Виды и масштабы воздействий нефтедобывающей промышленности на лесной фонд Ханты-Мансийского автономного округа

Захаров А. И., Гаркунов Г. А. , Чижов Б. Е.

Нефтегазодобывающая промышленность - одна из наиболее экологически опасных отраслей народного хозяйства. Она отличается большой землеемкостью, сильной загрязняющей способностью и высокой пожаро- и взрывоопасностью промышленных объектов. Значительный ущерб всем компонентам окружающей среды наносят обслуживающие нефтедобычу производства.

На территории автономного округа нефтедобывающая промышленность развивается преимущественно на землях гослес-фонда и поэтому лесное хозяйство в первую очередь ощущает последствия ее деятельности. К положительной стороне следует отнести пионерную роль в освоении региона, особенно прокладку дорог, способствующую вовлечению в эксплуатацию лесныхмассивов, ранее считавшихся экономически недоступными. Повысился спрос на древесину, расширился ее сбыт, появились пути использования других богатств леса и в целом предпосылки для интенсификации лесного хозяйства. Однако положительный опыт за 30 лет освоения не реализован и заметной интенсификации ведения лесного хозяйства за это время ж произошло. Зато отрицательные воздействия нефтедобычи на лесной фонд проявились многопланово и крупномасштабно.

Объект и методы

Основной объем работ по изучению влияния нефтедобычи на лесной фонд и лесные экосистемы округа проведен в северотаежном и среднетаежном лесохозяйственных округах на территориях Мегионского, Нижневартовского, Нефтеюганского, Сургутского и Юганского лесхозов общей площадью 21,8 млн. га, где добывается половина нефти страны и около 80 % - автономного округа.

Ежегодно здесь для размещения объектов нефтяной промышленности и сопутствующих ей производств отводилось от 8 до 24 тыс. га земель лесного фонда, в т.ч. 79 % во временное пользование. Суммарный объем отводов за 32 года освоения составил около 400 тыс. га (табл.1).

Таблица 1

Динамика отвода земель лесного фонда под объекты нефтегазодобычи в Среднем Приобье за 1965-1996 гг. (тыс. га, числитель - всего, знаменатель - в среднем за год)

 

Годы

1965-1970

1971-1975

1976-1980

1981-1985

1986-1990

1991-1995

1996

1965-1996

Отведено земель лесного фонда: всего

4,4/0,7

41,5/8,3

83,2 /16,6

81,5/ 16,3

124,0 /24,8

53,8/ 10,8

9,4

397,8/12,4

в т.ч. во временное пользование

2/0,3

27,6/5,5

64,7/12,9

69,3/13,9

98,3/19,7

4266/8,5

7,5

312,0 /9,8

В постоянное пользование земли предоставлялись в основном под площадные объекты, во временное пользование под линейные. Отведенные во временное пользование земли хотя и оставались в составе лесного фонда, но они также претерпевали значительные разрушения.

Для изучения видов и объемов негативного воздействия на десной фонд различных промобъектов, а также аварийных разливов нефти, минерализованных вод и трубопроводов заложено около 300 временных пробных площадей, проведено опытное лесоустройство территорий Аганского и Ватинского месторождений вефти на площади 50,4 тыс.га. Деградационно-восстановитель-ная динамика лесных фитоценозов изучалась на 40 стационарных пробных площадях, размещенных на трассах трубопроводов, линий электропередачи, дорог, совмещенных линейных сооружений, на факелах, карьерных выемках, в зонах затопления oодой и на аварийных разливах нефти, бурового раствора и минерализованных вод, а также на 24 участках дозированного загрязнения лесных сообществ нефтью и жидкой фракцией содержимого шламовых амбаров.

Результаты и обсуждение

Негативное воздействие нефтедобычи не ограничивается отведенными площадями. По данным опытного лесоустройства, проведенного под руководством Тюменской ЛОС на территории Аганского и Ватинского месторождений нефти, на каждый отведенный под строительство гектар дополнительно приходится 0,38 га земель, нарушенных за пределами границ отвода.

Полагая, что объем добываемой нефти отчасти согласуется с площадями отводов и учитывая долевой объем ее добычи в Среднем Приобье равной 80 % от окружной, можно допустить, что объем отводов земель лесного фонда по округу на 01.01.1997 г. составил приблизительно 500 тыс. га, а с учетом воздействия объектов на прилегающие территории суммарная площадь нарушенных земель приблизилась к 700 тыс. га.

В течение всего периода освоения территорий нефтедобычи шел интенсивный процесс сокращения лесопродуцирующих площадей. Объемы рубок леса на отчуждаемых землях практически сравнялись с объемами рубок главного пользования. Снижению лесистости района также способствовали лесные пожары, количество которых с приходом нефтедобычи увеличилось более чем в 3 раза.

Промышленные объекты нефтегазодобычи очень разнятся по силе воздействия на окружающую среду. По нарастанию экологической опасности их можно расположить в следующие ряды:

- линейные объекты - трассы сейсмопрофилей, линии электропередачи и связи, трассы перетаскивания буровых установок, газопроводы, водоводы, автодороги, нефтепроводы.

- площадные объекты - базы производственного обслуживания, установки компрессорного газлифта, компрессорные станции перекачки нефтяного газа, карьерные выемки, кустовые насосные станции заводнения нефтяных пластов, нефтенасосные станции, центральные пункты сбора и подготовки нефти, газа и воды, буровые площадки.

Основной ущерб лесному хозяйству от воздействия нефтедобычи на лесной фонд заключается в уменьшении лесопродуцирующих площадей, сокращении общего запаса насаждений, нерациональном использовании срубленной древесины, в захламлении и загрязнении прилегающих к объектам территорий и повышении пожарной опасности.

Отчуждение земель, захламление древесиной и строительными материалами, рост санитарной и пожарной опасности, а также беспокойство охотфауны характерны почти для всех объектов. По сочетанию таких негативных воздействий, как разрушение древостоев, живого напочвенного покрова и почв, нарушение гидрологического режима почв, загрязнение, различные объекты нефтедобычи сугубо индивидуальны (табл. 2).

Таблица 2

Приуроченность основных видов негативных экологических воздействий нефтегазодобывающего комплекса

Система коммуникаций

Трассы сейсмопрофилей

(1)-3-(5)

Линии электоропередачи и связи

1-2-3-4-5-(7)

Трассы перетаскивания буровых установок

(1)-3-(5)-7-(9)

Автодороги

1-2-(3)-4-(5)-6-7-9-(10)

Водоводы

(1)-2-(3)-(4)-(5)-7-(9)-(12)

Нефтепроводы, продуктопроводы

1-2-3-4-5-(6)-7-11

Газопроводы

1-2-3-4-5-(6)-7-(10)

Площадные объекты

Буровые площадки

1-2-(3)-5-6-7-(9)-11-12-13-14

Кустовые насосные станции заводнения нефтяных пластов

(1)-2-(5)-7-(9)-12

Нефтенасосные станции

(1)-2-(5)-(6)-7-(11)

Центральные пункты сбора и подготовки нефти, газа и воды

(1)-2-(5)-(6)-7-(9)-(10)-(11)-(12)-(14)ё1

Факельные устройства

(1)-2-(5)-6-7-8-10-11

Компрессорные станции

(1)-2-(5)-(6)-7-10

Карьерные выемки

(1)-2-(5)-7-9

Свалки

(1)-2-5-6-7-(10)

Производственные базы

(1)-2-7-(11)

Населенные пункты

(1)-2-6-7

ГРЭС

10

Места захоронения загрязнителей

(1)-2-(5)-7-(11)-14

Индексы воздействии

1 - сокращение покрытых лесом площадей;

2 - трансформация лесных земель;

3 - нерациональное использование древесных ресурсов;

4 - расчленение лесных массивов, образование неустойчивых кулис и опушек;

5 - захламление древесными остатками и стройматериалами;

6 - увеличение источников лесных пожаров, повышение пожарной опасности;

7 - механическое повреждение растительности и почвенного покрова;

8 - термическое повреждение растительности;

9 - нарушение гидрологического режима почв (затопление, подтопление);

10 - загрязнение газообразными выбросами;

11 - загрязнение нефтепродуктами;

12 - загрязнение минерализованными водами;

13 - загрязнение шламом и буровыми растворами;

14 - загрязнение химреагентами.

Примечание: в скобках указаны воздействия средней интенсивности, без скобок- сильные воздействия.

Трассы сейсмопрофилей - объект минимального техногенного воздействия на леса. Основным видом воздействия является захламление притрассовьгх участков древесиной, что ведет к повышению пожарной опасности и ухудшению санитарного состояния лесов. В короткий период разрубки профилей и проведения сейсморазведочных работ отмечаются свойственные для всех объектов нарушения: беспокойство охотфауны, браконьерство и рост источников лесных пожаров. Ширина трасс не превышает нормы отводов.

При прокладке трасс перетаскивания буровых установок происходит захламление узких полос опушек леса и приопушечных полос древесиной, что ведет к повышению санитарвов и пожарной опасности в лесу. Проезжая часть трасс шириво! до 10 м вырубается, раскорчевывается и выравнивается с частичной срезкой гумусового горизонта. При перетаскивании буровых установок и оборудования на проезжей части трасй"! происходит уплотнение почв, образование колеи и других микропонижений, которые ухудшают лесорастительные условия я 1 способствуют смене хвойных пород малоценной березой и осиной. Фактическая ширина трасс превышает нормы отводов в среднем на 28 % (табл. 3).

Объекты

Ед. изм

Размеры объектов

Процент к норме

норма

факт

Ширина трасс перетаскивания бурового оборудования

м

18

23

128

Площади:

- эксплуатационных буровых площадок (отвод в постоянное пользование )

га

85,4

195,6

229

- факелов при ДНС

-"-

1,1

2,7

245

- факелов при ЦДНГ

„

6

21,5

358

- карьеров площадью до 6 га

-"-

13

16,9

130

- карьеров площадью до 22,4 га

-"-

22,4

26,9

120

Трассы линий электропередачи и связи являются объектами умеренного воздействия на леса. Они прокладываются отдельно или в едином коридоре коммуникаций вместе с дорогами и трубопроводами. При разрубке трасс под эти объекты происходит расчленение лесных массивов и образование неустойчивых опушек и кулис, а срубленная древесина преимущественно оставляется в лесу. Поскольку от 60 до 80 % древесины остается на трассе разбросанной, сдвинутой к стенам леса или частично собранной в пакеты, создаются повышенная пожарная опасность и предпосылки для появления вредителей леса. Отчуждаемые под ЛЭП, линии связи и трубопроводы земли после окончания строительства объектов не могут использоваться лесным хозяйством для лесовыращивания в течение всего срока их эксплуатации ввиду необходимости периодической расчистки площадей от древесной растительности и ограничений, установленных Правилами охраны электрических сетей (1984), линий (1969), магистральных трубопроводов (1982).

Прокладка трубопроводов осуществляется в одно-, двух- и многониточном исполнении. Часто трубопроводы размещаются в одном коридоре коммуникаций вместе с другими линейными сооружениями. Ширина трасс однониточных трубопроводов колеблется в зависимости от диаметров труб от 20 до 32 м, а ширина коридоров коммуникаций обычно составляет 80-220 м, достигая в отдельных случаях 1,5 км. По масштабам негативного воздействия на растительность и почвогрунты трубопроводы стоят наряду с автодорогами на первом месте среди линейных объектов. При сооружении трубопроводов по всей ширине трассы полностью уничтожается древостой и живой напочвенный покров, а грунты перемешиваются на большую глубину. Глубокое разрушение почвогрунтов приводит к повреждению корней опушечных деревьев, их отпаду и дополнительному захламлению опушек. Использование некачественных труб, несвоевременная их замена, отсутствие надежной антикоррозийной защиты приводит к образованию свищей и аварийным порывам трубопроводов, частота возникновения которых нарастает по мере старения труб. При этом прилегающие к трубопроводам территории загрязняются нефтью и минерализованными водами.

Геологоразведочные буровые площадки являются объектами средней степени воздействия на леса. Продолжительность всего цикла работ на буровой площадке длится от нескольких месяцев до одного года. Для них характерны: обильное захламление невывезенными трубами, металлоконструкциями, цементом, химреагентами, древесиной. Беспокойство охотфауны, рост источников лесных пожаров отмечаются кратковременно.

Эксплуатационные буровые площадки (кусты скважин) являются экологически самыми опасными объектами нефтедобычи, требующими постоянного контроля. Неэкологичный режим хранения и периодический слив в амбары смесей различных токсикантов делают непредсказуемым состав содержимого амбаров и препятствует их саморекультивации. При строительстве и эксплуатации скважин вырубается древостой, живой напочвенный покров уничтожается на 75-80 %, 30-40 % территорийплощадок загрязняется нефтью, буровыми растворами, шламами, химреагентами, 3-10 % площадей подвержено затоплению водой. Прилегающие участки леса обычно захламлены брошенной древесиной и порубочными остатками, загрязнены, отличаются повышенной горимостью. Фактические размеры площадок редка совпадают с нормативными. На дренированных грунтах их площади больше на 16-25 %, а на переувлажненных и болотных участках меньше на 17-22 % по сравнению с нормами отвода во временное пользование. В среднем фактическая площадь кустов скважин превышает норматив отвода в постоянное пользование более чем в 2 раза (табл. 3).

Открытая добыча песка и его заменителей сопровождается полным уничтожением биоценозов и радикальным преобразованием рельефа почвенно-гидрологических условий. До 40 % площадей карьерных выемок представлены участками с избыточно-увлажненными грунтами или мелководьями, не пригодными ни для водохозяйственного использования, ни для лесовыращи-вания. В карьерах с кварцевыми песками, наоборот, толща невыбранного грунта над уровнем грунтовых вод превышает 1,5 и, наблюдается перевевание песков и очень медленное их зарастание. Экологически необоснованные способы добычи строительного грунта приводят к замене ценных лесных ценозов заболоченными территориями или песчаными пустошами.

Центральные пункты сбора и подготовки нефти, газа и воды, дожимные насосные станции (ДНС) и компрессорные станции (КС) относятся к экологически опасным объектам. При их строительстве и эксплуатации на отведенной площади полностью вырубается древостой, уничтожается живой напочвенный покров, грунты перемешиваются на большую глубину или засыпаются привозным грунтом, 30-40 % территории загрязняется нефтепродуктами, минерализованными водами и химреагентами. Действующие факелы делают их пожароопасными для прилегающих лесных массивов. На опушках леса отмечается повышенный отпад деревьев. Постоянный шум машин и факела, присутствие людей и факты браконьерства отпугивают диких животных, что привело к сокращению их видового состава и численности.

Опытное лесоустройство территорий Аганского и Ватинского Всторождений нефти выявило структуру площадей всех видов вадействий на лесной фонд. За 15-летний период эксплуатации этих месторождений общая трансформация земель составила 12,2 %. На первом плане по площадям отвода (40-60%) стоят линейные объекты, на втором - буровые площадки (20-30%). Зона негативного воздействия нефтедобычи за пределами промобъектов составила 38 % от размера отводов в постоянное и временное пользование. На 42,3 % она представлена территориями, загрязненными нефтепродуктами, буррастворами и минерализованными водами, на 33,5 % площадей наблюдается сильное механическое повреждение древостоев, растительного покрова и почв. Затопление и подтопление лесов грунтовыми водами составляет 19,7 %, а повреждение древостоев вокруг факелов - 4,5 %.

Первое место по степени нарушения биоценозов и почв на прилегающих к объектам территориях занимает нефтяное загрязнение. Участки умеренного загрязнения, где деградационные изменения фитоценозов обратимы в хозяйственно приемлемые сроки, а рекультивация почвы не требуется, очень редки: менее 10 % по количеству и менее 5 % по площади. Зоны умеренного загрязнения обычно представляют собой узкие (до 10 м) периферийные части разливов. Удельный вес таких зон на разливах более 1 га составляет до 15 %, на мелких разливах и болотных участках до 30 % от их площади. Абсолютное большинство (свыше 90 %) аварийных разливов нефти вызывает сильные и во многом необратимые повреждения природных комплексов.

На загрязненных участках концентрируются огромные массы загрязнителя. На заложенных на территории АО "Юганск-нефтегаз" 18 пробных площадях содержалось, в среднем, 17,1 кг/м2 остаточных нефтепродуктов, причем на 11 из них массы загрязнителя колебались, в переводе на 1 га площади, в пределах от 103 до 409 тонн.

В настоящее время учитываются в основном крупные разливы нефти, что приводит к многократному занижению общей площади загрязнения. Полная наземная инвентаризация замазученных земель показала абсолютное преобладание участков площадью менее 1 га, которые составляют свыше 80 % от общего числа или около половины площадей загрязненных земель.

На аварийных разливах нефти действует комплекс отрицательных факторов. Прогноз состояния загрязненных участков леса и рекультивационные работы должны проводиться с уки том не только нефтяного, но и солевого загрязнения, с обаятельным анализом изменений гидрологического режима участка,

Основные деградационные изменения древостоя заканчиваются за 2-3 года. Без дополнительного воздействия других неблагоприятных факторов (подтопление, заселение вторичными вредителями, экстремальные погодные условия) ослабленные деревья могут отмирать и позднее.

Источниками загрязнения лесов минерализованными водами являются буровые площадки, кустовые насосные станции заводнения нефтяных пластов, центральные пункты сбора и подготовки нефти, газа и воды, водоводы. Разливы минерализованных вод локализуются в ложбинах и болотах. Площади участков варьируют от нескольких соток до десятков гектаров. В Среднем Приобье преобладает хлоридный тип засоления. Явные признаки солевого повреждения растительности наблюдаются, когда содержание ионов хлора в торфах превышает 0,5-1,5 %, в минеральных почвах - 0,1 %. Деградационные изменения фитоценозов заканчиваются в течение одного-двух вегетационных периодов. На прилегающих суходольных участках леса ширина зоны воздействия колеблется в зависимости от уклона от 1 до 15 м. На основной территории разлива обычно наблюдается полная гибель фитоценозов, по окраинам отмечается избирательная сохранность более устойчивых растений. Исчезновение прямых признаков повреждения растений и массовое появление всходов трав и деревьев наблюдается через 1-2 года после загрязнения.

На эксплуатируемых месторождениях нефти кусты скважин и прилегающие к ним территории загрязнены отходами бурения - шламом, причем площади участков, загрязненных шламом, сопоставимы с площадями шламовых амбаров. Вместе со шламом на загрязненный участок попадают нефть, минерализованные воды, химреагенты, прочие токсичные компоненты, хранящиеся в шламовых амбарах. Растительность на участке загрязнения погибает полностью. При толщине слоя шлама 5-10 .см вред, причиняемый лесу, сопоставим с нефтяным загрязнением сильной степени. Даже сроки естественного восстановления растительности приблизительно одинаковы.

При прокладке дорог недостаточно учитывается поверхностный и внутрипочвенный сток и поэтому не строятся в достаточных количествах водосборные и водопропускные сооружения. В результате происходит затопление прилегающих к дорогам земель, не уступающих по площади землям, загрязненным нефтью и минерализованными водами. Неизбежным следствием затопления земель является необходимая смена лесных фитоценозов на болотные, с полным разрушением древесного яруса. Техногенное нарушение поверхностного стока, приводящее к изменениям гидрологического режима почв, по глубине экологического воздействия велико и соизмеримо с загрязнением почв нефтью и химреагентами. В сырых и влажных типах леса площади затопления превышают площади отводов под дороги.

Отрицательное воздействие факелов распространяется на территорию, в 3-4 раза превышающую площадь отвода. Воздействие обусловлено потреблением кислорода, тепловым излучением, загрязнением атмосферы, растительности и почв продуктами неполного сгорания в факелах углеводородов, окисями углерода и азота, сернистым ангидридом, канцерогенными и другими веществами. На площади отвода происходит полное уничтожение древостоя и других компонентов леса, почвы разрушаются на большую глубину, замазучиваются, под действием высоких температур спекаются до блеска, образуя трещины, на поверхности появляются выпарки солей. Перед возвратом лесхозу прифакельные участки радиусом до 150 м требуют тщательной рекультивации. Выбросы горящих фракций за пределы минерализованной зоны являются главной причиной систематически возникающих лесных пожаров, охватывающих площади в десятки гектаров.

В целом негативное воздействие нефтяной промышленности на леса округа огромно по масштабу и разнообразно по разрушительным факторам. Исправить уже нанесенный урон сложно и дорого. Нарушения легче не допустить, чем исправить. В этой ситуации крайне важны профилактические меры, способные уменьшить нежелательные последствия. С этой целью Тюменская ЛОС разработала и утвердила "Лесоводственные требования к размещению, строительству и эксплуатации объекта нефтедобычи на землях лесного фонда в таежных лесах Западной Сибири" (М.,1990). Их внедрение позволит сократить землеемкость нефтедобычи, снизить потери наиболее продуктивных земель, уменьшить разрушение и загрязнение лесов за пределами границ отвода промышленных объектов, осуществить надежное противопожарное устройство земель, подверженных воздействию нефтегазодобычи.