Российское акционерное общество "Газпром¹

ИНСТРУКЦИЯ

ПО КОНТРОЛЮ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО состояния ПОЧВ НА ПОДЗЕМНЫХ ХРАНИЛИЩАХ ГАЗА

Москва 1998

Российское акционерное общество “Газпром” Всероссийский научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий (ВНИИгаз)

Всероссийский научно-исследовательский институт охраны природы (ВНИИПРИРОДЫ) Информационно-рекламный центр газовой промышленности (ИРЦ Газпром)

Инструкция по контролю экологического состояния почв на подземных хранилищах газа

Москва 1998

При увеличении плотности верхнего 20-сантиметрового слоя на 10 % и более по сравнению с фоновым показателем констатируется факт деградации физических свойств почвы и неудовлетворительного проведения рекультивации технической и (или) биологической [9] (приложение 1);

содержание гумуса. Может снижаться в почвах, воссозданных на месте амбара при недостаточной мощности или неудовлетворительных свойствах нанесенного плодородного слоя [7]. При снижении содержания гумуса в верхнем 20-сантиметровом горизонте на 10% и более по сравнению с фоновым уровнем после рекультивации делается вывод о неудовлетворительных результатах рекультивации;

доля обменного натрия от емкости катионного обмена (ЕКО) [9).

Повышение содержания обменного натрия в рекультивированных почвах амбаров связано с присутствием в составе буровых растворов различных соединений натрия, добавляемых для снижения вязкости, фильтруемости, регулирования pH. Обменный натрий пептизирует почвенные коллоиды, способствуя выносу органического вещества и ухудшению физических свойств почвы. Щелочная реакция почвенного раствора, создающаяся в его присутствии, негативно влияет на рост некоторых культур.

При содержании обменного натрия более 5 % емкости катионного обмена делается вывод об их деградации;

вес надземной фитомассы растений - показатель биологической продуктивности почвы, вовлеченной в севооборот, позволяющий интегрально оценить состояние почвы. При снижении этого показателя в рекультивированной почве более чем в два раза по сравнению с фоновыми показателями делается вывод о деградации почвы и снижении плодородия (неудовлетворительная экологическая ситуация по (22]);

фитотоксичность, или токсичность почвы по отношению к растениям. При снижении всходимости семян пшеницы более чем в 1,1 раза по сравнению с фоновым уровнем констатируется факт ухудшения состояния почвенной биоты [9].

Отбор проб почвы для определения химических свойств и фитотоксичности проводится в соответствии с действующими нормативами [5, б. 12]. Ключевые участки при этом имеют площадь не менее 0,1 га и характеризуются не менее, чем 15-ю точечными пробами с глубины 0-20 см, из которых затем составляется объединенная проба массой не менее 500 г [9].

Для определения плотности почвы равновесного сложения пробы троекратно отбираются с ключевых участков буром (приложение 2).

Отбор растительных проб ведется с учетных площадок размером 50x50 см. Закладывается одинаковое число площадок на исследованном участке и на фоне, но не менее одной на 0,1 га.

Время контроля. Отбор почвенных проб проводится по окончании технической рекультивации в весенне-летний сезон.

Отбор проб растительности рекомендуется проводить дважды в период выхода в трубку колошения (для определения надземной фитомассы) и в конце - в стадию колошения (для определения надземной фитомассы и биомассы колоса).

4. Почвенно-экологический контроль в районе ГРП и КС

4.1.    Склад ГСМ

Загрязнение почвы нефтепродуктами

Контролируемый показатель - содержание нефтепродуктов. Уровни загрязнения определяются в соответствии с п. 3.1.1.

Отбор проб Объединенные пробы почв для контроля загрязнения нефтепродуктами в районе склада ГСМ отбираются по ГОСТ 17.4.3.01-83 на пробных площадках 10x10 м², закладываемых вокруг склада. Отбор проб проводится с помощью лопаты или бура с глубины 0-20см; при наличии загрязнения в поверхностных горизонтах для определения его глубины пробы последовательно отбирают далее по профилю почвы с глубины 0 - 20 см, 20 - 50 см, 50 -100 см, 100 - 150 см, 1,5-2 м [3].

Время контроля. Пробы отбираются 8 бесснежное время года после оттаивания почвы.

4.2.    Склад метанола

Загрязнение почвы метанолом

Контролируемый показатель - содержание метанола в

почве.

Отбор проб. Для контроля загрязнения метанолом отбирают объединенные почвенные пробы с нескольких контрольных площадок размером 10x10 м², закладываемых на территории скла-

N

да. Кроме того, в направлении вероятного поверхностного стока отбирают точечные пробы с шагом 10 м до расстояния 40 м от склада, а при необходимости - на более дальнем расстоянии. Глубина отбора проб - 5-15 см, 40-50 см.

Время контроля. Контроль загрязнения в период отбора газа проводится весной после стаивания снегового покрова, а затем периодически с интервалом в 1 месяц для контроля самоочищения почвы или возможных повторных загрязнений.

4.3.    Фильтры сепараторов

4.3.1.    Загрязнение почвы нефтепродуктами

Контролируемый показатель - содержание нефтепродуктов. Уровни загрязнения определяются в соответствии с п. 3.1.1.

Отбор проб. Осуществляется в соответствии с п. 4.1.

Время контроля. Отбор проводится в бесснежное время года после оттаивания почвы.

4.4.    Свечи продувки пылеуловителей

4.4.1.    Загрязнение почвы нефтепродуктами

Контролируемый показатель - содержание нефтепродуктов (в соответствии с п. 3.1.1.)-

Отбор проб. В соответствии с п. 3.1.1.

Время отбора. Контроль проводится в весенне-летний сезон после продувок пылеуловителей. Повторный контроль - по п. 3.1.1.

5. Оформление результатов. Почвозащитные мероприятия

5.1. Результаты ПЭК оформляются в виде таблиц, в которые заносятся данные о загрязнении почв, приуроченных к технологическому оборудованию на территории ПХГ, и о фоновых почвах (приложение 2). Контролируемые земельные участки подразделяются на три категории с указанием их приблизительной площади: почвы с устойчивым загрязнением;

почвы, периодически загрязняемые веществами, неустойчивыми в почве;

почвы со сниженным плодородием.

5.2.    При необходимости (возникновение большой площади загрязненных почв в результате аварийной ситуации) оформляется карта-схема загрязнения почвы. Основой при ее построении служит карта-схема размещения технологических объектов на ПХГ.

Если загрязнение занимает небольшую площадь и не может быть отображено в заданном масштабе (в масштабе карты-схемы размещения технологических объектов на ПХГ), оно отмечается внемасштабным условным знаком.

5.3.    Для почв, воссозданных на месте амбаров и выкидных линий (сельскохозяйственное направление рекультивации), при неудовлетворительных значениях контролируемых показателей рекомендуется проведение (продление) биологической рекультивации.

5.4.    Для почв, сильно загрязненных в результате чрезвычайных обстоятельств, применяются мероприятия согласно [14] и рекомендуются современные методы очистки (микробиологический метод [15].

Критерии экологической оценки состояния почв на территории ПХГ

Показатели    Неудовлетворительная ситуация

Превышение ПДК загрязняющих химических веществ в слое 0-20 см: Содержание нефтепродуктов в почве > 1000 мг/кг Содержание метанола в почвенном растворе При передаче в сепьхозпопьзование > 3 мг/л Увеличение плотности почвы > 10% Снижение содержания гумуса > 10% Доля обменного натрия от ЕКО >5% Снижение сред биопродуктивности в 2 раза Снижение фитотоксичности почвы > 1,1 раза

14

1. ПЭК на газопромысле

1.1. Эксплуатационно-нагнетательные скважины

1.1.1. Загрязнение нефтепродуктами

№ скважин	Наименование пробы	Содержание нефтепродуктов, мг/кг
	Объединенная -для характеристики поверхностного загрязнения
	Точечные направление продувки: 20 м
	Точечные направление поверхностного стока: 10 м

1.1.2. Загрязнение метанолом

I № скважин	Наименование пробы	Содержание метанола, мл/л почвенного раствора
:	Объединенная для характеристики поверхностного загрязнения
	Точечная-1 5 м
	Точечная-2 5 м
	Точечная-3 5 м
	Точечная-4 5 м

* - Первая проба отбирается в направлении поверхностного стока, остальные - по направлениям, сориентированным под углом 90° друг к другу.

1.2. Скважина для закачки промстоков Загрязнение нефтепродуктами

№ скважин	Наименование пробы	Содержание нефтепродуктов, мг/кг почвы
	Объединенная -для характеристики поверхностного загрязнения
	Точечная-1 5 м 10 м
	Точечная-2 5 м 10 м
	Точечная-3 5 м 10 м
	Точечная-А 5 м 10 м

1.3. Участок рекультивированной почвы

1.3.1. Загрязнение нефтепродуктами

Размещение пробных участков (№№ скв. или др. ориентир)	Глубина отбора объединенных проб, см	Содержание нефтепродуктов, мг/кг почвы
	0-20
	0-40	...

1.3.2. Деградация почв в результате неудовлетворительной рекультивации

Размещение	Показатели состояния почвы в сравнении с фоном
пробных участков (№№ скв. или др. ориентир)	Превы шение плот ности почвы,%	Снижение содержания гумуса, %	Содержание обменного Na, % от ЕКО	Увели чение фито- токсич ности	Снижение веса надземной ф^ттомассы

2. ПЭК в районе ГРП и КС

2.1. Склад метанола

№ П.П	Наименование пробы	Содержание метанола, мг/л почвенного раствора
1.	Объединенные пробы 1 2
2.	Точечные пробы по направлению поверхностного стока 1 2

2.2. Склад ГСМ

№ П.П	Наименование пробы	Содержание нефтепродуктов, мг/кг почвы
1.	Объединенные пробы с глубины 0-20 см 1 2 3
2.	Объединенные пробы с глубины 40-50 см 1 2 3

УДК 502:622.279

Инструкция предназначена для организации постоянного почвенно-экологического контроля на землях, отведенных под подземные хранилища газа во временное и постоянное пользование. Настоящий документ регламентирует отбор проб почвы, проведение лабораторных анализов, оформление полученных материалов и перечень почвоохранных мероприятий в целях предупреждения негативных воздействий производственного процесса на ПХГ.

По набору используемого аналитического оборудования и химреактивов и по необходимой квалификации исполнителя-сотрудника химлаборатории предприятия предложенная схема контроля соответствует первому уровню сложности и не может заменить почвенно-экологических обследований, проводимых на более высоком уровне и охватывающих более широкий спектр показателей контроля (содержание тяжелых металлов, некоторые биотесты и др.).

Инструкция согласована начальником Управления науки, новой техники и экологии А Д.Седых и начальником Управления подземного хранения газа РАО “Газпром” В.И.Парфеновым, заместителем начальника Управления промышленной и экологической безопасности и охраны труда В.П.Антоновым и одобрена Госкомэкологии РФ. Документ утвержден членом Правления РАО “Газпром" В.Г Подюком.

Разработчики: Всероссийский научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий (к.т.н. Г.С.Акопова, к.б.н. Е.В.Сидорова); Всероссийский научно-исследовательский институт охраны природы (к.б.н. П.П.Кречетов)

© Российское акционерное общество “Газпром" (РАО "Газпром"), 1998 © Всероссийский научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий (ВНИИгаз). 1998 © Всероссийский научно-исследовательский институт охраны природы (ВНИИПРИРОДЫ). 1998 © Информационно-рекламный центр газовой промышленности (ИРЦ Газпром), 1998

2.3. Фильтры сепараторов

1 № п.п Наименование пробы Содержание нефтепродуктов, мг/кг почвы 1. Объединенные пробы с глубины 0-20 см 1 2 3 2 Объединенные пробы с глубины 40-50 см 1 2 3

2.4. Свечи продувки пылеуловителей

№ 1 свечей Наименование пробы Содержание нефтепродуктов, мг/кг 1 1 ... Объединенная - для характеристики поверхностного загрязнения ( Точечные направление продувки: 20 м Точечные направление поверхностного стока 10 м

1. Общие положения

1.1.    Настоящая инструкция предназначена для организации почвенно-экологического контроля (ПЭК) на территории действующих подземных хранилищ газа в геологических структурах силами экологических служб предприятий. Цель проведения ПЭК - оперативное предупреждение вызванных производственным процессом или нарушениями в проведении отдельных технологических операций негативных изменений в состоянии почв, отведенных под подземные хранилища газа (ПХГ) во временное и постоянное пользование.

Инструкция составлена в соответствии с нормативной документацией [1-9).

1.2.    Основными задачами почвенно-экологического контроля являются:

выявление загрязненных почв;

установление деградированных почв с потерей плодородия (при передаче в сельскохозяйственное использование земель, временно изъятых ПХГ для проведения строительных и буровых работ);

разработка рекомендаций по рекультивации нарушенных земель.

Факты загрязнения и деградации почв вследствие не спровоцированных работой ПХГ природных процессов или под действием не связанных с ней антропогенных факторов подлежат учету в ходе ПЭК

Данные ПЭК систематически представляются руководству

ПХГ.

1.3. Исходными материалами для проведения контроля могут служить данные почвенных обследований, выполняемых Рос-комземом или другими организациями, владеющими лицензией на проведение работ по выявлению деградированных и загрязненных земель [9]. Основой маршрутных наблюдений являются топографические карты территории ПХГ масштаба 1:5000 или 1:10 ООО с нанесенной на них схемой размещения объекта.

1.4.    При контроле экологического состояния почв ПХГ определяются:

степень загрязнения химическими веществами;

показатели деградации почвенных свойств, влияющих на плодородие (при передаче земель в сельскохозяйственное исполь-зование);

показатели состояния почвенной биоты и растений.

Выбор конкретных почвенных свойств в качестве диагностических показателей ПЭК на ПХГ (главы 3, 4) объясняется наличием общепринятых и простых в использовании методик их определения, не требующих привлечения сложного оборудования и узкой специализации исполнителя - работника экологической службы СПХГ, а также тем, что эти свойства коррелируют с другими почвенными свойствами и не подвержены значительному варьированию в фоновых почвах.

1.5.    Контроль загрязнения почв на территории ПХГ нефтепродуктами осуществляется путем сопоставления уровня содержания этих веществ с концентрациями, введенными Минприроды РФ в связи с отсутствием ПДК нефтепродуктов для почвы [3, 4], а контроль деградации собственно почвенных свойств осуществляется сравнением их с показателями в фоновых (неизмененных) почвах.

1.6.    Периодичность проведения наблюдений в рамках ПЭК определяется инженером-экологом предприятия в соответствии с частотой проведения технологических операций, воздействующих на почву.

1.7.    Набор диагностических показателей ПЭК на ПХГ и схема отбора почвенных проб дифференцированы в зависимости от характера технологических операций.

2. Виды технологического воздействия ПХГ на почвы

2.1. На территории ПХГ выделяются следующие виды локальных нарушений почв:

сильное и устойчивое загрязнение нефтепродуктами с возможным возникновением очагов вторичного загрязнения вод и угнетения растительности;

неустойчивое загрязнение нефтепродуктами и метанолом; деградация почвенных свойств - физических, химических, ионообменных, биологической активности - и, как следствие, снижение плодородия в результате эксплуатации ПХГ или неправильной рекультивации нарушенных земель.

2.2. Причинами загрязнения и деградации почв ПХГ являются несовершенство ряда технологических операций в плане экологической защиты почв и нарушения правил охраны окружаюшей среды при их выполнении Нарушения почв носят локальный характер и. как правило, приурочены к технологическому оборудованию [10].

Загрязнение почв нефтепродуктами возникает: на газопромысле - при попадании в почву конденсатнопластовой смеси во время операции продувки скважины, при аварийном разливе во время закачки промстоков, при внесении нефтепродуктов в составе бурового шлама; на территории склада ГСМ; вокруг продувочных свечей пылеуловителей; вблизи фильтров сепараторов.

Загрязнение почв метанолом может произойти: на газопромысле - при попадании в почву конденсатнопластовой смеси во время операции продувки скважины, при аварийном разливе метанола во время введения его в устье скважины. Загрязнение почвы метанолом неустойчиво, так как он частично испаряется, а частично быстро разлагается в почвенных условиях. Более длительное время метанол сохраняется в переувлажненных почвах при высоком стоянии грунтовых вод; на территории склада метанола.

Деградация почв, передаваемых в сельскохозяйственное использование, происходит при перемешивании плодородных горизонтов почвы с подстилающими породами и буровым шламом. В составе бурового шлама, помимо нефтепродуктов, присутствуют вещества, которые, не являясь загрязнителями, могут оказывать негативное воздействие на почвенное плодородие при их внесении в чрезмерно большом количестве (диспергированная бентонитовая глина, соли натрия и др.).

* При использовании метанола в качестве ингибитора гидратообразования.

3. Почвенно-экологический контроль на газопромысле ПХГ

3.1.    Эксплуатационная скважина

3.1.1.    Загрязнение почв нефтепродуктами

Контролируемый показатель - содержание нефтепродуктов. Установлены следующие уровни загрязнения почвы нефтепродуктами:

1000-2000 мг/кг -низкий;

2000-3000 мг/кг - средний;

3000-5000 мг/кг - высокий;

> 5000 мг/ кг _ - очень высокий [3].

Отбор проб . При наличии сведений о направлении разбрызгивания жидкости во время продувки скважины отбираются точечные пробы в этом направлении с шагом 10 м до расстояния (рис.1), которое определяется при визуальном осмотре (ориентировочно до 100 м). По полученным результатам определяется контур загрязнения. Для характеристики степени поверхностного

Участок, загрязненный при продувке скважины

Пробная тощадка

Участок, загрязняемый в результате миграции загрязнителя

" Отбор проб вокруг эксплуатационной скважины и во всех нижеизложенных случаях контроля загрязнения почвы следует проводить в соответствии с ГОСТ 17 4 3 01-83 (51 и ГОСТ 17 4 4 02-84 (6).

загрязнения отбирают объединенные пробы (не менее, чем из 15-ти точечных проб) с нескольких ключевых участков размером 10 х 10 м². Кроме того, при выраженном поверхностном стоке отбирают точечные пробы в направлении поверхностного стока (см.рис. 1).

Отбор почвенных образцов проводится с помощью лопаты или бура с глубины 0-15 см или 0-20 см (при использовании земель газопромысла для выращивания сельскохозяйственных культур).

Время контроля. Контроль углеводородного загрязнения почв вокруг скважин должен проводиться в весенне-летний сезон после проведения ремонтно-профилактических работ на скважинах.

Периодичность отбора проб зависит от частоты проведения ремонтно-профилактических работ на скважине. Образцы отбираются сразу же по окончании продувки скважины (или другой процедуры), а затем, при отсутствии повторного загрязнения, - через 2-3 месяца для контроля самоочищения почвы. При повторной регистрации загрязнения (>1000 мг/кг) рекомендуется очистка почвы современными методами (см. п.5.4).

3.1.2. Загрязнение почв метанолом

Контролируемый показатель - содержание метанола в почве.

ПДК для метанола в почве не разработана, поэтому должен проводиться пересчет данных по водной вытяжке из почвы (в мг/кг почвы) на содержание в почвенном растворе (в мг/л раствора). Содержание метанола в почвенном растворе (мг/л) рекомендуется сравнивать с санитарной нормой для водоемов.

Отбор проб. Для контроля поверхностного загрязнения метанолом, возникшего при аварийном разливе, отбираются точечные почвенные пробы с глубины 5 - 15 см с пробной площадки (из углов и середины квадрата 10x10 м²) возле устья скважины, и из этих проб (не менее 15-ти) составляется объединенная проба массой не менее 500 г. Кроме того, отбираются пробы по четырем основным направлениям под углом 90° друг к другу, с шагом 5-10 м для определения границ загрязненного участка, одно из направлений должно совпадать с направлением поверхностного стока (рис. 2). Отбор производится буром с глубины 5-15 см и 40-50 см (13).

Отбор точечных проб почв проводится с помощью бура или лопаты с глубины 0-15 см или 0-20 см (см. п.3.1.1), при наличии загрязнения на глубине 20 см отбирают пробы с 40-50 см [11]. Для оценки степени поверхностного загрязнения отбирают объединенные почвенные пробы (из углов и середины квадрата 10 х 10 м²) с глубины 0-15 или 0-20 см.

Время контроля. Контроль углеводородного загрязнения почв вокруг скважины осуществляют сразу же после операции закачки промстоков. При высоком уровне загрязнения рекомендуется выведение этих почв из землепользования и очистка современными методами.

3.3. Участок рекультивированной почвы

3.3.1.    Загрязнение почв нефтепродуктами

Контролируемый показатель - содержание нефтепродуктов

Отбор проб проводится поГОСТ 17.4.3.01-83 [5] на пробных площадках 10 x10 м² в пределах рекультивированного участка. Индивидуальные образцы в пределах участка отбираются с глубины 0-20 см и 20-40 см, и из 15-ти индивидуальных проб составляется объединенная проба.

Время контроля - непосредственно после проведения технической рекультивации и, при необходимости, в ходе биологической рекультивации.

3.3.2.    Деградация почв в результате неудовлетворительной рекультивации (оценивается при сельскохозяйственном направлении рекультивации)

Контролируемые показатели:

плотность почвы равновесного сложения, воссозданной на месте амбара или газопровода (выкидной линии), увеличивается при:

•    внесении дополнительного глинистого материала (бентонитовая глина, используемая в качестве основы бурового раствора);

•    выворачивании на поверхность потенциально плодородных слоев с более высоким содержанием глинистого материала;

•    механическом уплотнении рекультиваторными машинами.