Мұнай жəне мұнай өнімдерімен түрлі жағдайларда ластанған аймақтардың флорасын зерттеу

Мақалада Шымкент қаласының территориясында орналасқан мүнай өңдеу зауыты территориясының, техникалық қызмет көрсету бекеттерінің, автожағар-жанармай бекеттерінің жəне оларды қоршаған ортаның флорасын зерттеу антропогендік ауытқу өсімдіктердің түрлік қүрамының өзгеруіне әкелетіні айтылған. Зерттелген аймақтардағы фитоценоз қүрамы келесідей болды: зауыт ішіндегі жəне санитарлық-қорғаныс аймақтарында 50 түрден, «ПетроҚазақстан Ойл Продактс» ЖШС террито- риясындағы аса жоғары дəрежеде ластанған жерлері өндірістік аймақта байқалды. Осы территорияда өсетін өсімдіктер қауымдастығын үш ғана өсімдік түрі қүрайды: қой тікен (Xanthium strumarium), оңтүстік қамысы (Phragmites australis) жəне сор ажырық (Cynodon dactylon). Мүнаймен ластануы зерттелген аймақтардың ішінде мүнайдың жеңіл жəне түссіз фракцияларымен ластанған жерлер қаладағы техникалық қызмет көрсету бекеттері (ТҚБ) мен автожағар-жанармай бекеттерінің (АЖБ) айналасында орын алатындығы белгілі болды. Зерттелген үчаскелердің көпшілігінде, өсімдіктерден Друде шкаласы бойынша жаппай, жеткілікті мол жəне мол болып кездесетін сор ажырық (Cynodon dactylon) жəне жатаған бөденешөп (Veronica arvensis). Олар көлеңкелі жəне ылғалды террито- риялардағы барлық өсімдіктер көлемінің 92-95 % қүрайды. Мүнай жəне оның өнімдері өсімдіктерге улаушы əсер ететін негізгі қауіпті экотоксиканттар болып саналады. Ластаушы факторлардың түрақты жəне үзақмерізімді əсер етуі, өсімдіктердің түрлік қүрамының өзгеруімен көрінетін, фитоценоз қүрылғысының бүзылуына әкеледі.

Өнеркәсіптің мұнай-газ саласы әлемдік экономиканың қарқынды дамуында негізгі энергия көзі болып саналады. Алайда осы көмірсутекті өнімді өндірумен, тасымалдау жəне түтыну техногенді əсерлермен қатар жүретіні белгілі. Экологтардың пікірі бойынша, қазіргі кезде қоршаған ортаны ластаушы заттардың бірі — мүнай жəне оның өңделген өнімдері. Қоршаған ортаға мүнай, оны өндіру кезінде, магистралды қүбырлар арқылы тасымалдау кезінде жəне түрлі жағдайларға байланысты болатын апаттар нәтижесінде түседі [1]. Мұнай өнімдері топырақта жəне микрорельефтің түрлі тереңдіктерінде жинақталады жəне олардың толық ыдырау үрдісі үзақ уақытқа созылады [2].

Мүнай өнімдері табиғат ортасына бүрғылау кезінде қолданылатын сүйықтықпен де түседі, сонымен қатар ондай сүйықтықтардың қүрамындағы бөлшектер топырақтың түздануын арттырады. Топырақ бетіне түскен шикі мүнай битумды қосылыстар түзіп, топырақтың жоғарғы қүнарлы қабатын тіршілік үрдісіне жарамсыз етеді. Жалпы көлемі бойынша мүнай өнімдерімен ластаған топырақ аудандары көп емес (сақтайтын орындар, автожанар-жағармай бекеттері, автобаза, дала қосы маңдары), бірақ жыл өткен сайын ондай территориялардың ластану көлемі арта түсуде. Ластанған жердің əр гектары, өзімен көршілес территориядағы сондай ауданға залал тигізеді [3].

Қазақстанның барлық территориясы бірнеше мүнай өндіруші аймақтарға жіктелген, олар өзара климаттық, ландшафттық белгілері жəне мүнайлы ластанудың сапалық-сандық өлшемдері арқылы ажыратылады. Мұнай жəне газ өндіретін кешенді кәсіпорындардың қоршаған ортаға әсері, топырақ, су ресурстары жəне шаруашылықта пайдалы жер аумақтарының жарамсыз дəрежеге шығарылуы арқылы анықталады. Мысалы, Каспий аймағы көп мөлшерде мүнай жəне газ кен орнымен сипатталады. Қазіргі уақытта осы аймақта 4,3 млн га-дан аса жер бүзылған, оның ішінде 1,5 млн га техногенді аймақ, 1,9 — жайылымға жарамсыз, 0,6 — мүнай өнімдерімен ластанған, жəне 0,3 млн га жер радиоактивті ластанған [4].

Қазіргі кезде табиғатты қорғау іс-шараларына жəне экологиялық зеттеулерге көп назар бөлінуде. Мұнай өндіру жəне мұнай өнімдерін өңдеу үрдістерінің технологиялары әлемдік стандартқа бағытталған. Алайда Қазақстанның көптеген өнеркәсіптерінде экологиялық мəселелер ескі әдістермен шешіледі. Мұнаймен ластанған топырақ, көбінесе шлакқа жəне асфальтқа қайта өңделеді, ал кейбір жағдайларда өртеледі. ҚР-ның Экология министрлігінің статистикалық есебінің мəлíметí бойынша, соңғы 7-10 жылда рекультивациялық іс-шараларды қаржыландыру болмаған [5].

Мұнаймен ластанудың нəтижесíнде жаңа экологиялық жағдай туады, осыдан барлық табиғи биоценоздар құрылымы терең өзгеріске немесе толық трансформацияға ұшырайды. Барлық мұнаймен ластанған топырақтардың жалпы ерекшелігі педобионттық ағзалардың саны мен түрлік құрамының өзгеруіне əкеледí. Бірақ педобионттардың барлық түрлерінің ластануға жауап беру реакциясы бірдей емес:

• топырақ мезофаунасы жаппай өлімге ұшырайды: аппаттан соң үш күннен кейін топырақ жəндíктерíнщ көп түрлері толығымен жойылады. Олар үшін мұнайдың жеңіл фракциялары өте улы болады;
• топырақ микроағзалар жүйесі мұнаймен ластануға шамалы тежелуден кейін, өзінің сандық мөлшерінің артуымен жəне белсенділігінің күшеюімен жауап береді. Ең алдымен, бұл көмірсутектотықтырғыш бактерияларға қатысты, ластанбаған топырақтармен салыстырғанда, олардың саны бірден артады. Олар көмірсутектердің толық ыдырау кезеңдеріне қатысатын ар- найы топтар;
• микроағзалардың топырақтағы сандық мөлшері ферментациялық деңгей мен көмірсутектердің топырақтағы концентрациясына байланысты. Микроағзалардың ең қарқынды дамуы мұнайдың табиғи жолмен деградациялануының екінші кезеңінде байқалады;
• топырақтағы мұнайдың ыдырау үрдісі кезінде, микроағзалардың жалпы саны алғашқы көрсеткішке жуықтайды, бірақ олардың ішінде мұнай тотықтырғыш бактериялар саны ұзақ уақыт бойы басқа топтардан басым болады;
• экологиялық жағдайдың өзгеруі өсімдік ағзаларының фотосинтездеуші белсенділігін тежейді. Ең алдымен, бұл топырақ балдырларының дамуында көрінеді: олардың біртіндеп əлсíреуí жəне бір топты екінші топтың ығыстырып алмастыруы немесе барлық альгофлораның жойылуы арқылы. Əсíресе балдырлардың дамуын шикі мұнай жəне минералды сулар тежейді;
• жоғарғы сатыдағы өсімдіктердің, көбінесе қоңырбас тұқымдастарының фотосинтездеуші функциясы өзгереді. Тəжíрибелердщ көрсетуінше, оңтүстік тайга жағдайында жоғары дəрежедегí ластану (20 л/м²) кезінде өсімдіктер бір жылдан соң да ластанған жерлерде қалыпты жетіле алмайды;
• зерттеулердің нəтижелерíне сүйенсек, ластанған топырақтарда көптеген топырақ фермент- терінің белсенділігі төмендейді. Ластанудың барлық жағдайында топырақтағы гудролазалар, протеазалар, нитроредуктазалар, дигодрогеназалар сияқты ферменттер өз қызметін тежейді, ал уреазалық жəне каталазалық белсенділігі біршама артады;
• мұнаймен ластанған топырақтың тыныс алуының төмендеуі алғашқы кезеңдерде айқын көрінеді, оның себебі микрофлораның тіршілігінің көмірсутектің көп мөлшерінен тежелуінде, ал микроағзалардың саны көбейген сайын тыныс алу қарқыны да арта түседі [6].

Оңтүстік Қазақстан облысы (ОҚО) Қазақстандағы экологиялық қауіпті аймақтардың екінші тобына кіреді. Қазақстан Республикасы Ауылшаруашылық министрлігінің Жер ресурстары басқармасының облыстық комитетінің мəлíмдеуíнше, Оңтүстік Қазақстан облысының жалпы жер көлемі 11724,9 мың га, оның ішінде Мемлекеттік жер кадастры бойынша, ОҚО-да жердің сапалық сипаты (мың га):

• жарамды (жарамсыз белгілері жоқ) — 1838,8;
• тұзданған (сорланған) — 2200,6;
• сортаң жəне сортаңдау жерлер жиынтығы — 1009,5;
• батпақты, шайылған — 942,0;
• тасты жəне тастақты — 1017,6;
• дефлирленген — 3108,7.

Облыс территориясының 864,5 жəне 3019,5 мың га құмайтты топырақты жəне құмды жерлерге тиесілі. Суармалы жер мөлшері шамамен 500,4 мың га құрайды.

Шымкент қаласының территориясында республикадағы ең ірі мұнай өңдеу кəсíпорыны «ПетроҚазақстан Ойл Продактс» ЖШС орналасқан, оның аймағы 100 гектар көлемінде, онда өндіріс қалдықтарын қайта өңдеу жəне мұнаймен ластанған топырақты тазарту мəселелерí орын алған.

Мұнай өңдеу зауыты территориясының, техникалық қызмет көрсету бекеттерінің, автожағар- жанармай бекеттерінің жəне оларды қоршаған ортаның флорасын зерттеу антропогендік ауытқу өсімдіктердің түрлік құрамының өзгеруіне əкелетíнíн көрсетті.

Оңтүстік өңіріндегі мұнай өнімдерімен айтарлыктай ластанған территориялардың бірі — «ПетроҚазакстан Ойл Продактс» ЖШС-нің территориясы. Аталған территорияны зерттеу барысында қомақты көлемдегі ластану дəрежелерí анықталды. Бұл ластанулар зауыттың мұнай өңдеу техноло- гиялык тізбегіндегі түрлі кезеңдерде төгілулер мен өндірістік апаттардан болатындығы белгілі болды. Осы апаттардың салдарын жою максатында ластанған территориялардың топырактарын мерзімді түрде ауыстырып тұратындығы аныкталды. Соның салдарынан зауыт территориясының жоғарғы қабатындағы топырағының барлығы сырттан əкелíнген таза топыраққа ауыстырылғаны көрінді.

Осы жағдайда өсімдік кауымдастығының түрлік кұрамы зауыт ішіндегі территорияда, санитарлык-корғаныс аймағында жəне оның сыртындағы аймактарда (Жұлдыз жəне Ворошиловка елді мекендерінің айналасы) зерттелді. Осы аймактардағы фитоценоз кұрамы келесідей болды: зауыт ішіндегі жəне санитарлык-корғаныс аймактарында 50 түрден, «ПетроҚазакстан Ойл Продактс» ЖШС территориясындағы аса жоғары дəрежеде ластанған жерлері өндірістік аймакта байкалды. Бұл жерде резервуарлык парк, мұнай базасы территориясы, Текесу теміржол бекеті жəне теміржол эстакадасы орналаскан.

Аталған территорияларда шектеулі мұнай төгілімдері бар, олардың көлемі 2–3 жəне 8–10 метрдей. Мұндағы топырақтағы мұнайдың концентрациясы 8,0- 10,0 % дəрежесíнде. Ластанған жердің жалпы көлемі 1,28 гектар болып аныкталды.

Осы территорияда өсетін өсімдіктер кауымдастығын үш өсімдік түрі кұрайды: кой тікен (Xanthium strumarium), оңтүстік камысы (Phragmites australis) жəне сор ажырык (Cynodon dactylon). Топырактың жобалык жабыны 7,0–10,0 %-дан аспайды. Зауыт территориясындағы шламжинактаушы тоғандардағы фитоценозды да осы аталған өсімдіктер кұрайды. Шламжинактаушы тоғанда бұл өсімдіктер тоғанның әртүрлі бөліктерінде шағын шоғыр құрып өседі, айналасы жоғары концентрациялы мұнай калдыктарынан тұратын сұйыктыкпен коршалған. Бұл жағдай олардың мұнай өнімдерінің улык касиеттеріне төзімділігін көрсетті.

Аталмыш шоғырлы мұнай төгілімдерінің айналасында ені 20–25 метрге дейін баратын ластанған жолактар бар. Мұндағы мұнай концентрациясы 1,0–2,0 %-ды кұрайды. Ластанған жердің жалпы көлемі 8,45 гектарды кұрайды. Жердің жобалык жабыны 60,0–75,0 % аралығында. Флористикалык талдау нəтижесíнде ондағы фитоценоздың құрамы 12 түрден тұратындығы анықталды. Өсімдік қауымдастығы мұнай жəне мұнай өнімдерінің əсерíне төзімді, бір жəне көпжылдық рудералды флора өкілдерінен кұралған.

Мұнаймен ластануы зерттелген аймактардың ішінде, мұнайдың жеңіл жəне түссіз фрак- цияларымен ластанған жерлер каладағы техникалык кызмет көрсету бекеттері (ТҚБ) мен автожағар- жанармай бекеттерінің (АЖБ) айналасында орын алатындығы белгілі болды. ТҚБ жəне АЖБ маңындағы бензинмен, керосинмен жəне дизельді отынмен ластанған топыракта жабайы астык тұкымдастарынан түзілген 35 түрден тұратын кауымдастык калыптаскан (кестені кара).

Кесте ТҚБ жəне АЖБ жақын жерлердегі өсімдіктердің таралу сипаты 1,0 %-ға дейін

Кестенің жалғасы

Ескерту. Soc — жаппай; Сор₁ — жеткілікті; Сор₂ — мол; Сор₃ — өте мол; Sp — сирек; Sol — бірен-саран; Un — жеке дана; – — жоқ.

Топырақтың мұнай өнімдерінің түрлі фракцияларымен үнемі ластанатын аудандарында түрлердің әртүрлілігінің арту себептеріне ассоциация алмасуы сияқты экологиялық факторлар себеп болған. Рудералды түрлердің енуіне қолайлы жағдай туды. Оның салдарынан бұрынғы экологиялық қуыс жойылып, жаңасының түзілуінің себебінен қауымдастықтың қайта-құрылу үрдісі жүрген.

Апаттық төгілу нәтижесінде түрлердің едәуір бөлігі шабындықтан жойылады, бұл жағдайда өсімдіктердің өздігінен қалпына келу белгілері көрінбейді, мұнайдың улаушы әсеріне жəне топырақтың жағымсыз өзгерістеріне ұшыраған өсімдіктер кейбір төбешікті жерлерде ғана кездеседі.

Мұнай жəне мұнай өнімдерімен топырақтың сапалық жəне сандық ластану сипаты түрліше болатын жəне топырақтың беткі қабаты бірнеше рет алмастырылған «ПҚОП» ЖШС террито- риясында флористикалық талдаулар жүргізілді.

Зерттеулер барысында, шамамен топырақтың ластану сипаты жəне дәрежесімен сол территорияның өсімдік жабынының тікелей байланысы анықталды. Осылайша, топырақ құрамында 1,0 %-ға дейін түссіз фракция болса, жобалық өсімдік жабыны орта есеппен 75,0±0,5 %, топырақта мұнай өнімдерінің мөлшерінің артуы, жобалық өсімдік жабынының дәрежесін 21,7±1,2 % -ға дейін кемітеді. Бұл заңдылық мұнай өнімдерінің күңгірт фракцияларымен ластанған территорияларда да сақталады. Концентрациясы 14,1 % мазутпен ластанған үлескіде жобалық өсімдік жабынының дәрежесі 5,1±0,5 %, өте төмен екені анықталды жəне 7,8 % полииісті мұнай өнімдерінен тұратын шламжинақтаушыда, жобалық өсімдік жабынының дәрежесі 3,2 % құрайды (сур. қара).

Жүргізілген талдау нәтижесінде топырақтың мүнай өнімдерінің жеңіл жəне орта фракция- ларымен ластануына қоңырбас (Poaceae) жəне астра гүлділер (Asteraceae) түқымдастары төзімдірек екені анықталды, одан соң бүршақ түқымдасы (Fabacea). Brassicaceae туысының 4 түрі, Boragina- ceae — 3, Polygonaceae жəне Ranunculaceae туыстарынан 2 түрден кездесті. Басқа туыстардан бір- бірден ғана кездесті.

Зерттелген учаскелердің көпшілігінде өсімдіктерден, Друде шкаласы бойынша, жаппай, жеткілікті мол жəне мол болып кездесетін сор ажырық (Cynodon dactylon) жəне жатаған бөдене- шөпті (Veronica arvensis) атауға болады. Олар көлеңкелі жəне ылғалды территориялардағы барлық өсімдіктер көлемінің 92–95 % қүрайды.

Қазақстан Республикасының қарқынды дамып келе жатқан экономикасының басты фактор- ларының бірі болып газ жəне мүнай өндіріс салалары саналады. Қазіргі кездегі мүнай өндіру жəне өңдеу технологиялары әлемдік стандарттарға бағыталғанымен, бүл үрдістерде қоршаған ортаны ластау деректері үнемі орын алатыны анық. Қоршаған ортаны ластаушы заттардың ішінде мүнай мен оның өнімдері басты орындарды иемденеді.

Мүнай жəне оның өнімдері өсімдіктерге улаушы əсер ететін негізгі қауіпті экотоксиканттар болып саналады. Ластанған топырақ өсімдіктердің қалыпты өсуімен дамуына жарамсыз болады. Ластаушы факторлардың түрақты жəне үзақ мерізімді əсер етуі өсімдіктердің түрлік қүрамының өзгеруімен көрінетін, фитоценоз қүрылғысының бүзылуына әкеледі. Мүнай өнімдерімен жоғары дəрежеде ластанған территориялар егіншілікке жарамсыз болып, пайдалы жер айналымынан шығып қалады.

Жерді тиімді пайдалану Оңтүстік Қазақстанның аридтік климат жағдайында ең өзекті мəселе- лердің бірі болып саналады. Осы түрғыда жер ресурстарын тиімді пайдалану, ластаушы факторлардың көзін анықтау, оларды тазартуда биоиндикация жəне биоремедиация әдістерін қолдану өте маңызды іс-шаларға жатады.

Аталған тиімді тәсілдер мүнайдың токсиканттық әсеріне жоғары сатыдағы өсімдіктердің жауаптық іс-әрекеттеріне негізделеді. Мүнаймен ластануға төзімді табиғи флора түрлері доминантты топты қүрайды. Олар топырақтың рекультивациялану үрдісіне белсенді түрде қатысады. Жоғарғы сатыдағы өсімдіктердің тамырлары топырақтың үстіңгі қабатын қопсыту арқылы, оның су-ауа режимін жақсартады. Нәтижесінде ризосфералық жəне көмірсутек қосылыстарын деструкциялайтын микрофлораның тіршілігін белсендіруге елеулі дəрежеде ықпал етеді. Мүнаймен ластанған топырақтарды толығымен қалпына келтіру үшін фитомелиорантты өсімдіктердің биорекуль- тивациялық жүмыстардың жалпы циклінде маңызы зор.

Əдебиеттер тізімі

1. Пиковский Ю.И. Проблема диагностики и нормирования загрязнения почв нефтью и нефтепродуктами / Ю.И. Пиковский, А.Н. Геннадиев, Н.Н. Чернянский, Г.Н. Сахаров // Почвоведение. — 2003. — № 9. — С. 1132-1140.
2. Ахметов Р.М. Техногенная деградация почв нефтедобывающих районов Южного Приуралья / Р.М. Ахметов, Ш.М. Хусаинов, И.Ю. Лешан // Известия Самарского научного центра РАН. — 2011. — Т. 13, № 5(2).
3. Шамраев А.В. Влияние нефтепродуктов на различные компоненты окружающей среды / А.В. Шамраев, Т.С. Шорина // Вестн. ОГУ. — 2009. — № 6(100). — С. 642–644.
4. Əуелхан Е.С. Каспий маңы аймағындағы экожүйенің экологиялық жағдайы / Е.С. Əуелхан // Геологиялық ғылым жəне Қазақстан Республикасыныц индустриалды дамуы мәжілісінің мақалалары: Қ.И. Сəтбаев атындағы Геологиялық ғылымдар институтының 70 жылдығына арналған халықарал. ғыл.-іскер. — Алматы, 2010. — 323–325-б.
5. Кенесариев У.И. Состояние окружающей среды населённых пунктов региона Карачаганакского нефтегазоконденсатного месторождения / У.И. Кенесариев, М.К. Амарин, А.Т. Досмухаметов и др. // Вестн. КазНМУ. — 2012. — № 4.
6. Кожевин П.А. Биологический компонент качества почвы и проблема устойчивости / П.А. Кожевин // Почвоведение. — 2001. — № 4 — С. 44-48.