Российские ученые узнали, как восстановить природные экосистемы на месте хранения буровых отходов
Разработка месторождений нефти и газа оказывает значительную техногенную нагрузку на экологическую обстановку. Особую опасность представляет буровой шлам, который образуется при бурении скважин. Он в больших количествах складируется в шламовых амбарах, занимающих площадь до 2500 квадратных метров. Высокое содержание в отходах нефтедобычи различных солей приводит к засолению грунтов, поверхностных и подземных вод, что, в свою очередь, оказывает негативное влияние на почвенный и растительный покров. Сегодня активно изучается экологически безопасный способ восстановления земель методом фиторемедиации. Он основан на извлечении загрязняющих веществ из техногенных почвогрунтов при помощи специально подобранных растений. Ученые Пермского Политеха изучили возможность применения такой технологии для преобразования шламовых амбаров в природные экосистемы.
Статья опубликована в сборнике «Геоэкология и рациональное недропользование: от науки к практике». Работа выполнена при финансовой поддержке Минобрнауки России.
Буровой шлам — это измельченная горная порода, которая загрязнена остатками химического раствора, применяемого при бурении скважин. Отходы собираются и хранятся в зоне нефтедобычи в специальных шламовых амбарах. Их объем зависит от количества скважин на участке, глубины бурения и продолжительности разработки месторождения.
Такие сооружения выводят из оборота значительные площади лесных земель и являются постоянными источниками загрязнения окружающей среды. Наиболее опасное их влияние – это техногенное засоление грунта, поверхностных и подземных вод из-за содержания в составе отходов хлоридов.
Несмотря на высокую экологическую опасность буровых шламов научным сообществом рассматривается вопрос преобразования шламовых амбаров в природные экосистемы. Например, сейчас широко применяется метод их рекультивации с помощью выравнивания поверхности и засыпки амбара песком или песчаным грунтом. Однако такой способ не решает проблему восстановления ландшафтов и не возвращает нарушенные земли в естественный ресурсооборот.
Ученые Пермского Политеха изучили возможность фиторемедиации шламовых амбаров, когда восстановление экосистемы основано на способности растений поглощать из почвы загрязняющие вещества. Специально подобранные виды растений, устойчивые к токсическому действию среды, через корневую систему накапливают загрязнитель в наземной части (корнях, стеблях, листьях, цветках, плодах), которая в дальнейшем утилизируется. Процесс может повторяться до полного очищения почвы и формирования устойчивого фитоценоза (растительного сообщества).
«Для проведения фитотестирования обычно применяют бобовые и злаковые культуры. Мы исследовали токсичность отобранного бурового шлама и в лабораторных условиях провели фитотестирование путем выращивания кресс-салата и овса. Результат сравнивали с песчаной почвой и вермикулитом – минеральным сельскохозяйственным материалом. Также изучали рост тест-культуры при совместном использовании шлама и песчаной почвы», – рассказывает Анна Перевощикова, аспирантка кафедры охраны окружающей среды ПНИПУ.
На 10 день лабораторного эксперимента прорастание семян кресс-салата в контейнерах со шламом не произошло, тогда как на песчаной почве и вермикулите отмечены рост и развитие тест-культуры. В случае с овсом семена проросли на 5-7 сантиметров в контейнерах со шламом и песчаной почвой. Это говорит о том, что злаковое растение (овес посевной) наиболее устойчиво к токсическому действию среды, чем бобовое (кресс-салат). А значит, такие культуры более перспективны для проведения фиторемедиации.
«Химический анализ показал, что буровой шлам содержит большой набор минеральных элементов, таких как кальций и магний, в связи с чем такие отходы при дополнительном внесении соединений азота и фосфора могут стать питательной минеральной средой для растений, что необходимо в условиях гумидного типа климата в лесоболотных экосистемах. Однако высокое содержание хлоридов и растворенных в воде солей способствует замедлению биологической активности почв и нарушению процесса фотосинтеза растений», – объясняет Лариса Рудакова, заведующая кафедрой охраны окружающей среды ПНИПУ, доктор технических наук.
Первые результаты проведенных учеными ПНИПУ исследований показывают потенциальную возможность разработки технологии фиторемедиации шламовых амбаров и интеграции нарушенных территорий в естественный природный ландшафт. Для этого необходимо подобрать, устойчивое к загрязняющим веществам бурового шлама, растительное сообщество, состоящее не только из представителей травянистой растительности, но и кустарников, и древесных пород деревьев. В настоящее время проводятся как лабораторные, так и укрупненные лабораторные испытания, по окончании которых могут быть сделаны выводы об эффективности процесса и получены исходные данные для проведения опытно-промышленных испытаний по формированию фитоценоза в шламовом амбаре.
Telegram 
Дзен 
VK Исследователи из МФТИ и Объединенного института высоких температур РАН определили, при каких условиях квазиклассические модели водородной плазмы начинают давать нефизичные результаты. Ученые показали, что при достаточно сильном взаимодействии частиц такие модели перестают правильно учитывать квантовые эффекты, связанные с принципом Паули. В результате в расчетах возникают нефизичные электрон-ионные кластеры, а моделируемая система теряет устойчивость.
Исследователи из США выяснили, что Луна могла возникнуть практически сразу после гигантского столкновения прото-Земли с планетой Тейя, а не собираться месяцами из диска обломков. Ключевым фактором назвали геологический материал пород, который прошлые модели не учитывали.
Птичьи голоса считаются важной частью природного звукового ландшафта, однако одни из них кажутся людям приятными и успокаивающими, а другие — резкими и тревожными. Эксперимент с записями 123 видов показал, что людям больше нравится негромкое и разнообразное пение без очень низких тонов и широких перепадов высоты.
Группа российских исследователей, в которую вошли океанологи Санкт-Петербургского университета, выявила существование ранее неизвестных механизмов распространения «волн Россби». В ходе работы им удалось зафиксировать точки, где перенос энергии прекращается, а траектории движения воды претерпевают изменения. Дополнительно ученые обнаружили асимметрию в динамике волновых процессов, зарождающихся у западных и восточных прибрежных течений.
Международная группа физиков зафиксировала под землей в США аномальный всплеск энергии, похожий на прямое столкновение невидимой частицы темной материи с обычным веществом. Подземные датчики поймали сигнал, который не удалось списать ни на один из известных науке видов радиации или фоновых помех.
Мумии сохраняют следы не только болезней и травм, но и самих процедур, которым подвергали тела после смерти. Компьютерная томография головы мумии, много десятилетий пролежавшей в музее, раскрыла не совсем привычный способ извлечения мозга и другие детали бальзамирования.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.
После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно