Состояние водных ресурсов

В результате промышленного и сельскохозяйственного производства и выполнения большого объема бурения разведочных и эксплуатационных скважин грунтовые и подземные воды, а также поверхностные водоемы подвергаются интенсивному загрязнению. В отдельных регионах страны за счет бурного развития химической и нефтехимической промышленности, интенсивного применения удобрений и пестицидов происходит отравление загрязняющими веществами грунтовых и подземных вод. Отсутствие обсадных труб приводит к тому, что после проводки скважин почти в 96% случаев отмечается некачественное разобщение пластов ж не обеспечивается надежная межпластовая изоляция, в связи с чем целые регионы страны уже лишились питьевой воды. Поэтому проблема охраны водных ресурсов при разведке недр и проведении горных работ имеет первостепенное значение.

Для определения степени загрязненности пресных вод устанавливаются три основных критерия вредности токсичных веществ: это влияние на санитарный режим' водоемов» на органолептические свойства вод и на здоровье населения.

Целью санитарного режима водоемов является предупреждение нарушения естественных процессов самоочищения водоемов от токсичных примесей. Для этого определяется интенсивность биохимического потребления кислорода (ВПК), скорость течения процессов минерализации, кинетика процесса развития и отмирания микрофлоры и фауны.

Для определения степени опасности растворенных веществ необходимо определить их фактическую концентрацию и сравнить с нормируемыми справочными данными по таким показателям как предельно допустимая концентрация ПДК (мг/л или мг/м3);летальная доза химических веществ ЛД50 (мг/кг веса) и летальная концентрация вещества ЛК50 (мг/мл), вызывающие при их введении в организм гибель 50% под опытных животных; коэффициент возможного ингаляционного отравления КВИО. который представляет собой отношение концентрации вещества в воздухе при 20°С к ЛК50. Нормативные показатели и методы испытания токсичных веществ регламентированы в соответствующих ГОСТах.

При бурении скважин различного назначения образуются большие объемы буровых стоков, содержащих вредные вещества и представляющих угрозу загрязнения грунтовых, подземных и поверхностных вод. Основным источником загрязнения недр являются буровые растворы, обработанные химическими реагентами, нефте- и инертноэмульсионяые составы на углеводородной основе.

На загрязнение поверхностных и подземных вод большое влияние оказывают попутные воды, извлекаемые совместно с газом и нефтью из продуктивного пласта. Их ежегодные объемы в целом по стране достигают 1 млрд.м3. Кроме поливалентных солей металлов в состав попутных вод входят токсичные элементы (бром, бор, стронций и др.), а также органические вещества - фенолы, эфиры, бензол, нафтеновые кислоты и другие нефтепродукты и механические примеси. Максимальное количество ароматических углеводородов может достигать 1,0 - 1,5 г/л.

ЛДК многосернистой нефти в водоемах составляет 0,1 мг/л, а для остальных нефтей - 0,3 мг/л. Для водоемов рыбохозяйственного водопользования ПДК растворенных и эмульгированных нефтей и нефтепродуктов установлены на уровне 0,05 мг/л, а для морских водоемов - 0,01 мг/л. Самоочищение от нефтепродуктов зависит от природных условий: в средней климатической зоне самоочищение рек происходит на участке 200-300 км, на Крайнем Севере длина участка увеличивается до 1500-2000 км.

Использование ПАВ в разведке и добыче нефти приводит к ускорению процесса бурения, увеличению нефтеотдачи пластов, очистке ствола скважины. ПАВ представляют собой сложные органические соединения с ассиметричной молекулярной структурой, содержащей в молекулах углеводородный радикал и активные функциональные группы: кислородсодержащие (эфирные, карбоксильные, гидроксильные, карбонильные) и азот-, серо-, фосфор-, серофосфорсодержащие группы. Наличие дифильной структуры ПАВ обусловливает их высокую, адсорбционную активность. Многие ПАВ обладают диспергирующей, эмульгирующей и пенообразующей способностью. Наряду с положительными факторами ПАВ имеют и недостатки - они легко проникают в водоемы, грунтовые и подземные воды, увеличивают степень загрязнения окружающей среды. Следует отметать способность ПАВ легко увлекать за собой жидкие и твердые загрязнения в смеси с другими веществами, значительно увеличивая токсичность, губительно воздействуют на живые организмы и повышают степень поражения окружающей среды.

Тая, при содержании ПАВ выше 0,5 мг/л увеличивается количество эмульгированной нефти. ПАВ легко поглощается флорой и фауной. При концентрации 1 мг/л происходит гибель планктона, а 5 мг/л - замор рыб. ПДК для анионактивных ПАВ достигают 0,5 мг/л, а для неионогенных - 0,1 мг/л.

Серьезную опасность для сохранения водных ресурсов вызывают буровые растворы, содержащие химические реагенты, а также нефтеэмульсионные и инвертноэмульсионные составы. Загрязнение природных вод может происходить в результате перелива и выбросов из бурящихся скважин, сброса отработанных буровых растворов в овраги. Для оценки степени загрязнения водных сред используются обобщенные показатели: содержание взвешенных веществ (ВВ), количество нефти и нефтепродуктов (НП), органических примесей (по величине ХПК), количество растворенных веществ по сухому остатку (СО).

Органические реагенты по степени химического потребления кислорода (ХПК) разделяются на три основные группы: наиболее токсичные - нефть и нефтепродукты, фенолы эстонских сланцев и лесохимические (ХПК от 300 до 1500 мг/л), средней токсичности - ФХЛС, окзил, гипан высокомолекулярные жирные кислоты (ХПК 120-150 мг/л) в малой токсичности: метас, КМЦ, порошкообразный углещелочной реагент и др. (ХПК 30-90 мг/л).

Предельно допустимые концентрации химических реагентов

По стойкости и долговечности пребывания в окружающей среде зягрязняющие вещества подразделяются на стойкие (детергенты, инсектициды), среднестойкие (нефть и нефтепродукты), малостойкие (хлорофос, жиры) и нестойкие (углеводы, белки). Буровые сточные воды (БСВ), образующиеся в процессе бурения скважин, должны обезвреживаться до санитарных норм и только после этого сбрасываться в водоемы или в специально отведенные места на поверхности.