Рекультивация земель, нарушенных в ходе бурения скважин на нефть

С целью выяснения эффективности процесса получены данные по влиянию плотности тока и продолжительности электролиза на выход по току активного хлора в 3%-ном растворе хлорида натрия, приготовленном на минерализованной воде.

На рисунке 1 представлены графические зависимости концентрации активного хлора от продолжительности электролиза. Как видно из рисунка, содержание активного хлора растет и достигает предельного значения за 90 минут электролиза.

На рисунке 2 приведены сравнительные данные влияния природы электролита на выход активного хлора в растворе 3%-ного хлорида натрия, приготовленного на водопроводной и исследуемой подземной воде. Жесткость водопроводной воды - 5 мг-экв/л.

Полученные данные показывают, что при электролизе подземной воды концентрация гипохлорита натрия выше, по сравнению с водопроводной 1,15 раза. Кроме того, при электролизе указанного раствора не наблюдаются образование отложений солей жесткости на катоде.

Изменение концентрации хлорида натрия при приготовлении исходного раствора электролита от 1 до 3% способствует увеличению выходов активного хлора.

Таким образом, использование подземных слабоминерализованных вод (вода Степного поселка г. Махачкалы) для приготовления раствора хлорида натрия при получении гипохлорита натрия приводит к повышению эффективности процесса и снижению энергетических затрат.

Библиографический список

1. Фиошин М.Я., Смирнов М.Т. Электросинтез окислителей и восстановителей. - Л., 1981. 2. Болцтан С.Ю., Гончарук В.В., Ликлов В.М. Получение гипохлорита натрия в электролизере с керамической мембраной // Электрохимия. - 2001, №8 - С.912-915. 3. Медриш Г.Л., Тейшева А.А., Басин Д.Л. Обеззараживание при-

родных и сточных вод с использованием электролиза. - М., 1982. 4. Якименко Л.М., Серышев Г.А. Электрохимические процессы в химической промышленности. Электрохимический синтез неорганических соединений. - М., 1984. 5. Лурье Ю.Ю., Рыбникова А.И. Химический анализ производственных сточных вод. - М.: Химия, 1974. - 105 с.

УДК: 502.654.470.66

РЕКУЛЬТИВАЦИЯ ЗЕМЕЛЬ, НАРУШЕННЫХ В ХОДЕ БУРЕНИЯ СКВАЖИН НА НЕФТЬ

© 2007. Гайрабеков У. Т.

Чеченский государственный университет

В работе в зависимости от степени и вида загрязнения почв (макрокомпанентное, микрокомпанентное и углеводородное) и почвенногрунтовых вод, а также почвенно-климатических и рельефных условий предлагаются дифференцированные подходы и методы восстановления плодородия почв, нарушенных в ходе бурения скважин на нефть.

In this article offered individual approaches and methods of restoration of fertility soil, the chinks broken during drilling oil in dependence from a degree of pollution of ground and subsoil waters and also soil-climatic and relief conditions.

Предотвращение загрязнения окружающей среды и восстановление земель после окончания бурения является необходимым и обязательным условием при строительстве скважин. Это достигается (в соответствии с Земельным Кодексом РФ) путем предварительного (до начала строительства скважин) снятия и складирования плодородного слоя почвы во временные отвалы с последующим (по окончании работ) нанесением его на восстанавливаемые земли. Толщина плодородного слоя почвы, подлежащего снятию при проведении буровых или иных земляных и строительных работ на территории Чеченской Республики, согласно рекомендации [7] представлена в таблице 1.

Таблица №1

Толщина плодородного слоя почвы, рекомендуемого к снятию при проведении буровых работ на территории Чеченской Республики

№№ п/п Тип почв Толщина снятия, м

1 Черноземы выщелоченные, среднемощные, глинистые и тяжело-суглинистые 0,7

2 Черноземы карбонатные, глинистые, тяжело-суглинистые 0,8

3 Лугово-черноземные, карбонатные, тяжело-суглинистые 1,0

4 Темно-каштановые, тяжело- и средне-суглинистые 0,4

Толщина снимаемого слоя и необходимость этого (в зависимости от типа почв) определяется по согласованию с землепользователем, на основании результатов инженерных изысканий. При этом съем грунта (по ГОСТу 17.5.3.05-84) не производится на почвах в сильной степени щебенистых, сильно и очень сильно каменистых, слабо и сильно смытых дерново-подзолистых, бурых лесных, серых и светло-серых лесных, средне и сильно смытых темно-серых лесных, темно-каштановых, дерново-карбонатных, желтоземов, красноземов, сероземов.

Исходя из этого, для территории Чеченской Республики с учетом и целью практического использования, построена схематическая карта распространения плодородного слоя и фоновой загрязненности почв. Согласно которой, территория республики разделена на зоны (по наличию плодородного слоя) и районы с учетом существующей естественной и техногенной загрязненности почв.

При производстве работ в первой зоне (к югу от р. Терек) необходимо предварительное снятие плодородного слоя. Во второй зоне (к северу от р. Терек), представленной грунтами с преобладающим распространением современных эоловых песков, плодородный слой почвы отсутствует и, соответственно, не производится его снятие.

Снятие плодородного слоя почвы необходимо производить на всю толщину, по возможности за один проход, не допуская перемешивания слоя почвы с минеральным грунтом [3]. Снятие плодородного слоя, как правило, производится до наступления зимы с устойчивыми отрицательными температурами. По согласованию с землепользователями и органами, осуществляющими государственный контроль за использованием земель, допускается снятие плодородного слоя почвы в зимних условиях. Такое согласование производится при отводе земель. При этом, мерзлый слой почвы предварительно разрыхляют на глубину, не превышающую толщину снимаемого плодородного слоя почвы.

Охрана почв и ее естественных структур требует, прежде всего, выполнения профилактических мероприятий по предотвращению развития в почвах неблагоприятных процессов [4, 5, 6, 8].

При выборе мероприятий по охране почв, независимо от вида техногенного загрязнения, следует, при рекультивации учитывать также степень и характер засоленности почв.

В зависимости от степени и вида загрязнения почв (макрокомпонентное, микрокомпонентое и углеводородное), а также почвенно-климатических и рельефных условий, подход к рекультивации должен быть дифференцированным. Исходя из вида загрязнения почв и почвенно-грунтовых вод, можно рекомендовать следующие методы восстановления плодородия почв. При макрокомпонентном загрязнении, характеризующимся засолением почв, восстановление их плодородия может производиться преимущественно 4 методами - агробиологическим, химическим, систематическими промывками и комбинированным. Выбор метода рекультивации почв для этого вида загрязнения определяется (помимо особенности почв) толщиной надзасоленного и засоленного горизонтов, величиной поглощенного иона натрия, глубиной залегания карбонатов кальция, грунтовых вод и химизмом засоления.

В основе агробиологического метода лежит глубокая (на всю толщину плодородного слоя) вспашка. При этом разгружается плотный засоленный горизонт, происходит перемешивание солевых составляющих, в том числе, соединений кальция, оказывающих на почву мелиорирующее воздействие. Лучший результат при этом достигается применением минеральных и органических удобрений (навоза

- 20-30 т/га, компоста и зеленого удобрения - 40-50 кг/га). Предпочтительно применение агробиологического метода в районе с кислой реакцией почв, для восстановления плодородия почв достаточно их гипсование в количестве до 10 т/га в качестве химических реагентов. При рекультивации земель в рай-

оне с щелочной реакцией почв, кроме гипса (от 15-20 т/га), можно дополнительно использовать хлористый кальций (40-50 кг/га, серную кислоту 5-10 л/га), полисульфиды и сульфат железа (до 10-20 кг/га).

Метод рассоления в значительной степени (более 20кг/м3) засоленных почв осуществляется путем систематических промывок загрязненной площадки с использованием предварительно созданной коллекторно-дренажной сети. Нормы и кратность промывки устанавливаются по результатам лабораторных исследований проб почвы. На почвах тяжелого и среднего механического состава перед их рассолением целесообразна глубокая вспашка (с целью повышения водопроницаемости), а при необходимости - щелевание и кротование. Промывные воды при этом отводятся за пределы участка и сбрасываются в безопасном для окружающих земель месте.

Комбинированный метод представляет собой сочетание нескольких из вышеизложенных, выбираемых в зависимости от конкретных условий.

При рекультивации почв с макрокомпонентным загрязнением желателен подбор и посев устойчивых к данным условиям растений. Для рассматриваемой территории можно рекомендовать засухо-, соле-, солонцеустойчивые культуры освоители: донник каспийский, люцерна желтая, пырей ползучий, житняк сибирский и другие.

При микрокомпонентном загрязнении, для восстановления плодородия почв можно рекомендовать три основных метода - механический, химический и удаление почв.

Механический метод рекультивации заключается в перемешивании загрязненной почвы с незагрязненной до достижения предельно допустимой концентрации микрокомпонентов. Может быть применим на участках, где грунтовые воды отсутствуют или имеется надежная естественная их защищенность.

Химический метод восстановления почв заключается в связывании микрокомпонентов в труднорастворимые соли путем добавления гидрооксида кальция и натрия. Применим практически повсеместно при небольших значениях показателей загрязнения.

Удаление загрязненных почв производится в крайних случаях при кратном превышении предельно допустимых концентраций загрязнителей и неэффективности применения механического или химического методов восстановления почв.

В качестве культур-освоителей при микрокомпонентном загрязнении почв могут быть использованы многолетние травы.

При углеводородном загрязнении рекультивация почв выполняется двумя основными методами - механическим и агротехническим.

Механический или технический метод рекультивации почв является одним из основных и широко применяемых на практике. Метод может быть рекомендован при небольших загрязнениях почв. Он заключается во вспашке загрязненных участков и плодородного слоя для естественного самовосстановления почв за счет испарения легких фракций, а также разложения углеводородов почвенными микроорганизмами и окисления их остатков. Разложение углеводородов лучше протекает в аэробных условиях, где почва маловлажная. Поэтому в горной части территории республики, для улучшения аэрации, желательно дополнительное проведение рыхления и дискования вспаханного участка.

Агротехнический метод рекультивации намного ускоряет процесс естественного разложения углеводородов в результате улучшения воздушного, водно-физического и агрохимического режимов почвы.

Углеводородное загрязнение оказывает в целом влияние на микрофлору и ферментативную активность почв, приводит к увеличению валовой численности микроорганизмов, в том числе углеводородоокисляющих. Усиливается активность физиологических групп микроорганизмов, участвующих в круговороте азота; при этом круговорот азота происходит по более замкнутому кругу, что способствует подавлению реакции аммонификации и интрификации, то есть почти снижается самоочи-щающая способность почвенной среды [2]. Поэтому одним из путей интенсификации биоразложения углеводородов в почве является внесение в нее достаточного количества азота и фосфора - необходимых компонентов клеточной протоплазмы [1]. Для этого производится распашка загрязненного участка на всю глубину плодородного слоя с внесением минеральных и органических удобрений.

Горные почвы республики имеют, в основном, кислую реакцию среды и, как ранее отмечалось, тяжелый и средний механический состав. При вспашке таких почв желательно проведение рыхления, дискования с внесением в почву извести или доломитовой муки из расчета 2-4 т/га. Одновременно с

известью или доломитовой мукой рекомендуется внесение в почву подвижного азота в виде аммиачной селитры (80-90 кг/га), фосфорных (60-90 кг/га) и калийных (40-60 кг/га) удобрений.

В равнинной части Притеречья и Затеречья, в районах с щелочной реакцией почв рекомендуется вносить в почву навоз (30-40 т/га), мочевину и суперфосфат (300-400 кг/га), хлористый калий (100-200 кг/га). Вносить удобрения желательно весной, в период слабой деятельности микроорганизмов почв.

При восстановлении плодородия почв с углеводородным загрязнением в качестве культур-освоителей можно рекомендовать многолетние травы (житняк сибирский, донник каспийский и другие) с обязательным сочетанием злаковых и бобовых.

Библиографический список

1. Андерсон Р.К., Хазипов Р.Х. Охрана окружающей среды от загрязнения нефтью и промысловыми сточными водами// Обзор. информ. Сер. Коррозия и защита в нефтегазовой промышленности. - М.: ВНИИО-ЭНГ, 1978 - 39 с. 2. Булатов А.И., Левшин В.А., Шеметов В.Ю. Методы и техника очистки и утилизации отходов бурении//Обзор. информ. Сер. Борьба с коррозией и защита окружающей среды, - М.: ВНИИОЭНГ, 1989

- 56 с. 3. Инструкция по контролю за состоянием почв на объектах предприятий Миннефтегазпрома: РД. 390147098-015-90. - М.: Вост. НИИТБ. - 56 с. 4. Каурчиев М.Е., Панов Н.П. и др. Почвоведение: Учебн. - М.: «Агропромиздат», 1989 - С. 79 5. КовдаВ.А. Почвенный покров, его улучшение, использование и охрана.- М.: «Наука», 1981, - 112 с. 6. Молчанов Э.Н. Почвенный покров Чечено-Ингушской АССР. - М.: 1990 - 24 с. 7. Рекомендации по снятию плодородного слоя почвы при производстве горных, строительных и других работ. -М.: «Колос», 1983 - 42 с. 8. Русин В.Ф. Горный и сельскохозяйственный потенциал Чечено-Ингушетии и его рациональное использование. Грозный: Чеч.-Инг. изд-во, полигр. объед. «Книга», 1989 - 256 с.