г. Междуреченска, свинца – для г. Кемерово, г. Новосибирска и г. Междуреченска, молибдена – для г. Рубцовска, хрома – для г. Новосибирска.

Острой проблемой остается вопрос борьбы с нефтяными загрязнениями земель. Специфической особенностью северных территорий региона является их пониженная устойчивость к техногенным воздействиям, слабая утилизация загрязнителей из-за низкой способности природных экосистем к самоочищению.

Формы экологических реакций на техногенный пресс в нефтедобывающих районах и глубина возникающих изменений территориально дифференцированы местными ландшафтно-геохимическими условиями. В результате одни и те же техногенные вещества ведут себя неодинаково, в одних природных средах они инертны, в других подвергаются активным изменениям, вплоть до полной деструкции. Длительность процессов разложения нефти во многом определяется энергетическим потенциалом территории, влажностью и механическим составом субстратов.

В ландшафтах Ханты-Мансийского автономного округа отмечается длительная сохранность углеводородов во всех природных компонентах. По экспериментальным данным, в подзолистых почвах за 12 месяцев закрепляется около 10-15 % внесенного загрязнителя. Потенциальная нефтеемкость почв определяется внутренними свойствами депонирующих компонентов и внешними характеристиками ландшафтов.

Характер и скорость восстановления имеют зональные закономерности. В тундровой зоне восстановление чрезвычайно замедлено – даже через 35 лет после разлива нефти возобновление исходного растительного покрова не происходит, а следы нефти обнаруживаются в почве. По способности восстановления почвенно-растительных условий после аварийных разливов нефти можно выделить 3 группы ландшафтов.

Экологические последствия попадания нефти в природную среду определяются ее компонентным составом. Легкие фракции нефти оказывают токсичное воздействие на живые организмы, в том числе и на микробные сообщества.

Твердые метановые углеводороды интенсивно мешают свободному влаго- и воздухообмену почв, усиливают восстановительные процессы. Ароматические углеводороды крайне отрицательно воздействуют на водную растительность, угнетают высшие наземные растения. Смолисто-асфальтовые компоненты приводят к изменению водно-физических свойств почв и грунтов – определяют появление гидрофобное™, они также связаны со многими токсичными микроэлементами, что усиливает их негативное воздействие на окружающую природную среду.

Определенную экологическую опасность представляют собой водорастворимые соединения, имеющиеся на нефтепромыслах во всех типах техногенных геохимических потоков. Минерализованные стоки изменяют солевой состав, физико-химические свойства почв, грунтов, природных вод. Минерализованные воды вызывают в почвах специфические вторичные почвенно-геохимические процессы, нередко устойчивые во времени.

По экспертным оценкам при современном уровне производства в нефтяных регионах от 1 % до 16,5 % нефти и продуктов ее переработки теряется в процессе добычи, подготовки и транспортировки, при том около 65 % поступает в атмосферный воздух, 20 % – в водные объекты и 15 % – в почву.

Примерно половина нефтяной органики из воздуха оседает и воздействует на окружающую природную среду через почву и воду. Загрязнение территорий нефтегазового комплекса нефтью, минерализованными водами и химическими реагентами по степени воздействия на экосистемы имеет доминирующее значение среди техногенных факторов, сопутствующих нефтедобыче, на их долю приходится 40-45 % всех нарушенных земель в регионе.

От экологического состояния почв как важнейшего средообразующего компонента наземных ландшафтов во многом зависит устойчивость экосистем. Эта особенность связана с тем, что почвы обладают свойством генетической «памяти», сохраняющей качества экосистем после антропогенной трансформации.

Под устойчивостью экосистем понимается способность исторически сложившейся системы биогеоценозов активно сохранять свою структуру и характер функционирования в пространстве и во времени под воздействием каких-либо внешних и внутренних возмущений, как прямых, так и опосредованных.

Большая часть площади Западной Сибири (за исключением части Омской области и Алтая) попадает в зону низкой и пониженной устойчивости природно-территориальных комплексов к техногенным воздействиям, что усиливает последствия влияния источников антропогенного воздействия. Экологическая безопасность состояния почв в рамках программы устойчивого природопользования в Западной Сибири может осуществляться в следующих направлениях:

  • совершенствование системы государственного учета земельных ресурсов и экологического контроля за их качественным состоянием;
  • развитие земельных отношений, включая плату за техногенное загрязнение земель и их нерациональное использование, за механическое разрушение почв;
  • обеспечение экологической безопасности инженерных транспортных сетей, включая городские коммунальные системы жизнеобеспечения;
  • совершенствование технологических методов хранения, переработки и обезвреживания отходов производства и потребления с учетом требований экологической безопасности;
  • изменение технологической политики в местах нефтегазодобычи с учетом воздействия промышленных предприятий на экологическое состояние земельных ресурсов.


(По материалам докторской диссертации А.М. Адама)

 
ПОИСК ПО САЙТУ
© 2001-2017 ООО «ИнЭкА-консалтинг»
Контакты ИнЭкА:
+7 3843 720575
720579
720580
ineca@ineca.ru
создание сайтов