Вплив компонентів бурового розчину на довкілля та напрями його зменшення

Автор(и)

  • Наталія Глібовицька Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу
  • Леся Плаксій Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу

DOI:

https://doi.org/10.31861/biosystems2020.01.052

Ключові слова:

буровий розчин, нафтова свердловина, довкілля, хімічні забруднювачі, фіторемедіанти, біологічна рекультивація

Анотація

Розглянуто проблему наслідків розробки нафтових свердловин з екологічної точки зору. Проаналізовані технічні та біологічні аспекти впливу складових бурових розчинів, що використовуються у процесі нафтовидобутку, на біотичне та абіотичне середовище. Описано методи збереження чистоти водойм та ґрунту при експлуатації свердловин та запобігання потрапляння забруднювачів у довкілля. Виявлено можливий вплив токсичних сполук бурового розчину на живі організми, зокрема рослини. Охарактеризовано компоненти бурових розчинів різних типів, які відрізняються рівнем екологічної небезпеки. Найменший рівень загрози для безпеки довкілля притаманний глинистому типу бурового розчину, а полімер-калієвий буровий розчин характеризується найвищим потенційно небезпечним впливом на біоту. Незважаючи на приналежність до третього класу помірно-небезпечних речовин, встановлено найвищий деструктивний вплив на довкілля солей натрію, кальцію та хлоридів як компонентів бурових розчинів. Засолення ґрунту найбільш згубно впливає на рослини, оскільки порушується осмотична рівновага у системі «ґрунт-рослина», порушується транспорт органогенних елементів по рослині, зменшується доступність вологи та мінеральних речовин. Підвищення показника рН ґрунту через потрапляння у нього гідроксидів кальцію і натрію як компонентів бурових розчинів несприятливо впливає на ріст та розвиток рослин. Відзначено стійкість деяких груп рослин до впливу компонентів бурових розчинів та здатність фітооб’єктів протидіяти стресовому впливові. Галофіти є добре пристосовані до зростання в умовах надмірного засолення ґрунту завдяки особливим метаболічним та структурним особливостям організації. Невеликий вміст нафти у бурових розчинах може потрапляти у довкілля та, накопичуючись у водному та ґрунтовому середовищі, призводити до низки деструктивних процесів у живих системах. Чутливі до нафтового забруднення рослини реагують зниженням ростових процесів, посиленням катаболічних процесів, зниженням асиміляційної функції. З метою мінімізації негативного впливу хімічних речовин на довкілля територій нафтовидобутку необхідно застосовувати комплексний підхід, що передбачає поєднання технічних аспектів захисту від забруднення з ефективними біологічними методами. Актуальним завданням сучасної екологічної науки є пошук стійких до нафтового забруднення видів рослин, які ефективно здатні перетворювати токсичні нафтопродукти до безпечних для біоти сполук. Запропоновано технологічні рекомендації для запобігання забрудненню довкілля буровим розчинами, а також фіторекультиваційні способи боротьби з уже забрудненими екосистемами.

Посилання

Alves-Silva E., Santos J. C., Cornelissen T. G. How many leaves are enough? The influence of sample size on estimates of plant developmental instability and leaf asymmetry. Ecological Indicators. 2018; 89: 912-924. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2017.12.060

Birke M., Rauch U., Hofmann F. Tree bark as a bioindicator of air pollution in the city of Stassfurt, Saxony-Anhalt, Germany. Journal of Geochemical Exploration. 2018; 187: 97-117. https://doi.org/10.1016/j.gexplo.2017.09.007

Cristaldi A., Conti G., Eun HeaJho E., Zuccarello P., Grasso A., Copat C., Ferrante M. Phytoremediation of contaminated soils by heavy metals and PAHs. A brief review. Environmental Technology & Innovation. 2017; 8: 309-326. https://doi.org/10.1016/j.eti.2017.08.002

Derkach IV, Romaniuk ND. Influence of soil salinization on plant organisms. Scientific notes of Ternopil National Pedagogical University. Series Biology. 2016; 3-4 (67): 91-106.

Daliakopoulos IN, Tsanis IK, Kourgialas NN, Varouchakis AE, Karatzas GP, Ritsema CJ. The threat of soil salinity: A European scale review // Science of The Total Environment. 2016; 573:727-739.

Glibovytska NI, Karavanovych KB. Morphological and physiological parameters of woody plants under conditions of environmental oil pollution. Ukrainian Journal of Ecology. 2018; 8(3): 322-327.

Nouri H, Borujeni S, Nirola R, Hassanli A, Beecham S, Alaghmand S, Saint C, Mulcahy D. Application of green remediation on soil salinity treatment: A review on halophytoremediation Process Safety and Environmental Protection. 2017; 107: 94-107.

Kaur N, Erickson T, Ball A, Ryan M. A review of germination and early growth as a proxy for plant fitness under petrogenic contamination — knowledge gaps and recommendations. Science of The Total Environment. 2017; 603–604: 728-744. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.02.179

Ikeura H, Kawasaki Yu, Kaimi E, Nishiwaki J, Noborio K, Tamaki M. (2016). Screening of plants for phytoremediation of oil-contaminated soil. International Journal of Phytoremediation. 2016; 18: 460-466. https://doi.org/10.1080/15226514.2015.1115957

Machado MA, Serralheiro RP. Soil Salinity: Effect on Vegetable Crop Growth. Management Practices to Prevent and Mitigate Soil Salinization. Horticulturae. 2017; 3: 30.

Musilova L, Ridl J, Polivkova M, Macek T, Uhlik O. Effects of Secondary Plant Metabolites on Microbial Populations: Changes in Community Structure and Metabolic Activity in Contaminated Environments. Int. J. Mol. Sci., 2016: 17(8): 1205. https://doi.org/10.3390/ijms17081205

Negrão S, Schmöckel M, Tester M. Evaluating physiological responses of plants to salinity stress. Annals of Botany. 2017; 119(1): 1–11. https://doi.org/10.1093/aob/mcw191

Li J, Zhang D, Zhou P, Liu Q. Assessment of Heavy Metal Pollution in Soil and Its Bioaccumulation by Dominant Plants in a Lead-Zinc Mining Area, Nanjing. Huan Jing Ke Xue. 2018; 39(8): 3845-3853. doi: 10.13227/j.hjkx.201712086

Lim MW, Lau EV, Poh PE. A comprehensive guide of remediation technologies for oil contaminated soil − Present works and future directions. Marine Pollution Bulletin., 2016; 109(1): 619-620. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2016.04.023

Pedroso A., Bussotti F., Papini A., Tani C., Domingos M. Pollution emissions from a petrochemical complex and other environmental stressors induce structural and ultrastructural damage in leaves of a biosensor tree species from the Atlantic Rain Forest. Ecological Indicators. 2016; 67: 215-226. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2016.02.054

Shevchyk LZ., Romanyuk OI. Analysis of biological methods of recovery of oil-contaminated soils. Scientific Journal ScienceRise: Biological Science, 2017; 1(4): 31-39.

Tarasova VV, Malinovsky AS, Rybak MF. Ecological standardization and normalization of anthropogenic loading on the natural environment. K: Center for Educational Literature, Educ. manual; 2007; 276.

##submission.downloads##

Опубліковано

2020-06-25

Номер

Розділ

ЕКОЛОГІЯ