Оценка атмосферы воздуха

     Ha Казахстанской части Прикаспийской низменности сосредоточено 148 разведанных месторождений углеводородного сырья. Наиболее крупными месторождениями нефти и газа являются: Тенгиз, Королевское, Кенбай и газоконденсатное Имашевское.

     Большинство разрабатываемых месторождений  углеводородного  сырья на территории Республики Казахстан к 2002 году достигли стадии максимального уровня годовой  добычи. Дальнейший рост добычи на суше в первую очередь связан с интенсификацией разработки таких месторождений, как Тенгиз и Карачаганак.

       Сложившаяся мировая практика  работы на морских шельфах  показывает, что от начала разведочных  работ до получения первой  коммерческой нефти в среднем проходит 8-10 лет. Основными источниками загрязнения являются: промышленные и хозяйственно-бытовые стоки, бурение, эксплуатация нефтяных скважин, транспортные средства.

     Обращает  на себя внимание то, что половину (48,3%) всех выбросов сероводорода в воздушный бассейн Казахстана привносит Атырауская область.[16]

     Азербайджанские ученые констатируют, что в настоящее  время на Каспии достигнут высший предел загрязненности. Ежегодно в  Каспий поступает 12 млрд м^З грязной промышленной воды. Из них 11 млрд м^З приходится на долю Баку. Кроме того Кура и Араке загрязняются на территориях Грузии и Армении, вода которых тоже поступает в Каспийское море. Если не принять экстренные меры, может последовать катастрофа. В результате естественного процесса бактериального очищения моря от загрязняющих веществ Каспий в зависимости от степени загрязнения будет потреблять все большее количество кислорода. Это приведет к значительному росту болезней, что скажется на потере трудоспособности населения не только в прибрежных странах, но и в Европе. Ученые отмечают, что больше всего акваторию Каспия загрязняет Волга (около 90%). «Вклад» Азербайджана составляет около 6-7%. На нефтегазовый сектор приходится 0,08% загрязнений азербайджанского сектора Каспия. Показатель сравнительно невысокий, но проблема остается. В настоящее время, согласно заключенным с иностранными компаниями контрактам, после получения 70% прибыли с месторождения, начинает формироваться фонд для ликвидации последствий эксплуатации [25].

     Наибольшее  неблагоприятное экологическое воздействие на территории Северного Прикаспия связано с освоением Карачаганакского нефтегазоконденсатного месторождения, имеющего высокое содержание сернистых примесей, которое зачастую ведется с грубыми нарушениями природоохранных требований. При этом выводятся из сельскохозяйственного оборота большие площади земель, выбрасываются в атмосферу тысячи тонн вредных веществ, в том числе сернистый ангидрид и сероводород. Сера после очистки нефти, складированная на открытом воздухе, при определенных климатических условиях может перейти во многие вредные химические соединения и оказать отрицательное воздействие на природную среду [26].

     Экологические последствия негативного воздействия  нефтегазового комплекса на природную  среду имеет разнообразный характер.

     Основными источниками загрязнения атмосферного воздуха сегодня являются факелы, которые сжигаются на нефтепромыслах КПО б.в. .

     Причины сжигания попутных нефтяных газов (ПНГ) на нефтепромыслах обусловлены следующими обстоятельствами:

     отдаленное расположение нефтепромыслов и использование незначительного объема ПНГ только на собственные нужды;

     - отсутствие необходимых газосборных  сетей, газопроводов и газохранилищ.

     Наличие в основной массе углеводородного  сырья Карачаганакского нефтегазоконденсатного месторождения агрессивного серосодержащего соединения создает трудности при добыче, транспортировке, хранении и его переработки, что делает особо актуальной проблему обессеривания нефти и нефтепродуктов. В процессах очистки нефти и серосодержащих газов в результате их окисления  по общепринятой технологии образуется сера.

     Согласно  поправкам к Закону Республики Казахстан  «О нефти», принятым в конце 2004г., компаниям  ведущим промышленную разработку нефтяных месторождений, запрещено сжигание попутного газа без предварительной его очистки и утилизации. При этом должны быть отделены полезные газы – метан, бутан, пропан и этан, которые можно использовать в быту и промышленности. Экологически вредные и ядовитые компоненты – меркаптаны должны перерабатываться в специальных установках с помощью химических реагентов. Процесс этот не дешев, но именно такого подхода требует закон.[22].

     В результате полномасштабной реализации данного требования не только уменьшится воздействие нефтегазового комплекса  на окружающую среду, но и сам процесс нефтедобычи станет более технологичным, добываемое углеводородное сырье будет использоваться более комплексно.

     Согласно  «Декларации безопасности КНГКМ  и экспортного трубопровода «КПК-Большой Чаган-Атырау» к опасным  веществам, которые обращаются являются нефтегазоконденсат, конденсат, газ, метанол, диэтиленгликоль, соляная кислота и серная кислоты, ингибиторы коррозии и

парафиноотложения, диэтаноламин, химические реагенты для  обезвоживания и очистки газа и др.

     В процесс фонтанирования из скважины могут выбрасываться газоконденсатная смесь, нефть, высокоминирализированная вода, сероводород, что ведет к проблеме складирования и утилизации.

     Загрязнение природной среды нефтью и газом  происходит на всех этапах работы с  ними, начиная с разработки месторождения и кончая хранением готовых переработанных нефтепродуктов. Кроме того, в природную среду попадают не только нефть и газ, но и побочные примеси. Так, во время бурения нефтяных скважин наряду с выбросами попутных газов разливаются буровые растворы, при добыче вместе с нефтью выходит пластовая вода, которая разливается [36]. При транспортировке нефти по трубопроводу из-за не плотности запорных арматур и задвижек выделяются газообразные продукты. Источниками загрязнения объектов окружающей среды при освоении месторождений являются разведывательные бурения, эксплуатация скважин, разлив нефти и газа в емкости, их транспортировка и чрезвычайные аварийные ситуации. Сжигание газа на факелах и выбросы от скважин вызывает загрязнения воздушного бассейна региона[37].

     Обеспечение минимального воздействия отходов  на окружающую среду является главным  вопросом в подготовке и реализации природоохранных мероприятий нефтегазового  комплекса.

     На  КПО б.в. постоянно ведется контроль за состоянием окружающей среды. По всему периметру охранной зоны установлены автоматические станции слежения, которые фиксируют малейшие отклонения от нормы. Мониторинг качества атмосферного воздуха на Карачаганаке  и его окрестностях осуществляется ежедневно различными службами. Независимый подрядчик Gidromet LTD проверяет качество окружающего воздуха, делая отбор несколько раз в течении суток и анализируя ежегодно порядка 110 тысяч проб атмосферного воздуха. Компания также направляет свои собственные передвижные установки экологического мониторинга для регулярного отбора проб воздуха.

     Для контроля экологической ситуации на Площадке и для снижения потенциально возможного загрязнения окружающей среды в районе размещения Площадки и КУО выполняются следующие  мероприятия:

     по  охране атмосферного воздуха – производится складирование отходов только при направлении ветра в сторону незаселенной местности; осуществляется мониторинг качества атмосферного воздуха; осуществляется смачивание твердых отходов для предотвращения выноса пылевых частиц.

     Радикальная модернизация производства позволила  сократить объемы

газообразных  отходов до минимальных    значений. Специалисты компании выработали стратегию  минимизации техногенного воздействия  на окружающую среду. Предусматривается  использование экологически безопасных, так называемых «зеленых» горелок, исключающих образование сажи и микрочастиц. Введен в эксплуатацию дополнительный, компрессор, позволяющий до 97% газов выветривания снова направлять в процесс. Именно на Карачаганаке впервые в мире применена технология обратной закачки газа в пласт, позволяющая одновременно повышать пластовое давление, и тем самым добиваться извлечения большого количества жидких углеводородов. Сера, извлекаемая вместе с углеводородным сырьем в виде серосодержащего газа, также возвращается в пласт. Это тоже благоприятный  для экологической обстановки фактор. С помощью специальной установки обработанные буровые растворы очищаются и восстанавливаются для повторного использования.

     Для более полного сжигания углеводородов  в горелке предусматривается использование сжатого воздуха. Благодаря более полному сгоранию происходит значительное уменьшение выбросов окиси углеводорода и сажи. Горелка была усовершенствована тем, что стало возможным сжигание в факеле жидких углеводородов, в составе которых имеется вода. Внесенное усовершенствование позволяет шире использовать горелку и тем самым дополнительно уменьшить выбросы в атмосферу окиси углерода и сажи.

     Таким образом, проблема загрязнения атмосферного воздуха сложна и многогранна, требует больших сил и средств. Однако современный уровень научно-технического прогресса позволят снизить образование опасных веществ, разработать мероприятия по предупреждению загрязнения воздуха, такие кА снижение уровня загрязнения воздушного бассейна путем строительства новых и повышения эффективности действующих и пылеулавливающих установок, усиления технологической дисциплины, перевода производств на другие виды сырья и топлива, а также изменения в случаях необходимости профиля производства и вывода отдельных цехов и участков за пределы жилых зон. Особое внимание обращено на усиление работы государственной инспекции, осуществляющей контроль и надзор за соблюдением предписаний законодательства об охране природы.

     3.Природно-климатическая характеристика региона Карачаганакского НГКМ 

     3.1 Характеристика района  расположения Карачаганакского  нефтегазоконденсатного  месторождения 

     Бурлинский  район занимает площадь 5,6 тысяч  квадратных километров.

     В Бурлинском районе Западно-Казахстанской  области крупнейшим в мире месторождением является Карачаганакское нефтегазоконденсатное месторождение. Карачаганак расположен на северо-востоке от 51-й параллели северной широты и 50-го меридиана восточной долготы, вблизи г. Аксай, на высоте 80-130 м над уровнем моря на площади 280 квадратных километров. Его запасы оцениваются в 1,2 млрд тонн нефти и конденсата и свыше 1,35 трлн кубометров газа.

     Общая площадь нефтегазового КНГКМ  составляет 32368,2 га и ограничена пределами  внутренних контуров р.Илек - с востока, Урала - с севера, Утвы - с запада, а также р.р. Акбулака и Шиили с юга. Месторождение граничит на севере с деревнями Жарсуат и Илек, расположенных на реке Урал, по которой проходит граница между Казахстаном и Российской Федерацией. Часть земель на этой территории отведена под объекты КНГКМ, остальные земли относятся к землям сельскохозяйственного назначения. На этих землях расположены сельскохозяйственные угодья: пашня, залежь, пастбища, сенокосы.

     Бурлинский  район, на территории которого расположено  КНГКМ, относится к зоне плодородных степей Приуралья, богатой растительным и животным миром. Административным центром является г. Аксай. Ведущее положение в экономике Бурлинского района занимает сельское хозяйство с развитым земледелием и пастбищным животноводством. Около 50% территории района используется в полеводстве, 40% - как луга и пастбища и остальные 10% занимают городские, сельские поселения, леса, дороги и сооружения инфраструктуры.  

3.2 Температурный режим региона

3.2.1 Климат 

     Многолетний режим погоды на территории района начал формироваться и изменяться по мере последовательного окончательного перехода ее частей в континентальный режим в соответствии со складывающимися общими глобальными климатическими условиями прошлых геологических этапов.

     Глобальный  климат, который направленно изменяется в сторону потепления, содержит более короткие ритмы периодических похолоданий и потеплений более мелкого масштаба. Он служит фоном для характеристики среднего состояния атмосферы Бурлинского района, связанного с континентальным типом климата умеренных широт Северного полушария и преобладанием западного циркуляционного переноса воздуха тропосферы.

     По  классификации климатов, основанной на зависимости между географической зональностью и метеорологическими элементами, и в которой для  характеристики такой зависимости использованы суммы температур подстилающей поверхности и индексы сухости, Бурлинский район располагается в пределах климатической области с суровой малоснежной зимой, являющейся частью недостаточно влажной климатической зоной.

     Климат  месторождения и прилегающей  территории отличается высокой континентальностью, которая проявляется в резких температурных контрастах дня и  ночи, зимы и лета, в быстром переходе от зимы к лету. В целом для  климата характерна неустойчивость и дефицитность атмосферных осадков, малоснежье и сильное сдувание снега с полей, большая сухость воздуха и почвы, интенсивность процессов испарения и обилие прямого солнечного освещения в течении всего вегетационного периода. Зима холодная, преимущественно пасмурная, но не продолжительная, а лето жаркое и довольно длительное. В летний период резких различий в температурах не наблюдается.

     Территория  Бурлинского района находится в 1-2 агроклиматическом районе. Сумма  эффективных температур составляют  2700^о-3000^оС, а ГТК – в пределах от 0,5-0,6 до 0,3-0,5. Годовая сумма осадков от 220 до 350 мм, причем за теплый период выпадает 125-135 мм, т.е. больше половины осадков приходится на позднюю осень и зиму. По годам осадки выпадают крайне неравномерно, отсутствует определенная повторяемость влажных и засушливых лет. За вегетационный период осадков выпадает недостаточно для нормального развития растительности, а в отдельные годы их может выпасть в 3-4 раза больше нормы, а в сухие весны они совершенно отсутствуют или выпадают в незначительных количествах. Осадки теплого периода сочетаются с высокими температурами, к тому же летние осадки большей частью выпадают в виде незначительных дождей (меньше 5 мм) и практически бесполезны для растений. На данной территории довольно часто наблюдаются засухи. Часто атмосферные засухи сочетается с почвенными. Все это обусловливает высокую до 850-900 мм испаряемость влаги, коэффициент увлажнения около 0,3, т.е. обеспеченность растений влагой неудовлетворительная. Летом число дней с относительной влажностью воздуха менее 30% достигает 25-28 в месяц. Наибольшая сухость наблюдается в июле и августе. Таким образом, лето, в целом, характеризуется преимущественно ясной, сухой и очень жаркой погодой.