Природоохранные мероприятия по локализации нефтезагрязнений на торфяном болоте

Концепция предлагаемой технологии рекультивации заключается в нанесении искусственного слоя воздушно-сухого торфа на нефтеза- грязненную поверхность торфяной залежи с целью активизации метаболизма существующих в нефтезагрязненном торфогенном (деятельном) слое микроорганизмов, количество которых обусловлено биогео- химическим процессом торфообразования, и значительно выше, чем у других почв.

Полученные результаты научных исследований подтвердили логику данной технологии: слой воздушно-сухого торфа, наносимый на нефтезагрязненный участок торфяной залежи, является пористой системой, содержащей достаточное количество воздуха (окисляющего агента) на единицу объема твердого вещества, а также содержит достаточное количество микроорганизмов, в том числе разлагающих углеводородный поллю- тант; слой воздушно-сухого торфа, сорбируя оставшуюся после откачки (уборки) на поверхности болота нефть, разгружает верхний слой залежи, способствуя его самовосстановлению; восстанавливающийся на поверхности болотный биоценоз способствует более интенсивному разложению остатков нефти.

В состав работ после ликвидации аварийного разлива нефти входят: определение остаточного содержания нефти на поверхности (в литрах на м2), при котором болотный биоценоз способен восстанавливаться естественным путем или его восстановление возможно с помощью засыпки слоем воздушно-сухого торфа; проведение противопаводковых мероприятий, направленных на удерживание остаточной нефти в границах участка аварийного разлива; применение комплекса машин и механизмов для внесения торфяных засыпок на загрязненные нефтью участки болота; организация системы мониторинга рекультивируемых участков торфяных залежей, направленная на получение информации о содержании остаточной нефти на этих участках и оценки эффективности мероприятий по восстановлению болотной поверхности.

Внедрение альтернативной технологии позволит снизить ущерб окружающей среде от аварийных разливов, выполнять работы по локализации и рекультивации участков загрязненных болот сразу после ликвидации аварийных разливов нефти на них, проводя ежегодный мониторинг рекультивированных участков и сдачи их инспектирующим органам после разложения остаточной нефти до допустимого уровня, требуемых нормативов.

По предварительной оценке, данная (щадящая) технология восстановления нефтезагрязненных болот в 3 раза дешевле существующих технологий. Рекомендации по экологическому мониторингу процесса восстановления нефтезагрязненных болот

После проведения этапов рекультивации нефтезагрязненных участков торфяных болот возникает необходимость в организации наблюдений и измерений, характеризующих состояние объекта.

К контролируемым показателям следует относить: оценку общего состояния территории; сохранность покрытия засыпки по площади объекта; наличие и размеры площадок, не закрытых засыпкой; наличие и размеры площадок, где обнаружилось выдавливание свободной нефти на откры

тую поверхность; состояние ловчей канавы и ее заполнение жидкостями (вода, нефть, пленки нефти на воде); визуальный и (или) дистанционный контроль роста болотных растений на торфяной засыпке; полевой анализ.

Отбор проб из нижнего слоя засыпки и верхнего слоя торфяной залежи на микробиологический анализ осуществляется с частотой отбора проб - отбор (засыпка + залежь) на площадке размерами 50 х 50 м (100 х 100 м) в зависимости от площади пораженного участка. Точки отбора проб фиксируются; определяется уровень стояния болотных вод (УБВ); определяется в лабораторных условиях видовое разнообразие микробиоценоза; анализируются полученные результаты.

Отбор проб из нижнего слоя засыпки и верхнего слоя торфяной залежи на нефтезагрязнение осуществляется аналогично отбору проб на микробиологический анализ.

Оценка УБВ осуществляется в местах отбора проб, а измерения производятся непосредственно в полевых условиях в скважинах.

Сроки проведения указанных видов работ осуществляются два раза в год: середина-конец мая (после таяния снегового покрова и оттаивания залежи) и конец июля-начало августа (до наступления заморозков). Сроки выдерживаются постоянными на весь период мониторинга.

В результате анализа полученных данных (полевых и лабораторных исследований) составляется отчет, включающий: все результаты наблюдений и измерений, которые регистрируются в виде соответствующих документированных протоколов; годовые результаты обобщаются в виде заключения о состоянии объекта.

Наблюдения и измерения проводятся на протяжении не менее 3 лет. При изменении степени покрытия поверхности растениями рекультивированного нефтезагрязненного торфяного болота, близкими к аборигенным фитоценозам, принимается решение о завершении работ по восстановлению территории (после первого года зарастание до 5%, к концу второго - до 10%. При неблагоприятных погодных условиях оценку ведут от 3 до 5 лет). Критерии эффективности всесезонной технологии рекультивации нефтезагрязненных торфяных болот

Применяемые в настоящее время при приемке рекультивированных земель критерии для минеральных почв в принципе нельзя использовать для торфяных болот. Существующие методы рекультивации минеральных почв имеют целью создать плодородный слой и вырастить на нем луговые травы, что неприемлемо при восстановлении болотных фитоценозов. Поэтому критерии эффективности рекультивации нефтезагрязненных поверхностей торфяных болот требуют научного обоснования и разработки.

При поступлении нефти на болотный участок происходит насыщение верхнего слоя болот расположенного выше УБВ. Отсюда следует, что нельзя характеризовать степень загрязнения нефти объемом или массой нефти, поступившей на единицу площади (I м2). Такой показатель ошибочный, так как не учитывает УБВ на момент загрязнения, а следовательно, и толщину (объем) загрязненного слоя. Например, если в одном случае на I м2 поступит 20 л нефти при УБВ, равном 20 см от поверхности болота, а во втором - 10 л, но при УБВ, равном 10 см, то степень воздействия (эффект загрязнения) на болото будет одинакова. Следовательно, необходимо относить объем или массу нефти к объему или массе торфа, принявшего загрязнитель, для чего необходимо фиксировать глубину проникновения нефти. Наличие свободной нефти в пониженных элементах поверхности болота является свидетельством полного насыщения слоя торфа, расположенного над УБВ.

Поэтому при локализации разлива и максимально возможном удалении свободной нефти с поверхности нефтезагрязненного участка логичнее оставить поверхность торфяного болота на самовосстановление.

Технология использования подсушенного торфа при нанесении его на загрязненную нефтью поверхность позволяет «прятать» загрязнение, удерживать засыпным торфом части нефти, выдавленной из залежи при колебаниях УБВ. При продолжающемся под торфяной засыпкой торфо- образовании происходит восстановление и развитие микробиологических процессов разрушения нефтепродуктов. Через 2-3 года содержание влаги в засыпке приближается к влажности неосушенной торфяной залежи, что способствует ее зарастанию влаголюбивой растительностью. Параллельно происходит осадка засыпок под своим весом, что также стимулирует их зарастание.

Загрязненный нефтью слой болота со временем погружается в торфяную залежь в виде небольшой по мощности инородной линзы. При таком подходе не следует ставить целью снижение остаточного содержания нефти, как критерия приемки, до небольших величин, достичь которых можно, лишь применяя активные методы рекультивации.

В настоящее время в соответствии с приказом Министерства природных ресурсов РФ от 12.09.2002 г. № 574 постановлением Правительства

ХМАО-Югры от 10.12.2004 г. № 466-п утвержден региональный норматив «Допустимое остаточное содержание нефти и нефтепродуктов в почвах после проведения рекультивационных и иных восстановительных работ на территории ХМАО-Югры». Для торфяных болотных верховых почв торфяного слаборазложившегося и неразложенного горизонта значение норматива принято равным 60 г/кг воздушно-сухой почвы; для очесного горизонта - 100 г/кг; для иных торфяных горизонтов - 30 г/кг. Норматив для торфяных болотных переходных и низинных почв (торфяной слой) принят равным 20 г/кг. Эти нормативы вошли в «Типовой технический стандарт» Группы ТНК-БП. Обоснованием значений нормативов является зарастание поверхности торфяных болот луговой растительностью, а это означает, что научного обоснования, учитывающего специфику торфяной залежи и торфа, отмеченные выше документы не содержат.

Норматив допустимого остаточного содержания нефти (НДОСН) должен соответствовать нефтеемкости болота - количеству нефти, которое единица объема верхнего слоя торфяной залежи способна поглотить и удержать. При таком содержании нефти не будет ее выдавливания на поверхность болота, исключается миграция нефти в сопредельные среды, то есть обеспечиваются экологические требования к нормативу. Вместе с тем снижение норматива ниже значения нефтеемкости потребует дорогостоящих методов биоразложения нефти или активных методов воздействия (фрезерования).

Уровень загрязнения торфяной залежи нефтью оценивается путем сопоставления среднего значения содержания нефти в нефтезагрязненном слое торфяной залежи С, пересчитанного на естественную влажность торфа с учетом его нефтеемкости H (табл. 28).

Таблица 28

Уровень загрязнения торфяной залежи нефтью

Введение понятия нефтеемкости в технологию рекультивации торфяных болот позволит дать ориентировочный прогноз количества удаляемой свободной нефти, определяемого как разность между объемом разлитой нефти и нефтью, способной поглотиться и удержаться торфом. Кроме этого, зная нефтеемкость и объем загрязненной торфяной залежи, легко устанавливается количество загрязнителя в торфяной залежи, необходимое для расчета платы за негативное воздействие на окружающую среду.

Необходимо установить иные (помимо НДОСН) не менее важные критерии приемки, например, процент зарастания нефтезагрязненной поверхности болотной растительностью. Это отдельные локальные задачи, решение которых требует научного обоснования и практической масштабной проверки.

Для оценки эффективности опытно-промышленных испытаний предлагаются следующие критерии (табл. 29).

Таблица 29

Критерии эффективности опытно-промышленных испытаний технологии рекультивации нефтезагрязненных болот с использованием засыпок подсушенным торфом