Хамитқызы мөлдір қызылорда облысында мұнай қалдықтарымен ластанған топырақты рекультивациялау



Дата29.02.2016
өлшемі0.63 Mb.
#32749
ӘОЖ 631.42:628.516(574.54):665.6 Қолжазба құқығында


ХАМИТҚЫЗЫ МӨЛДІР

ҚЫЗЫЛОРДА ОБЛЫСЫНДА МҰНАЙ ҚАЛДЫҚТАРЫМЕН ЛАСТАНҒАН ТОПЫРАҚТЫ РЕКУЛЬТИВАЦИЯЛАУ

6М060800 – Экология мамандығы бойынша жаратылыстану ғылымдарының магистрі академиялық дәрежесін алу үшін дайындалған диссертацияның



РЕФЕРАТЫ

Қызылорда, 2012


Диссертациялық жұмыс Қорқыт Ата атындағы Қызылорда мемлекеттік университеті «Жаратылыстану» факультетінің «Биология, география және экология кафедрасында орындалды.



Ғылыми жетекші:




биология ғылымдарының кандидаты,

аға оқытушы Б.Б. Абжалелов




Ресми оппоненті:




биология ғылымдарының кандидаты

Ф.І. Қалиева




Қорғау « » маусым 2012 жылы сағат 900 Қорқыт Ата атындағы Қызылорда мемлекеттік университеті, Жаратылыстану факультеті, «биология,география және экология» кафедрасының 202 - дәрісханасында қорғалады. Мекен-жайы: 120000, Қызылорда қаласы, Амангелды көшесі, 66.

Диссертациямен Қорқыт Ата атындағы Қызылорда мемлекеттік университетінің ғылыми-техникалық кітапханасында танысуға болады.

Мемлекеттік Аттестаттау

комиссиясының хатшысы: Ж.Ізбасарова




Жұмыстың жалпы сипаттамасы
Тақырыптың өзектілігі: Қазақстанда жылына мыңдаған тонна өндірістік және ауылшаруашылығының қалдықтары пайда болады. Бұл қалдықтар топырақты, су көздерін ластап, әртүрлі аурулардың тарауына жағдай жасап, қоршаған ортаға қауіп төндіреді.

Сондықтан осы қалдықтарды пайдаға жарату халық шаруашылығының аса маңызды проблемаларының бірі болып табылады. Бұл проблеманы шешу экологияны ғана жақсартып қоймайды, ол көптеген өндірістік және ауылшаруашылық мәселелерінің дамуына зор үлесін қосады. Сол себепті шынайы экологиялық таза және экономикалық тиімді технологияны пайдалану, экологиялық мәселелерді шешуге зор мүмкіндік береді.

ХХ ғасырдың соңғы жылдарында өте тез дамып келе жатқан ғылыми бағыттардың бірі – ол биотехнология. Әртүрлі ластаушы әсерлерден табиғи ортаны қорғауға пайдаланатын биотехнология - экологиялық биотехнология деп аталады. Экологиялық биотехнология әдістері - физикалық және химиялық әдістерді пайдалануға болмайтын немесе қоршаған ортаны одан әрі ластануға әкеліп соғатын жағдайларда және экономикалық тиімсіз кездерде пайдаланылады.

Жер, су және ауаның ластануымен күресудің табиғи әдістерінің маңыздысы биологиялық әдіс болып табылады. Бұл әдістің негізі болып тірі табиғаттың әдістемелері жатады. Бұл әдіс бойынша табиғатты ластайтын улы заттарды қайта кәдеге жарататын спецификалық механизмдер пайдаланылады. Бірақта бұл мүмкіндіктер шексіз емес. Егерде зиянды заттар көп мөлшерде болса, оларды толық залалсыздандыру мүмкін емес, сондықтан биологиялық әдістер антропогендік қысымнан экологиялық жүйені толық қорғай алмайды.

Соңғы онжылдықта адамзат, ғылыми және өндірістік потенциалды пайдалана отырып, өмір сүру облыстарында тірі табиғат әдістемелерін енгізіп отыр. Міне сондықтан ғылыми-техникалық прогресстің негізгі бағыттарының бірі – экологиялық биотехнология пайда болды.

Бұл әдіс бойынша қазіргі заманның биологиялық, техникалық және басқа да ғылымдарды кеңінен қолданып, өсімдік пен жануарлар клеткаларының, микроорганизмдердің мүмкіндігін пайдалана отырып, адам өмірінің деңгейін көтеріп, экологиялық, энергетикалық, медициналық және тамақтану проблемаларын шешуге болады. Қазіргі кезеңде аса дамыған бағыттардың бірі - өндірістік микробиология. Бұл бағыттың ғылыми және практикалық жетістіктері экологиялық проблемаларды шешуге пайдаланылуда.

Экологиялық биотехнология әдістемелері мен процестері, өндіріс ғимараттары құрылысы мен шахталарды салу кезінде және поллютанттардың көбейіп кетуі әсерінен бұзылған жерлерді рекультивациялағанда, мал және құс шаруашылығы қалдықтарын өңдеп, экологиялық қауіпсіз технологиялар жасағанда пайдаланылады.

ХХ жүз жылдықтың ортасынан бастап, әлемде отын-энергетикалық ресурстарды, оның ішінде мұнайды тұтынудың аса көп өскендігі байқалады. Мұнай өндірісі қоршаған ортаның ластануын арттырады, бұл экологиялық дағдарысқа әкеліп соғуы мүмкін. Мұнаймен ластану объектілерінің бірі - Әлемдік мұхит. Қазіргі уақытта мұхиттық ортаға әртүрлі ластану көздерінен жыл сайын орта есеппен 5 млн тонна (кейбір мәліметтер бойынша 10) мұнай және оны қайта өңдеу өнімдері түседі екен, ластаушы заттардың жалпы көлемінің 90% антропогенді болып келеді.

Қазіргі кезеңде мұнай өндіруші обьектілері тазалау қондырғыларымен, алдын-ала жабдықталып іске қосылғанымен, мұнайды өндіруші және тасымалдау кезінде қоршаған ортаға кері әсерін тигізетін заттардан және іс-әрекеттерден толық арыла алмай отыр. Сондықтан, табиғи жағдай үшін шығыны аз, тиімді технико-технологиялық шешімдерді іздестіру қажет. Ұңғымадан алынған мұнай және газды өндіріп, тасымалдау, сұйық көмірсутегі қалдықтарының апаттың салдарынан төгілуінің алдын-алу және қоршаған ортаға тараған мұнай-газ қалдықтарын тез арада жинап, тазарту қажет.

Мұнай өндіруші кәсіпорындардың зиянды әсерлерден қоршаған ортаны қорғаудағы негізгі бағыттары, ол бүлінген жер аумағын қысқарту, ағынды сумен ластануды азайту, мұнайды өндіру және дайындау кезінде тропосфераның төменгі қабаттарына күкірт тотығы мен көмірсутектерінің түсуін, азот тотығының шығымын азайту болып табылады.

Мұнай кен орындарын пайдалану процестерінде, мұнайды тасымалдап және қайта өңдеу кезінде көптеген әртүрлі қалдықтар түзіледі. Олардың негізгі бөлігін ашық резервуарларда жиналып сақталған мұнай шламдары құрайды. Бұл мұнай шламдары екінші дәрежелі қоршаған ортаны ластайтын қалдықтар көздері болып саналады. Сондықтан мұнай өндіруші аймақтардағы құрамында мұнайы бар шламдарды қайта кәдеге жарату және қайта өңдеу, қоршаған ортаны қорғаудағы негізгі мәселелердің бірі.

Зерттеудің мақсаты: Қызылорда облысының мұнай қалдықтармен ластанған топырақты қалпына келтіру.

Міндеттері:


  • Құмкөл кен орынындағы мұнай құрамын анықтау;

  • Ластанған топырақты қалпына келтіру

Зерттеу нысаны: Қызылорда облысы Құмкөл кен орнындағы мұнай өнімдермен ластанған топырақ

Зерттеудің ғылыми жаңалығы: Құмкөл кен орнындағы мұнай өніміне химиялық талдау жасалынды. Мұнай қалдықтармен ластанған топыраққа биопрепараттар қолданып, ең тиімдісі алынды.

Жұмыстың негізгі қорғалатын қағидалары:- Қызылорда облысының Құмкөл кен орнындағы мұнай өніміне химиялық талдау жасау;

- Қызылорда облысының мұнай қалдықтармен ластанған топырақты қалпына келтіру.



Бастапқы зерттеу мәліметтері. Жұмыстың бастапқы мәліметтері және негізі ретінде Қорқыт Ата атындағы мемлекеттік университетінің №5 ғимаратта орналасқан зертханадағы жаңа құрал-жабдықтар арқылы анықталды. Жұмыстағы пайдаланылған зерттеу әдістері. Жұмыста қарастырылып отырған күрделі мәселелерді шешу үшін жаңа құрал-жабдықтар пайдалануда. Мысалы ретінде айтсақ мұнайды анықтау үшін ол: ИҚ-спектрометр әдісімен парафинді мұнайдың функционалдық топтарын анықтау, мұнай және қатты мұнай қалдығының құрамындағы ауыр металдарды рентгенфлуоресцентті спектроскопия әдісімен анықтау, мұнай құрамын Agilent 7890N/5975 хромато–масс спектрометрінде хроматографиялық талдау.

Жұмыстың сыннан өтуі. Қызылорда облысының мұнай қалдықтармен ластанған топырақты тазарту. «География, биология, экология» журналы 2012. №2. «IV Халықаралық «Актуальные проблемы науки и техники» ғылыми-практикалық конференция (Уфа, 2012) 2 (екі) баяндамалар жасалды.

Жұмыстың жариялануы: Диссертация тақырыбы бойынша 3 ғылыми еңбек жарияланды.

Диссертацияның құрылым көлемі: Диссертация кіріспеден, 3 бөлім-нен, қорытындыдан, 82 пайдаланылған әдебиеттерден тұрады. Диссертацияның жалпы көлемі компьютерде терілген 96 беттен, оның ішінде 17 суреттен және 24 кестеден құралған.
Жұмыстың негізгі мазмұны

Кіріспеде диссертациялық жұмыстың жалпы сипаттамасы, зерттеу жұ-мысының өзектілігі, жұмыстың мақсаты және де тарауларға қысқаша тұжырым берілген.

Бірінші бөлімде облыстың табиғи-климаттық ерекшеліктері және Қызылорда облысының мұнай өндірісінің дамуы және қоршаған ортаға әсері жайлы жазылған. Облыстың географиялық орны, климаты және мұнаймен ластану түрлері және оларды жою негіздері. Сонымен қатар топырақтың мұнай өнімдермен ластану өзекті мәлесе.

Қоршаған ортаны ластайтын ең бір қауіпті заттардың бірі - мұнай. Мұнай қасиеті әртүрлі және кең көлемді қолданыстағы күрделі зат, оның құрамы 3000-дай қоспадан тұрады және олардың көпшілігі оңай тотығады. Сондықтан мұнай және мұнай өнімдері өсімдіктермен тірі организмге зиянды уландырғыш заттармен кең көлемде әсер етеді.

Мұнай және газ құбырларын салу кезіндегі қоршаған ортаның ластану мәселесінің жағдайын зерттеу барысында, өнім өндіру кезінде мұнаймен, мұнай өнімдерімен және мұнай газдарымен, олардың жанғаннан кейінгі өнімдерімен, күкіртсутегі, күкірттотығы, ағынды судың минералдануы салдарынан ластанудың жиі-жиі болып тұратыны анықталды. Бұрғылау ерітінділері және бұрғылау кезінде түзілген қалдықтар, түрлі беттік әрекетті заттар (БӘЗ), фенолдар, альдегиттер және бұрғылауды жылдамдаттыру үшін қолданылатын басқа реагенттер ластануға әсер етеді. Сол себепті қоршаған ортаны ластанудан қорғауға бағытталған іс-шараларды одан әрі жетілдіру керек.

Мұнай және мұнай өнімдерінің табиғи ортаға таралуы салдарынан жалпы экологиялық жағдай қалыптасады:

а) топырақтың құрамы және оның беткі қабатының қасиеттері өзгереді;

б) жер бетіндегі және жер асты сулары ластанады, түбінде тұнбалар түзіледі;

в) өсімдіктердің химиялық құрамы және сыртқы түрі өзгереді;

г) ландшафтар жалпы деградацияға ұшырайды.

Топырақ концентрациясы төмендегі деңгейге жеткенде, бұл топырақ мұнай және мұнай өнімдерімен ластанған деп есептелінеді:


  • өсімдіктер солып, өзгерістерге ұшырайды;

  • экологиялық тепе-теңдік бұзылады, альгофлора және мезафауна түрлері жоғалады;

  • судың физико-химиялық қасиеттері және топырақ құрылысы өзгереді;

  • карбонатты емес (органикалық) сутекті топырақтарда мұнай өнімдеріндегі сутегі мөлшері көбейеді;

  • ауылшаруашылық жерлерінің өнімділігі төмендейді;

  • мұнай өнімдері топырақ арқылы сіңіп жер үсті және жер асты суларына таралады.

Мұнаймен ластанған топырақ қасиеті көптеген физико-химиялық өзгерістерге ұшырайды. Әлсіз топырақ құрамының бұзылуы және топырақ бөлшектерінің суды сіңіру қасиеті төмендейді.

Мұнай шламдары – тұрақты мұнай эмульсиялары болып саналады. Ондағы көмірсутегінің негізгі бөлігін ауыр ароматты және парафинонафтенді көмірсутектер (31-83 %), шайыр (44-60%) және асфальтен (4-14%) құрайды. Мұнай шламдарының көп салалы физико-химиялық қасиеттеріне, түзілу және сақтау шарттарына байланысты оларды қайта өңдеу технологиялары да әртүрлі болады. Қолданылатын әдістер: термиялық, физикалық, химиялық және физико-химиялық. Аталған әдістердің өз кемшіліктері мен артықшылықтары бар. Көп жағдайларда олардың технологиясы төмен, қымбат және экологиялық тұрғыдан тиімсіз.

Соңғы уақыттарда мұнай өнімдерін ыдырату үшін биологиялық әдіс кеңінен пайдаланылуда. Ол түрлі биопрепараттарды қолдануға негізделіп, артықшылығы экологиялық тұрғыдан қауіпсіз болады. Ұсынылып отырған әдісте, технологиялық қондырғылар, жабдықтар тікелей мұнай шламдары орналасқан орындарда қолданылады және энергетикалық шығындарды талап етпейді, сондықтан бұл әдістің болашағы зор.

Екінші бөлімде Зерттеу обьектілері ретінде Оңтүстік Торғай ойпатында орналасқан Құмкөл, Арысқұм, Ақшабұлақ және Ащысай мұнай-газ кен орындары таңдалып алынды. Жоғарыда аталған кен орындарының мұнайы жоғары парафинді және күрделі параметрлі мұнай түріне жатады. Газдан ажыратылған мұнай сипаттамасын негіздегенде қату температурасы және құрамында жоғары молекулалы парафиндердің өте көп екені анықталды. Бұл параметрлердің толқу диапазоны кен орнындағы объектілер бойынша өте үлкен және мұны түсіндіру өте күрделі болады. Таңдап алынған зерттеу материалына бұл параметрлерді құбырдың гипсометриялық жағдайда орналасуымен де байланыстыру мүмкін болмады.

Кен орындарындағы мұнай сипаттамасы оның жеңіл парафинді, шайырлы, күкірті аз екенін көрсетті. Газдан ажыраған мұнайдың физико-химиялық қасиеті және фракциялық құрамы 1-кестеде көрсетілген.


Кесте 1. Мұнайдың орташа физико-химиялық қасиеті және фракциялық құрамы



Мұнайдың қасиеті

Кен орындардың атауы

Құмкөл

Арысқұм

Ақшабұлақ

Ащысай

1

200С тығыздығы, кг/м3

823,8

865

845

835

2

Қату температурасы, 0С

+11,6

+22

+20

+23


3

Кинематикалық тұтқырлығы, мм2/с:

200С

300С

500С




-

30,55



10,4

-

38,7



10,2

-

44,6



8,9

4

Фракциялық құрамы, % көлем:

1000С - дейін

2000С - дейін

3000С - дейін



4,5


25,73

45,7


5

21



55

7,5


18

34


5

22



40

5

Парафиннің мөлшері,%

8,86

16,4

16

23


6

Шайырлы заттар, %

9,15


12,95

4,2

5

7

Асфальтендер, %

0,87

5,7

5,9

8

Күкірт, %

0,136

0,33

0,21

0,11

9

Судың мөлшері, %

0-70

0-20

0-15

0-50

Зерттеу жұмыстарының негізінде Оңтүстік Торғай ойпатында орналасқан мұнай-газ кен орындарынан алынған мұнайдың құрамы мен құрылымын анықтау үшін ИҚ-спектроскопия әдісі қолданылды.

ИҚ-спектроскопия әдісі зерттелетін затты сапалық және сандық талдауын анықтауда кеңінен қолданылады.

Инфрақызыл (ИҚ) облысы бойынша жұтылу спектрі IR Prestige-21 ИК-фурье спектрометрінде (Shimadzu, Жапония) түсірілді.

Прибор өте жоғары сапалы, сигнал мен шу қатынасының сезімталдылығы 40000:1. Басты ерекшелігі оптикалық жүйе айнасы алтыннан жасалынған, инфрақызыл облыста зат молекулалары сәулені шағылыстырып, жұту арқылы белгі береді және ол автоматтандырылған түрде қағазға түсіріледі. Анализ тез әрі сапалы жасалынады.

Жазба жұмыстары жұтылу облысы 400-4000 см-1 аралығында KBr призмасымен жүргізіледі. Мұнай өнімдерін анықтаудың дәлдігіне қолданылатын ыдыстардың және реактивтердің тазалығы үлкен әсер етеді. Барлық қолданылатын ыдыстар (воронка, колонкалар, колбалар, өлшегіш стакандар, бюкстер) майдан жақсылап тазартылып аз көлемде төртхлорлы көміртегіден тазартылуы керек. Реактивтер мен ерітінділер тазартылып және айдалуы керек. Талдау жүргізуге арналған сұйық үлгілер калий бромидын мұқият тазалап, калий бромидінің беткі жағына жұқа қабатша ретінде жағылады, ал қатты және ұнтақ үлгілер таблетка түрінде нығыздалып дайындалады.

Қазіргі таңда спектроскопия әдісі қатты және сұйық заттардың наноқұрылымын зерттеудің негізгі әдістерінің бірі болып саналады. Аталған әдісті мұнай өндіруші кен орындарында пайда болатын қатты мұнай қалдықтарының химиялық құрамын зерттеуге пайдалану, қоршаған ортаны қорғаумен қатар, асфальт-шайыр-парафин шөгінділерін (АШПШ) іс-тәжірибеде қолдануда маңыздылығы жоғары.

Талдау жұмыстары үшін Құмкөл, Ақшабұлақ және Ащысай кен орындарынан алынған мұнай және қатты мұнай қалдығы (АШПШ) үлгі ретінде алынды.

Мұнай құрамын талдау жұмысы портативті рентгенфлуоресцентті кристал дифракционды сканерлеуші «Спектроскан» спектрометрінде жүргізілді.

Рентгенфлуоресцент қондырғысында ең бірінші талданатын үлгіге рентген сәулесі жіберіледі де, нәтижесінде үлгі рентген диапазонында сәулеленеді.

Екінші қайта сәулелену кезінде спектрлі құрамы талданатын үлгі құрамындағы элементтерін көрсетеді.

«Спектроскан» қондырғысында LiF(200) кристалы қолданады, кристалды торлардың бұрыштарының ара-қашықтығы (2d) 0,4 нм-ге тең.



Үшінші тарау бойынша облыстың мұнай өнімдеріне және ластанған топырақты қалпына келтіру мәселесі қарастырылған.

Жүргізілген талдау жұмыстары, көмірсутегілердің негізгі гомологтық қатарының спектрін түсіру бойынша, органикалық қоспалардың қасиетін бағалау әдісіне негізделеді. Кестені пайдаланып, негізгі көмірсутегі қосылыстарының тербеліс жиілігінің өзгерісін сипаттайтын байланысты тез және қарапайым анықтауға болады.

Төменде Құмкөл, Арысқұм, Ащысай және Ақшабұлақ кен орындарынан алынған асфальт-шайыр-парафин шөгінділерінің ИҚ спектрлері келтірілген.

ИҚ спектрінде түсірілген асфальт-шайыр-парафин шөгінділерінің жұтылу спектрлері, метилді (2954-2852 см-1), метиленді (1463-1377 см-1), метинді (721 см-1) топтардағы көмірсутегілердің құрылымын көрсетеді. Талдау жұмыстарының нәтижесінде кен орындарында түзілген қатты мұнай қалдықтарының құрамы негізінен парафинді көмірсутегілерден тұратынын




Кесте 2. Негізгі көмірсутегілердің қосылыстары мен байланыстарының тербеліс жиіліктерінің сипаттамасы

Мұнайдың қасиеттері және тербелу табиғаты


ИҚ спектр, см-1

Мұнайдың физико-механикалық қасиеті

Әртүрлі көмірсутегі топтарының валенттік ауытқуына сәйкес келетін жұтылу жолақтары. (Жұтылу жолақтары, әртүрлі көмірсутегі топтарының валенттік толқуларына сәйкес келеді). Әрбір жолақ топтарына –СН, -СН2, -СН3 байланыстары сәйкес келеді. Спектр жолағының қарқындылығы бойынша молекуладағы бұл топтардың санын айтуға болады.

Молекуладағы СН, СН2, СН3 топтарының саны мен байланыс сипаттамасы мұнайдың қасиеті мен тұтқырлығына, жылусақта-ғыштығына және сыртқы ортаның өзгерісіне әсер етеді.



-СН3, -СН2, СН парафинді сипаттағы көмірсутегілердің бай-ланыстарының жұтылу жолақтары 2954-2852; 1463-1377; 721.


Бүйірінде ұзын тізбекті парафинді байланыстың көп болуы температураның күрт төмендеуі әсерінен мұнайдың аққыштық қасиетін төмендетеді, тез сынғыштығын жоғарылатады.
көрсетеді.


1-сурет. Құмкөл кен орнындағы мұнайдың спектрі.
Құмкөл кен орындарының мұнай құрамында толқын ұзындықтарына сәйкес (мÅ) элементтер анықталды.

Құмкөл кен орнынан алынған мұнай құрамында толқын ұзындығына сәйкес (мÅ) келесі элементтердің кездесетіні анықталды: Fe – 1933; Cu – 1542; Br – 1086; Fr – 1086; Mn – 2104;

Мұнай құрамын рентгенофлуоресцентті талдау нәтижесі көрсеткендей, қатты мұнай қалдығы құрамында Д.И.Менделеевтің кестесіндегі элементтерге толқын ұзындығына сәйкес (мÅ) келесі элементтердің кездесетіні анықталды: Pb-1172; As-1172, Zn–1433; Re–1428; Cu–1542; Ni – 1661, Fe –1933;

2-сурет. Ақшабұлақ, Ащысай және Құмкөл кен орындарының мұнайларын рентгенофлуоресцентті талдау

Зерттеу жұмыстарының нәтижесі бойынша, алынған спектрлерді талдау барысында, кен орындарынан алынған мұнай және қатты мұнай қалдықтарының (АШПШ) құрамында кездесетін металдардың бірлік салмағының негізін қорғасын, мышяк, цинк, темір құрайтыны анықталды.

Құмкөл кен орнынан алынған мұнай және мұнай қалдықтарының (АШПШ) химиялық құрамына Agilent 7890N/5975 хромато–масс спектрометр бойынша хроматографиялық талдау жасалынды.

Хроматографиялық әдіс химиялық және физикалық қасиеттері ұқсас компоненттерді және күрделі қоспаларды бөлуге негізделген.

Хроматография әдісінде қоспаның компоненттері екі фаза арасында (қозғалатын және қозғалмайтын фаза арасында) таралады. Тиімділігі жоғары хроматографиялық әдісте тасымалдағышсыз колонка қолданылады, ал қозғалмайтын фазаның пленкасы колонканың ішкі бетіне қондырылады. Хроматографиялық әдіс қазіргі кезеңде ұшқыш қосылыстар мен күрделі қоспаларды талдауда универсалды әдіс болып табылады.

Хроматографияның жұмыс істеу принципі 6суретте көрсетілген.

Хроматографтың ішінде ұзындығы 30 м болатын HP-5MS колонкасы орнатылған. Буландырғыштың температурасы 3000C, колонка термостатындағы температура 100-2000С, гелий газын тасымалдау жылдамдығы 2мл/мин.

Хроматографиялық талдау нәтижесінде алынған хроматограммалар 3 суретте келтірілген. 3 кестеде Құмкөл кен орнынан алынған мұнай және мұнай қалдықтарының (АШПШ) химиялық құрамы көрсетілген.

3-сурет. Құмкөл кен орны мұнайының хроматограммасы

Кесте 3. Құмкөл кен орнынан алынған мұнайдың химиялық құрамы

Ксте7




Химиялық қосылыстардың

топтары


Пайыздық мөлшері,

% Құмкөл


Пайыздық мөлшері,

% Ақшабұлақ



1

Қаныққан көмірсутегілер

60,82

47,47

2 2

Нафтендер

23,29

32,76

3

Ароматты көмірсутегілер

12,50

17,90

4

Басқа да қосылыстар

3,39

1,87

Оңтүстік Торғай ойпатындағы мұнай кен орындарының атап өтетін ерекшелігі – ұңғымадан өндірілетін мұнай құрамында орташа есеппен 16-20% аралығында парафин кездесетіні осы кен орындарынан алынған есептеме құжаттарындағы мәліметтерден алынған болатын. Жоғарғы парафинді мұнайды құбыр жүйесімен тасымалдауда, құбыр қабырғаларында парафинді шөгінділері пайда болып, оларды тазалау кезінде қалдықтар бөлініп шығады.

Кен орындарында түзілген қатты мұнай қалдықтарының құрамын анықтау мақсатында жүргізілген зерттеу жұмыстарының нәтижесінде, қатты қалдықтардың құрамы негізінен парафинді көмірсутегілерден тұратынына көз жеткіздік.

Біз мұнай құрамындағы н-парафиндердің әртүрлі температура жағдайында бір қалыпты және әртүрлі өсетін шөгінділердің құрамы мен таралуын хроматографиялық әдісті пайдаланып анықтадық.

ИҚ спектрінде түсірілген асфальт-шайыр-парафин шөгінділерінің жұтылу спектрлері, метилді (2954-2852 см-1), метиленді (1463-1377 см-1), метинді (721 см-1) топтардағы көмірсутегілердің құрылымын көрсетеді.

Талдау жұмыстарының нәтижесінде кен орындарында түзілген қатты мұнай қалдықтарының құрамы негізінен парафинді көмірсутегілерден тұратынын көрсетеді.

АШПШ құрамын рентгенофлуоресцентті талдау нәтижесі көрсеткендей, мұнай және қатты мұнай қалдықтарының құрамында ауыр металдардың бар екені анықталды.

Хроматографиялық талдау нәтижесінде Құмкөл кен орнынан алынған мұнай және мұнай қалдықтарының (АШПШ) химиялық құрамы анықталды.


Кесте 4. Биопрепараттардың салыстырмалы көрсеткіштері


Биопрепарат аты

Көрсеткіштер диапазоны

Ластану түрі

Әсер ету зонасы

Ескерту

рН

Тұздылығы

Т°,С

«Девройл» (Ресей)

3-10

12 дейін

10-35

Ұзын тізбекті көмірсутектері С30

Ластанған қалың қабаттарда

Ауыр мұнай үшін тиімділігі жоғары. Топырақтың судың өздігінен тазару қасиеті препаратты қолданғаннан кейін толық қалпына келеді.


«Биошел»

5-8

15 дейін

10-35

Ұзын тізбекті көмірсутектері С12-20

«Топырақ мұнай өнімдері» аумақтағы парникті эффект жағдайында

Құмкөл кен орнындағы ауыр мұнайлар үшін жоғары тиімділігі байқалады. Препаратты пайдаланғаннан кейін топырақ толық өздігінен тазарады.

Консорциум1

5-8

1 дейін

10-35

- // -

- // -

Пайдаланғаннан кейін топырақтың өздігінен тазару қасиеті бар

Ластанған мұнайдан топырақты тазалаудың осы технологиясы төгілген мұнай зардаптарын жоюға жұмсалатын қаржыны үнемдеуге жол ашады және мұнаймен ластанған жер құнарлығын жылдам қайта қалпына келтіріп, оларды табиғи-шаруашылық жағдайында пайдалануға қайтарады. Топырақты «Консорциум 1» атты препаратты пайдалана отырып тазалау тиімді, себебі препарат шексіз мөлшерде жергілікті шикізат қалдықтарынан алынады, сонымен бірге минералды тыңайтқышты мұнаймен ластанған топыраққа салуда қосымша операциялар талап етілмейді. «Консорциум 1» препаратын пайдалана отырып топырақты қайта қалпына келтіруде уақыт мерзімі шетелдік «Деворойл» және «Биошел» биопрераттарына қарағанда 4-5 есе жылдам жүреді.



ҚОРЫТЫНДЫ
Қазіргі кезеңде қолданылып келген экологияны ластайтын технологиялар орнына жаңа биотехнологиялық әдістер ұсынылуда. Мысалы, химия және мұнай химиясында биотехнологиялық әдістер толық таза өнімдерді шығаруды жоғарылатуға мүмкіндік береді, сонымен қоса бұрынғы технологиямен салыстырғанда өзіндік құнын 2-3 есе төмендетеді. Экологиялық таза қайта жасалған технология мен өндірісті және табыс табуды қамтамасыздандырады.

Кен орындарында түзілген қатты мұнай қалдықтарының құрамын анықтау мақсатында жүргізілген зерттеу жұмыстарының нәтижесінде, қатты қалдықтардың құрамы негізінен парафинді көмірсутегілерден тұратынына көз жеткіздік.

Мұнай кен орындары жағдайында экологиялық бақылау нәтижесінде төмендегідей жұмыстар жасалынды:


  • қоршаған ортаның жағдайы компоненттер бойынша анықталды (ауа, жер асты және ағын сулары, топырақтар, өсімдіктер және т.б.);

  • мұнай өнімдерімен және ауыр металдармен химиялық ластанған қоршаған ортаның эколого-токсикологиялық мінездемесі жасалды. Осы жердің радиациялық жағдайы, табиғи және сырттан түскен радиоактивтілігі анықталды.

  • космостық қашықтықтан зондылау әдісімен аймақтық кешендер мен антропогендік өзгерістердің картасын жасау үшін Құмкөлдің топырақ пен өсімдік беттері зерттелді.

  • «Петро Қазақстан Құмкөл ресорсиз» АҚ өндірістік жұмыстарының қоршаған ортаға тигізетін зиянды әсерлерін азайту және экологиялық жағдайдың алдын алып қалпына келтіру туралы ұсыныстар берілді.

Мұнай және мұнай өнімдерімен ластанған су мен топырақты тазарту барысында қолданылатын әдістерге, әсіресе сорбенттерді пайдаланудың экологиялық тазалығы мен экономикалық тиімділігін негіздейтін ғылыми-практикалық материалдар жинақталып, оларға талдау жасалды

Ластанған мұнайдан топырақты тазалаудың осы технологиясы төгілген мұнай зардаптарын жоюға жұмсалатын қаржыны үнемдеуге жол ашады және мұнаймен ластанған жер құнарлығын жылдам қайта қалпына келтіріп, оларды табиғи-шаруашылық жағдайында пайдалануға қайтарады. Топырақты «Консорциум 1» атты препаратты пайдалана отырып тазалау тиімді, себебі препарат шексіз мөлшерде жергілікті шикізат қалдықтарынан алынады, сонымен бірге минералды тыңайтқышты мұнаймен ластанған топыраққа салуда қосымша операциялар талап етілмейді. «Консорциум 1» препаратын пайдалана отырып топырақты қайта қалпына келтіруде уақыт мерзімі шетелдік «Деворойл» және «Биошел» биопрераттарына қарағанда 4-5 есе жылдам жүреді.

Мұнаймен ластанған топырақ – олардың пайда болған жерінде рекультивацияланады, яғни мазутталған топырақты қайта қалпына келтіру үшін оны арнайы алаңға тасымалдау және оған қосымша қаржы бөлудің қажеті жоқ.



Диссертация тақырыбы бойынша жарияланған мақалалар тізімі

1. М. Хамитқызы. Қызылорда облысының мұнай қалдықтармен ластанған топырақты тазарту. «География, биология, экология» журналы 2012. №2.

2. М. Хамиткызы, Кужамбердиева С.Ж., Абжалелов Б.Б. Ликвидация нефтяных отходов из водной поверхности. IV Международной заочной

научно-практической конференции молодых ученых «Актуальные проблемы науки и техники» Уфа. 2012. 16-118 мамыр.



3. Хамиткызы М., Кужамбердиева С.Ж., Абжалелов Б.Б. Пных отходов в асфальтобетонные смеси. Международной заочной научно-практической конференции молодых ученых «Актуальные проблемы науки и техники». Уфа. 2012. 16-118 мамыр.

Әдебиеттер тізімі


  1. Зимин Д.А. Обострение экологической ситуации в конце 90-х годов и динамика состояния окружающи среды. Экономика и финансовая политика в сфере охраны окружающей среды. М.;Госкомэкологиии-1999. –с. 13.

  2. Бурханов Б.Ж., Ногаев Ш.Н., Кунбазаров А.К. Компостирование замазученных грунтов // Вестник КарГУ.-2005.- №1(37), С.33-34.

  3. Танжариков П.А., Абжаев М.М., Жумагулов Т.Ж., Создание опытного производства биоудорений на базе техногенных отходов// Труды межд. Научной конф. «Наука и образование ведущий фактор стратегии Казахстан-2030»- Караганда.-2006. –с. 295-297

  4. 16. Жапахова А.У., Танжарыков П.А., Абжаев М.М., Жумагулов Т.Ж. Классификация нефтеотходов и пути их утилизации в качестве вторичного сырья //Наука и образование Южного Казахстана.-2006.-№2 (51)-с.67-70

  5. Танжариков П.А., Абжаев М.М., Жумагулов Т.Ж., Создание опытного производства биоудорений на базе техногенных отходов// Труды межд. Научной конф. «Наука и образование ведущий фактор стратегии Казахстан-2030»- Караганда.-2006. –с. 295-297

  6. Танжарыков П.А., Бурханов Б.Ж., Жумагулов Т.Ж. Нейтрализация нефтяных разливов с помощью рисовой шелухи // Поиск. -2006. -№3.-с.142-146

  7. Таңжарықов П.А., Абжаев М.М., Жұмағұлов Т.Ж. Мұнай қалдықтарының классификациясы // Халықаралық ғылыми практикалық конференция материалдары «Маңғыстау өлкесінің экологиялық проблемалары және оларды шешудің жолдары»-Ақтау. 2006.-45-49 б.

  8. Таңжарықов П.А., Жұмағұлов Т.Ж., Абжаев М.М. Құмкөл кешеніндегі экологиялық қауіпсіздік жүйесін игеру жолдары // Халықаралық ғылыми практикалық конференция материалдары «Индустриалды-инновациялық даму – Қазақстанның тұрақты экономикасының негізі»-Шымкент: 2006.-108-110 б.

  9. Пономарева Л.В. и др. Биоремедиация нефтезагрязненной почвы с использованием биопрепарата «Биосэт» и пероксида кальция // Биотехнология. – 1998. –№ 1.– с. 79-84.

  10. Мейрманов Г.Т., Джамантиков Х.Д., Джамантикова Т.О., Бекболатов С. Экологическая последствия антропогенных изменений орошаемых почв Приаралья // Проблемы экологии АПК и охраны окружающей среды. Тезисы докл. Международ. наун. конф. Отв. 3 выпуск А.Н.Рау. – Алматы: НИЦ Бастау НАЦАИ РК- 1997. –с. 110-11.

  11. Мипигузов Л.М., Герин Ю.Г., Антрапов А.И. Возможные методы комплексной переработки и утилизации нефтешламов // Труды международной конференции «Актуальные проблемы экологической безопасности территорий и населения» - Пермь, 2000г.- с.201-203.

  12. Тестешов А.А., Шуваев А.Н. Способы получения оптимальных нефтегрунтов из нефтегрунтовых смесей антропогенного происхождения // Сборник научных трудов «Проблемы строительства автомобильных дорог в Западной Сибири».-Тюмень: ТюмГАСАЮ. 1999.с. 43-48.


РЕЗЮМЕ
Хамиткызы Молдир
Рекультивация почв Кызылординской области загрязненная нефтепродуктами
Специальность 6М060800 – «Экология»
Актуальность темы: В Республике Казахстан каждый год появляютя около несколько тысяч тонн промышленных и сельско-хозяйственных отходов. Данные отходы загрязняют почву, воду, вызывают распространение болезней и загрязняют окружающую среду. В связи с этим вторичное использование отходов является основной проблемой человечества. Решение этой проблемы не только положительно повлияет на улучшение состояния экологической обстановки, но и для промышленности и сельского хозяйства внесет свой вклад. В последние годы ХХ века идет стремительный рост и развитие такой отрасли науки, как биотехнология.

Резкое увеличение потребления традиционных топливно-энергетических ресурсов, в частности нефти, способствует неизбежному усилению загрязнения окружающей среды, что в значительной степени увеличивает риск экологического кризиса.


Цель исследования – является восстановление почвы Кызылординской области загрязненной нефтью и нефтепродуктами.

Задачи исследования:

Объект исследование – Месторождения по добыче нефти Кызылординской области, в частности месторождении Кумколь.

Научная новизна исследования – является использование биопрепаратов для лучшей очистки и восстановления загрязненной почвы.

Основные принципы исследования:

- исследовать и сделать химический анализ нефти на месторождении Кумколь;

- Выявить самый эффективный способ рекультивации или восстановления почвы загрязненной нефтью.

Практическая значимость исследования состоить в том, что результаты исседований опубликованы в научном журнале География, биология, экология в средней школе «Қызылорда облысының мұнай қалдықтармен ластанған топырақты тазарту» (2012 г.№2) и на IV Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы науки и техники» (Уфа, 2012 г.).


Выводы:

На сегодняшний день взамен старым технологиям загрязняющих экологию предложены биотехнологические методы. Например, в химии и нефтехимии появились такие биотехнологические методы, которые в 2-3 эффективнеечем старые методы.

В ходе исследования химического сотава нефти добывающихся на месторождении, выяснилось, что в составе нефте присутствует большое количество парафина.

В процессе изучения экологического состояния на месторождении, где добывают нефть, были проведены следующие работы:



  • Были исследованы компоненты окружающей среды (воздух, поверхностные и подземные воды, растительность и т.д.;

  • Выявление в составе нефти тяжылых металлов влияющих на окружающую среду.

  • Для восстановления почвенного покрова загрязненной нефтью, было предложено использование биопрепата Консорциум 1, которая отличается своей низкой стоимостью и эффективностью.


Summary
KhAMITKYZY MOLDIR
Rekultivatsiya of the polluted soil the oil products Kyzylordinsky area
SPECIALITY – 6M060800 – «Ecology»

Relevance of the topic: The Republic of Kazakhstan every year poyavlyayutsya about a few thousand tons of industrial and agricultural wastes. These wastes pollute the soil, water, causing the spread of disease and pollute the environment. In connection with this reuse of waste is the main problem of humanity. The solution to this problem is not only a positive impact on improving the environmental situation, but also for industry and agriculture will contribute. In the last years of the twentieth century is the rapid growth and development of this branch of science such as biotechnology.

The sharp increase in the consumption of traditional energy resources, particularly oil, contributes to an inevitable increase in the pollution of the environment, which greatly increases the risk of environmental crisis.


The purpose of the study - is to restore contaminated soil Kyzylorda oil and petroleum products.

Research objectives:

- To analyze the chemical composition of the oil Kumkol;

- The restoration of contaminated soil.

Object of research - Deposits of oil Kyzylorda region, in particular Kumkol.

The scientific novelty of the research - is the use of biologics for the best cleaning and restoration of contaminated soil.

Basic principles of research:

-investigate and do a chemical analysis of the oil at the Kumkol;

-Identify the most efficient way of reclamation or restoration of soil polluted by oil.

The practical significance of the study is that the results issedovanii published in a scientific journal geography, biology, ecology in high school (Kyzylorda, 2012) and at the IV International Scientific Conference "Actual Problems of Science and Technology" conference of students and undergraduates' Studentterdің ғylymi-innovatsiyalyқ shyғarmashylyғy: zertteuler tәzhіribesі zhane basym baғyttary "(Ufa, 2012)


Conclusions:

Today in exchange polluting ecology biotechnological methods are offered old technologies. For example, in chemistry and petrochemistry there were such biotechnological methods, which in 2-3 effektivneechy old methods.

During research chemical сотава oil being extracted on a field, it became clear that as a part of petro there is a large amount of paraffin.

In the course of studying of an ecological condition on a field where extract oil, the following works were carried out:

- Environment components (air, surface and underground water, vegetation etc. were investigated;

- Identification as a part of oil of tyazhyly metals influencing environment.



- For restoration of a soil cover by the polluted oil, use биопрепата the Consortium 1 which differs in the low cost and efficiency was offered.



Достарыңызбен бөлісу:




©dereksiz.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет