НЕФТЯНИКИ В ВОЛГО-УРАЛЬСКОМ СТЕПНОМ РЕГИОНЕ: ИГРА БЕЗ ПРАВИЛ

Процессы добычи нефти и газа сопровождаются многообразным негативным воздействием на ландшафты степной зоны и являются наряду с сельскохозяйственным производством одной из основных причин нарушения экологического равновесия экосистем и потери биоразнообразия. Большая часть степной зоны России представлена ландшафтами, так или иначе измененными сельскохозяйственной деятельностью, однако внедрение в сложившиеся агростепные системы техногенных блоков нефтегазодобычи существенно изменяет структуру землепользования, нарушает сложившийся баланс и оказывает значительное негативное влияние на состояние степного биоразнообразия.

В то же время нефть и газ являются важнейшими ресурсами: несмотря на возрастающую роль возобновляемых источников энергии в мировой экономике, добыча углеводородного сырья остается важнейшей отраслью и одним из основных факторов, обостряющих экологические проблемы в регионах, характеризующихся развитой сетью предприятий нефтегазодобывающего комплекса. Сейчас в России ведется разработка действующих и разведка новых месторождений, и нет оснований полагать, что ситуация претерпит значительные изменения в ближайшем будущем — добыча нефти и газа продолжает играть существенную роль в экономике страны. Согласно проекту прогноза социально-экономического развития РФ на 2017–2019 гг., подготовленному Минэкономразвития РФ, в этот период ожидается рост добычи нефти до 553 млн т/год против 547 млн т, извлеченных в 2017 г.

Подавляющее большинство отечественных работ по анализу экологических проблем нефтегазодобывающих территорий выполняются для месторождений Западной и Восточной Сибири, а также Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции. Но природно-климатические условия этих регионов значительно отличаются от характеристик степной зоны, что предполагает различную структуру и глубину последствий техногенного воздействия. По состоянию на 2016 г. в Волго-Уральской нефтегазоносной провинции, включающей Волго-Уральский степной регион, производится около 22% общероссийского объема нефти и около 2% российского газа. Объемы добываемого сырья и большое количество эксплуатируемых месторождений (более 800) предполагают значительность масштабов влияния на ландшафты и наличие серьезных структурных преобразований. В степной зоне Северной Евразии расположено также большинство месторождений Крымской нефтегазоносной области, значительная часть месторождений Прикаспийской и Северо-Кавказско-Мангышлакской нефтегазоносных провинции. Вот почему исследования, проводимые здесь Институтом степи, необходимы, актуальны и значимы как на уровне региона, так и России в целом.

Факел для сжигания попутного нефтяного газа на Загорском месторождении нефти

Наиболее масштабным и распространенным повреждением ландшафтов в ходе нефтегазодобычи является нарушение земель. Земли отводятся под точечные объекты (площадки скважин, установки сбора и подготовки нефти, факельные установки, нефтяные и шламовые амбары и пр.) и линейные объекты — транспортные коммуникации (дорожную сеть, сеть линий электропередач, сеть трубопроводов). В результате происходят глубокие повреждения почвенно-растительного покрова: при формировании площадки нефтегазопромыслового объекта в соответствии с существующей технологией естественный почвенно-растительный покров полностью снимается на глубину плодородного слоя и складируется в специально отведенных местах с целью последующего возврата в ходе рекультивации при окончании эксплуатации объекта (заглавное фото). На деле же комплексы современных рекультивационных мероприятий, как правило, позволяют не ликвидировать, а лишь несколько уменьшить последствия воздействия, приводя лишь к той или иной стадии улучшения состояния нарушенных площадей.

Проблема заключается в том, что объективная оценка нарушенных площадей не может быть произведена только на основе данных, предоставляемых компаниями-недропользователями. Так, в степных условиях проектируемые дороги при фактической эксплуатации на местности расширяются в несколько раз. Поскольку в основном они грунтовые, в период распутицы нефтяные большегрузы объезжают их по траве, увеличивая ширину на десятки метров либо просто сокращают путь от объекта к объекту, чему способствуют специфические природные особенности степной зоны: слабая расчлененность рельефа, отсутствие полноводных рек, низкая облесенность территории. Для выявления действительного количества нарушенных в ходе нефтегазодобычи земель сотрудниками Института степи используются как данные дистанционного зондирования Земли, так и исследования на местности.

Замечено, что часто поврежденные участки расширяются за счет прилегающих территорий, изначально не запланированных к использованию, но страдающих в результате бессистемного расширения ареала техногенного воздействия. Например, при том, что доля земель, занятых дорогами нефтегазовых месторождений, составляет от 12 до 59% всей дорожно-транспортной сети территорий, около четверти этих дорог — неофициальные подъездные пути, создаваемые водителями большегрузного транспорта, перевозящего нефтепродукты, для удобства передвижения. Нарушения почвенно-растительного покрова могли бы быть значительно ниже при отсутствии возможности подобных бесконтрольных действий. Площадь поврежденных инфраструктурой нефтегазодобычи территорий может составлять до 5% от площади исследований, равной 100 км². В процессе развития нефтегазопромыслов при бурении новых скважин, обустройстве площадок новых объектов, расширении сети транспортных коммуникаций происходит постоянная экспансия новых площадей эксплуатируемых земель.

Нарушенные земли являются причиной возникновения и развития такого явления, как фрагментация ландшафтов, т.е. дробление исходного цельного ландшафта на множество участков. Такое дробление приводит к снижению биоразнообразия территории. Для степной зоны негативное влияние фрагментации усиливается практически полным отсутствием ярусности растительного покрова, способствует разрушению местообитаний степных сообществ и может привести к деградации участка степной экосистемы в целом. Неуклонное повышение площадей нарушенных земель и фрагментации в ходе разработки нефтегазового месторождения является отличительной чертой добычи невозобновляемых источников энергии. Принято считать, что процессы деградации земель включают деградацию растительного покрова, водную и ветровую эрозии, засоление и уплотнение почвенного слоя, истощение питательных веществ почвы. В пределах степных ландшафтов нефтегазовых месторождений на нарушенных территориях наблюдаются все названные процессы.

Разрушение растительного и почвенного покрова имеет также скрытые эффекты — такие, например, как нарушение баланса углеродного цикла. Опираясь на имеющиеся данные по депонированию диоксида углерода биомассой российских степных экосистем, можно рассчитать, что в случае, если площадь уничтоженного растительного покрова составляет чуть более 500 га, каждый год в атмосфере останется более 1000 тонн оксидов углерода. Эти цифры особенно важны, если знать, что на территориях нефтегазовых месторождений функционируют десятки факелов по сжиганию попутного нефтяного газа, выбрасывающие в атмосферу помимо других загрязнителей оксид углерода. Кроме того, газовые факелы являются основными источниками термического воздействия на ландшафты при эксплуатации нефтегазовых месторождений. Россия, по данным официальной статистики, занимает ведущие позиции в мире по объемам сжигания ПНГ. На настоящий момент в Волго-Уральском степном регионе функционирует колоссальное количество факельных установок. Их общее количество замалчивается компаниями-недропользователями, однако только на территории площадью 37 тыс. км² (площадь снимка спутника Landsat) — примерно ¼ площади Волго-Уральского степного региона — c помощью тематической обработки спутниковых изображений выявлено 145 действующих факельных установок (второе фото сверху)!

Подсчитано, что в ходе действия одной факельной установки происходит изменение температуры приповерхностного слоя окружающего степного ландшафта в среднем на площади 0,085 км², что подтверждает формирование так называемых «островков тепла». При сжигании попутного газа с использованием 145 факелов возможно изменение температуры на площади более чем в 12 км². По мнению ряда исследователей, существование подобных техногенных «островков тепла» способно вызвать изменение режима циркуляции атмосферы на локальном уровне и стать причиной появления и учащения региональных климатических аномалий. Распространение же дымового шлейфа от действующей факельной установки, содержащего поллютанты, может достигать 11 км и рассеиваться на ширину до 3 км, соответственно покрывая площадь более чем в 30 км² по любому румбу, в зависимости от направления, скорости ветра и других метеорологических условий в момент сжигания сырья. В зоне загрязнения могут находиться сельскохозяйственные посевы, пастбища, населенные пункты, особо охраняемые природные территории, водные объекты и пр.

Интересны также результаты анализа размещения объектов нефтегазодобычи относительно особенностей рельефа, выполненные на основе данных дистанционного зондирования и полевых исследований. Склоново-экспозиционную дифференциацию ландшафтных местоположений относят к основным факторам, влияющим на вероятность формирования и силу проявления эрозионных процессов. В степных регионах травяная растительность является одним из немногих природных защитных механизмов, препятствующих развитию эрозионных процессов, в то время как из всех характеристик рельефа наибольшее влияние на возникновение эрозии оказывает уклон поверхности: как правило, к эрозионноопасным относят земли с уклоном более 3⁰.

Полученные в ходе исследования более чем 22 нефтегазовых месторождений данные свидетельствуют о том, что существенная часть объектов — до 13% — размещена в зонах с уклоном рельефа более 3°. Соответствено увеличивается риск формирования эрозионных процессов вследствие нарушения укрепляющих свойств растительного покрова в ходе функционирования нефтегазопромыслов (фото выше).

Нельзя также не упомянуть о влиянии нефтегазодобычи на поверхностные водные объекты. Важным параметром, определяющим вероятность попадания загрязнений с нефтегазопромыслов в водоемы, наряду с уклоном рельефа является расстояние от источника воздействия. Оказалось, что объекты нефтегазопромыслов в 20% случаев размещаются без учета возможных негативных последствий для водоемов — ближе, чем в 500 м от них. В статистическом выражении риску отрицательного воздействия подвергаются 78% водных объектов, расположенных на ключевых участках. Под отрицательным воздействием понимается химическое и механическое загрязнения, а также нарушение процессов формирования склонового стока, преимущественно связанное с насыпями кустов скважин, обустройством линейных сооружений, формированием карьеров на грунте и пр. В условиях степной зоны, отличающейся неравномерной и недостаточной водностью, подобные ситуации могут иметь крайне неблагоприятные последствия для экосистемы в целом.

Для полноты картины стоит также привести пример негативного влияния нефтегазодобывающей отрасли на качество жизни населения нефтегазопромысловых территорий региона. Помимо значительного ухудшения экологического состояния ОС и рекреационных функций ландшафтов, нефтегазодобыча и сопутствующие ей процессы часто становятся виновниками нарушений системы жилищно-коммунального хозяйства. Например, существует дорога общего пользования, соединяющая два административных центра: Сорочинск (Сорочинский городской округ) и Грачевка (МО Грачевский район), неудачно проходящая по территории Покровского нефтяного месторождения. Дорога разбита нефтяными большегрузами до такой степени, что по ней чрезвычайно трудно проехать на легковом автомобиле. Все, кто желает попасть оптимальным и наиболее логичным способом из Сорочинска в Грачевку и наоборот, сделать этого не могут, если дорожат своим автомобилем. Люди вынуждены пользоваться трассой Оренбург — Самара, делая крюк через Бузулук. Однако мы рискнули проехать по злосчастной дороге, о чем очень быстро пожалели. Помимо многочисленных глубоких ям и выбоин, на протяжении участка дороги, проходящего по Покровскому месторождению, стоит очень сильный запах газа от многочисленных факельных установок. Становится трудно дышать, начинаются головная боль и тошнота даже в том случае, когда в машине закрыты все окна — тем более что в связи с ужасающим состоянием дороги ехать приходится очень медленно. О том, чтобы выйти наружу и сделать, например, фотографии, не может идти и речи — силу запаха газа невозможно передать словами.

В то же время выполненный эколого-экономический анализ нефтегазоносных районов свидетельствует о выявлении противоречий социально-экономического и экологического характера: местные жители, испытывающие значительные экологические и бытовые неудобства в результате добычи нефти, не имеют за это никаких компенсаций, преференций или льгот.

Техногенная трансформация ландшафтов в условиях нефтегазодобычи и связанные с ней изменения в экосистемах отмечаются не только в Волго-Уральском степном регионе, но и в аналогичных регионах ряда других нефтегазодобывающих стран — это глобальная экологическая проблема. На актуальность тематики указывает ряд международных научных проектов последнего десятилетия: совместный проект 2015 г. УрО РАН и АФГИР США (CRDF) «Сопряженный анализ геоэкологичеcкого состояния степных экосистем Северной Евразии и Северной Америки в регионах нефтегазодобычи», проект АФГИР США (CRDF) 2018 г. «Разработка экологических стандартов функционирования энергетических ландшафтов в степной зоне» и других, осуществляющихся при активном участии автора. Исследования проводились на территории степных нефтедобывающих штатов США — Колорадо и Небраска, характеризующихся схожими природно-климатическими условиями (фото слева). Опыт международных исследований помогает более четко понять и оценить происходящие изменения, спрогнозировать наиболее вероятные сценарии дальнейшего развития ситуации.

Несмотря на столь неблагоприятные последствия разработки месторождений в степной зоне, повторимся: нефть и газ являются важнейшими ресурсами, поэтому их добыча необходима и правомерна. Однако возрастающая актуальность вопросов экологических последствий нефтегазодобычи свидетельствует, в первую очередь, о неэффективных моделях подготовки и использования экологических разделов проектной документации на разработку нефтегазовых месторождений и более чем лояльном отношении контрольно-надзорных органов к компаниям-разработчикам. Только независимая от недропользователей экологическая экспертиза и профессиональное усиление контроля за текущими сценариями землепользования будет способствовать сохранению и восстановлению степных ландшафтов как резерватов уникальной степной биоты. Необходимо внедрение на законодательном уровне грамотного научного мультидисциплинарного сопровождения всех этапов разработки нефтегазовых месторождений, выполняемого независимыми научно-исследовательскими организациями. При несоблюдении указанных мер и сохранении сегодняшней ситуации риск техногенной деградации степных ландшафтов становится практически неотвратимым, а ее последствия уже привели в ряде случаев к формированию очагов экологических катастроф.