Оценка биоразнообразия, антропогенного влияния и динамики экосистем на нефтегазовом месторождении «Кенкияк»

1   2   3

В 2002 году наблюдается превышение ПДК по меди (3,0 мг/кг) на полигоне промышленных отходов, в его восточной части на 0,3 мг/кг почвы. Содержание остальных элементов, загрязнителей почвы ниже ПДК и ПДУ.


Таблица 6 - Содержание тяжелых металлов и нефтепродуктов (НП) в почвах, мг/кг

№ обр.	Место отбора образца	Содержание тяжелых металлов и нефтепродуктов, мг/кг почвы
		Cr	Ni	Zn	Cu	Pb	Cd	Fe	Mn	НП
1	СЗЗ (северная точка)	0,8	3,0	<0,1	3,5	0,005	0,001	6,3	35,0	111,3
2	СЗЗ (южная точка)	0,35	1,8	<0,1	2,3	0,01	0,002	0.8	12,9	370,4
3	СЗЗ (западная точка)	0,2	2,4	<0,1	1,5	н/о	0,001	2,5	14,4	14,9
4	СЗЗ (восточная точка)	0,3	1,8	<0,1	2,5	0,006	0,001	4,7	19	14,1
5	ППО (северная точка)	4,0	3,2	<0,1	1,7	н/о	0,002	0,2	10,6	14,5
6	ППО (южная точка)	3,7	3,8	<0,1	2,2	0,001	следы	0,5	11,6	4,6
7	ППО (западная точка)	3,0	2,6	<0,1	1,9	0,001	0,002	2,1	52,7	8,1
8	ППО (восточная точка)	2,8	3,4	<0,1	1,5	0,001	0,002	0,7	69,4	4,2
9	п. Сорколь	1,3	2,6	<0,1	2,2	0,001	0,001	5,4	13,6	4,7
10	п. Кенкияк	14	1,32	<0,1	2,0	н/о	н/о	0,2	14,1	20,9
	ПДК мг/кг	6,0	4,0	23,0	3,0	1,0	1,0	-	-	1000
Примечание: СЗЗ – санитарно-защитная зона, ППО – полигон промышленных отходов

В 2003 году наблюдается превышение ПДК по хрому (6,0 мг/кг) в пос. Кенкияк на 8 мг/кг или в 2,3 раза и по меди (3,0 мг/кг) на 0,5 мг/кг в северной точке СЗЗ.

Содержание никеля колеблется в пределах от 1,32 до 4,0 мг/кг (ПДК-4,0 мг/кг); цинка (ПДК – 23 мг/кг) менее 0,1 мг/кг; меди от 1,5 до 3,5 мг/кг; свинца (ПДК -1,0 мг/кг) от 0 до 0,006 мг/кг; кадмия (ПДК – 1,0 мг/кг) от 0 до 0.002 мг/кг, железа от 0,2 до 6,3, марганца от 10,6 до 69,4, а содержание нефтепродуктов не превышает ПДУ (1000 мг/кг) и колеблется от 4,2 до 370,4 мг/кг почвы.

Результаты анализа почв на тяжелые металлы и нефтепродукты 2005 года показаны в таблице 7.

Концентрации всех контролируемых ингредиентов не превышают нормативных значений. Содержание марганца, свинца, кобальта, хрома и кадмия очень низкое, максимальное обнаруженное количество не превышает 0,04-0,2 ПДК. Максимальное количество нефтепродуктов, обнаруженных в пробах почв, вблизи пос. Сорколь, составляет только 0,1 ПДУ.


Таблица 7 - Содержание тяжелых металлов и нефтепродуктов (НП) в почвах, мг/кг

№ обр.	Место отбора проб	Содержание тяжелых металлов и нефтепродуктов, мг/кг
		Cr подв	Pb	Cd	Cu подв	Co подв	Ni подв	Mn	НП
1	п. Сорколь	0,03	3,7	0,16	1,98	0,5	0,98	50,9	148,3
2	п. Кенкияк	0,03	5,3	0,26	1,32	0,3	1,67	57,5	< 0,6
3	ППО, север	0,03	4,5	0,16	1,247	0,4	0,84	28,4	23,2
4	п. Кенкияк, нефт. ловушка	1,06	4,0	0,16	2,23	0,2	1,52	6,3	33,5
	ПДК/ПДУ	6,0	32,0	1,0	3,0	5,0	4,0	1500,0	1000,0*
*- из-за отсутствия ПДК использован ПДУ (предельно допустимый уровень) загрязнения, установленный на основании «Экологических требований в области охраны и использования земельных ресурсов (в том числе земель сельскохозяйственного назначения)», утвержденных приказом Министра охраны окружающей среды РК от 21 февраля 2005 года № 62-п; ППО – полигон промышленных отходов

В 2006 году почвенный мониторинг загрязнения почвогрунтов проводился в населенных пунктах (пос. Сорколь и пос. Кенкияк), на полигоне промышленных отходов и нефтесборном отстойнике. Содержание нефтепродуктов, в основном, не превышают ПДУ. В северо-западной части нефтесборника установлено повышенное количество нефтепродуктов, соответствующее высокому уровню загрязнения, превышение ПДУ по нефтепродуктам в 5 раз.

Динамика содержания тяжелых металлов и нефтепродуктов в почвах населенных пунктов за 2005-5006 годы приведена на рисунках 6 и 7.

Диаграммы показывают, что содержание нефтепродуктов соответствует допустимому уровню загрязнения. Концентрации тяжелых металлов в рассматриваемый период не превысили ПДК и в 3 квартале 2006 г. заметно снизилось по сравнению с 2005 г.

Заключение.

Исследования по выявлению изменений растительного покрова в результате техногенного влияния месторождения «Кенкияк» и сопоставление разновременных наблюдений за состоянием растительности территории подтверждает высокую чувствительность полупустынных экосистем к антропогенной нагрузке. В результате были получены следующие выводы:

1. В результате картирования территории месторождения «Кенкияк», общей площадью 12629 га, выделено 60 контуров, в которых встречаются 34 вида угодий и земель. Средняя площадь контуров составляет около 210 гектаров. На пастбища приходится 8468 га, сенокосы - 931 га, тростниковые и рогозовые болота – 284 га, отстойник – 80 га, промзону при Кенкияке – 500 га, техногенно-нарушенные земли – 70 га, населенные пункты (пос. Кенкияк, Кумколь, Сорколь, Шубарши) – 500 га, солончаки без растительности – 70 га, дорожную дигрессию – 7 га, водную поверхность – 311 га.

2. Выделено 18 групп пастбищ и сенокосов; определено 26 типов кормовых угодий, по которым рассчитана урожайность по сезонам, дана оценка качества пастбищ по продуктивности и питательности корма, разработаны рекомендации по сезонности использования для определенного вида скота.

3. Выделено 27 типов элементарных экосистем. В результате интенсивного перевыпаса скота деградировано 1319 га: в растительности присутствует сорнотравье, наблюдается сильное засорение брунцом и молочаем, которые являются ядовитыми для скота.

4. Альфа-разнообразие сосудистых растений обследованной территории формируют 277 видов, относящихся к 47 семействам, 132 родам: сложноцветные - 50 видов; достаточное обилие крестоцветных (20 видов) - это связано с восстановительной постпирогенной сукцессией.

5. Альфа - разнообразие по видовому богатству злаково-разнотравной экосистемы на лугово-светло-каштановых почвах составляет 81 вид, а по видовой насыщенности у дерновиннозлаково-разнотравной экосистемы на светло-каштановых песчаных почвах - 21 вид.

6. Самый высокий показатель бета-разнообразия - 3,8 принадлежит злаково-разнотравному сообществу, а самый низкий – 2,2, у дерновиннозлаково-разнотравного и чернополынного сообществ, а индекс гетерогенности лерховскополынного сообщества равен - 2,6.

7. Гамма-разнообразие с учетом выделенных типов экосистем и их антропогенных модификаций составляет 40 единиц и наибольшую площадь занимает лерховскополынная экосистема – 3285 га.

8. Обнаружено превышение ПДК по меди на полигоне промышленных отходов, в его восточной части на 0,3 мг/кг почвы (2002 г.); по хрому в пос. Кенкияк на 8 мг/кг или в 2,3 раза и по меди на 0,5 мг/кг в северной точке санитарно защитной зоны (2003 г.); в 2005 году концентрации всех контролируемых ингредиентов не превышают нормативных значений. В 2006 году в северо-западной части нефтесборника обнаружено превышение ПДУ по нефтепродуктам в 5 раз.

Список опубликованных работ

1. Байжиенова Р.А. Влияние прокладки нефтепроводов на флористичес-
   

кий состав (Актюбинская область, АО «Кенкиякский») // Тезисы докладов МНПК «Экологические проблемы агропромышленного комплекса», 15-16 апреля, Алматы, 2004. – с. 186-187.

2. Байжиенова Р.А. Картирование техногенного влияния месторождения
   

«Кенкияк» на почву и растительность // География Казахстана: Содержание,

Проблемы, Перспективы. Материалы МНПК, 20-22 апреля, Алматы, 2006. – с. 230-233.

3. Мирзадинов Р.А., Байжиенова Р.А., Алимбаев К.С., Дуйсембеков С.Л.,
   

Каримов М.Ш. Классификация экосистем нефтегазового месторождения «Кенкияк» // Вклад У.У. Успанова в развитие почвоведения Казахстана. Материалы МНПК, посвященной 100-летию У.У. Успанова. 14-15 декабря, Алматы, 2006. – с.157-160.

4. Мирзадинов Р.А., Усен К., Байжиенова Р.А., Жантеева Г., Дуйсенбеков
   

С.Л., Махамеджанов Н.Т. Количественно-качественная оценка растений индикаторов сукцессий // Вклад У.У. Успанова в развитие почвоведения Казахстана. Материалы МНПК, посвященной 100-летию У.У. Успанова. 14-15 декабря, Алматы, 2006. – с. 160-164.

5. Мирзадинов Р.А., Байжиенова Р.А., Усен К., Алимбаев Б.С. Оценка
   

альфа- разнообразия растительности некоторых местообитаний пустынных степей Казахстана // Известия НАН РК, серия биологическая и медицинская, Алматы, 2007, № 1.- с. 60-65.

6. Мирзадинов Р.А., Байжиенова Р.А., Усен К., Алимбаев Б.С. Оценка
   

биоразнообразия растительного покрова некоторых экосистем месторождения Кенкияк // Вестник Семипалатинского государственного университета им. Шакарима, Семей, 2007, № 1.- с. 254-262.

7. Мирзадинов Р.А., Байжиенова Р.А., Усен К., Алимбаев Б.С., Дюйсенбеков С.Л., Каримов М.Ш. Карта эпиэкосистем нефтегазового месторождения Кенкияк// Исследования, результаты КазНАУ, Алматы, 2006, № 4. – с. 27-31.
   
8. Мирзадинов Р.А., Торгаев А.А, Усен К., Байжиенова Р., Жантеева Г., Асанов А.А., Дуйсенбеков С., Каримов М. Ш., Таирова С. К., Сайбулатова В.Б., Мухаметжанов Н.Т., Абильжанов Т. Восстановление деградированной растительности и механизм выпадения сорных растений // Мир растений и его охрана. Материалы МНПК, посвященной 70-летию Института ботаники. Алматы, 12-14 сентября, 2007, 151-155.
   
9. Мирзадинов Р.А., Торгаев А., Муханова Г., Усен К., Байжиенова Р.А., Сайбулатова А., Махаметжанов Н., Баязитова З, Айтжанова М. Оценка деградации пастбищ вокруг населенных пунктов в пустынной зоне Казахстана // Евразийское сообщество. Общество, культура, политика. Казахская академия транспорта и коммуникаций, 2008, № 1 (61) - с. 63-71.
   
10. Мирзадинов Р.А., Торгаев А.А., Муханова Г.Н., Усен К., Байжиенова Р.А., Сайбулатова В.Б., Махаметжанов Н.Т., Баязитова З.Е., Айтжанова М.М. Пастбищная деградация в пустынной зоне Казахстана // Материалы МНПК «Валихановские чтения - 13», том 7, 24-26 апреля, Кокшетау, 2008. – с. 223-225.
    
11. Мирзадинов Р.А., Байжиенова Р.А., Усен К., Баязитова 3. Е., Айтжанова М.М. Альфа и бета-разнообразие растительных сообществ полупустынь Казахстана // Вестник Кокшетауского Университета им Ч. Валиханова, 2008, № 3, с. 65-72
    

12. Мирзадинов Р.А., Торгаев А.А., Муханова Г.Н., Усен К., Байжиенова Р.А., Сайбулатова В.Б., Махаметжанов Н.Т., Баязитова З.Е., Айтжанова М.М. Деградация и восстановление пастбищ в пустынной зоне Казахстана // Вестник Кокшетауского Университета им Ч. Валиханова, 2008, № 3.

ТҮЙІНІ


Байжиенова Роза Алпыспайқызы


Кеңқияқ кен орнының алуан түрлілігі мен антропогендік әсерін бағалау

және экожүйелер динамикасы.


Биология ғылымының кандидаты

дәрежесін алу үшін ұсынылған диссертацияның авторефераты


03.00.16 – экология


Зерттеу нысаны. Кеңқияқ мұнай және газ кенінің 12629 га жері зерттеу аймағы болып табылады.

Зерттеу мақсаты. Кеңқияқ мұнай-газ кенінің экожүйелерінің топырақ-өсімдіктер компонентеріне әсерін бағалау.

Зерттеу нәтижелері. Кеңқияқ кең орнындағы техногендік әсерлердің нәтижесінде өсімдіктер жамылғысының өзгерістерін анықтау бойынша зерттеулер және әр кездегі уақыттағы территориядағы өсімдіктердің жағдайын бақылауды салыстыру, антропогендік қыспаға жартылай шөлді жерлердің экожүйелерінің жоғарғы сезімталдығын дәлелдейді.

Жүргізілген зерттеу нәтижесінен шыққан қорытынды:

1. Кеңқияқ кең орнын карталау нәтижесінде, жалпы көлемі 12629 га жер 60 контурға бөлінді, оның ішінде 34 түрлі жер-су бар. Контурлардың көлемдері әртүрлі, бірақ орташа көлемі 210 га. Жайылымға 8468 га, шабындыққа 931 га, қамысты және сазды жерге – 284 га, тұндырмаға 80 га, Кеңқияққа қарайтын өндіріс аймағына 500 га, техногендік бұзылған жерлерге 70 га, елді мекен жерлерге (Кеңқияқ, Құмкөл, Соркөл, Шубаршы)-500 га, өсімдік өспейтін сор топырақтарға -70 га, жолдың бұзылуына-7 га, сулы жерлерге 311 га жатады.

2. Әр түрлі жер бедерінде жайылымдар мен шабындықтар 18 топқа бөлінді. Өсімдіктердің өсуіне байланысты қандайда бір өсімдіктің басымдылығына байланысты жемшөптік жерлердің 26 түрлері анықталды. Мезгіліне байланысты әр бір түрі, түрлілігінің іші және модификациясы үшін өнімділік анықталған және есептелген (ц/га), малдың белгілі бір түрі үшін мезгілдік пайдалану бойынша жем-шөптің өнімділігі мен қоректілігі бойынша жайылымдар сапасына баға берілді, ұсыныстар жасалды.

3. Зерттелген территорияда жалпы ауданы 12629 га 27 түрлі қарапайым экожүйелер бөлінді. Нәтижесінде қарқынды антропогендік жүктемеліктен (малды артық жаюдан) 1319 га өзгерген. Өсімдіктерде арам шөптер бар, кәдімгі ақ мия мен сүттiген көп екендігі байқалды, олар малға өте улы болып келеді.

4. Зерттелінген жерде өсімдіктердің альфа-алуантүрлілігі 132 туысқа, 47 тұқымдасқа жататын, 277 түрлерді қалыптастырған. Өте кең тарағандарға күрделі гүлділер (Compositae) тұқымдасы болып табылады, олар өсімдіктердің 50 түрлерін көрсетеді, өрттен кейінгі қалпына келу сукцессиясына байланысты өсімдіктердің 20 түрін енгізетін крест гүлділер (Brassicaceae) жеткілікті түрде таралған.

5. Шабындық ашық-күрең топырақтарда дәнді-әр түрлі өсімдіктер экожүйесі түр байлығы бойынша альфа-алуан түрлілік 81 түрді, ашық-күрең құмдауыт топырақтарда шымды-дәнді-әр алуан шөпті экожүйелер түр көптігі бойынша – 21 түрді құрайды.

6. Бета -әр алуандылықты бағалау гетерогендік индексті есептеу арқылы жүргізілген. Ең жоғарғы көрсеткіш - 3,8 дәнді-дақыл қауымдастығына жатады, ал өте төменгі көрсеткіш – 2,2 шымды-дәнді - әр алуан шөпті және қаражусанды қауымдастықтарда, ал лерхжусанды қауымдастықта гетерогендік индекс 2,6 тең.

7. Экожүйелердің бөліп көрсетілген типтерін және оның антропогендік модификациясын ескере отырғанда гамма-алуан түрлілігі 40 бірлікті құрайды және лерхжусан экожүйесі өте үлкен ауданды 3285 га алады.

8. Өндірістік қалдықтардың полигонында мыс бойынша ШРК жоғарылығы анықталды, шығыс бөлігінде артықтылығы 0,3 мг/кг (2002 ж.), Кеңқияқ ауылында хромның артылығы 8 мг/кг және мыс көлемі санитарлық қорғау аймағының солтүстік нүктесінде 0,5 мг/кг (2003 ж.), 2005 ж. барлық бақыланатын ингридиенттерің концентрациясы нормативтік мәннен аспаған, ал 2006 ж. мұнай жинағыштың солтүстік - батыс бөлігінде мұнай өнімдерінің ШРК 5 есе асуы байқалды.

Еңбектің ғылыми жаңалығы. Жетілдіріліп жасалған экожүйелердің классификациясы барлық жартылай шөлді аймақта қолдануға мүмкіндік береді.

Еңбектің практикалық маңызы.

- жайылымдық жерлердің жасалған картасы мал жайғаннан экожүйелерге қысымның денгейін анықтау және шөп шабу үшін, азықтық жем-шөптің және шабындықтың қоректік қорын есептеуге мүмкіндік берді, сонымен бірге, жерді нықты пайдалануда іс-шараларды жоспарлауға мүмкіндік ашылды.

- жүргізілген зерттеулер табиғаттық, жартылай табиғаттық және антропогенттік экожүйелердің аудандарын сандық бағалауға мүмкіндік берді;

- Кеңқияқ кең орны территориясының топырақтарында жиналған мұнай өнімдері мен ауыр металдардың анықталған сипаты, осы компоненттердің өсімдіктерге теріс әсер етуін бағалауға мүмкіндік береді.


SUMMARY


Baizhiyenova Roza Alpyspaevna


Estimate of biodiversity, anthropogenic effect and dynamics of ecosystems

on oil and gas field “Kenkiyak”.


Thesis submitted for the candidate of biological sciences' degree


03.00.16 - ecology


Subject of the research: The area of exploration is an oil and gas field “Kenkiyak” and its subjacent territory with the total area of 12629 Ha.

The aim of research: Estimate of impact of existing oil and gas field “Kenkiyak” on soil-cover components of ecosystem.

Research results: Research of vegetation changes as a result of man-caused impact of “Kenkiyak” field and comparison of observations at different times for natural growth condition of the territory argues for high sensitivity of semidesert ecosystems to anthropogenic load.

In a consequence of pursued investigations the following results were obtained:

1. As a result of mapping the “Kenkiyak” field with the total area of 12629 Ha, 60 contours were marked out in which 34 types of agriculture lands occurred. Contours are different in size, however average area is about 210 Ha. In such a way for pastures occupies 8468 Ha, hayfields - 931 Ha, reed and cattail bogs – 284 Ha, settling ponds – 80 Ha, industrial zone at Kenkiyak – 500 Ha, technogenic-disturbed soils – 70 Ha, human settlements (Kenkiyak, Kumkol, Sorkol, Shubarshi townships) – 500 Ha, green less saline soils – 70 Ha, road digression – 7 Ha, water surface – 311 Ha.

2. 18 groups of pastures and hay fields were allotted with different relief. In terms of growing vegetation, 26 types of forage lands with dominance of one or another vegetation were identified. For each type, subtype and modification seasone crop capacity (c/Ha) was defined and calculated, quality estimation of pastures was given on productivity and nutritional value of forage, recommendations on seasonal use of forage for particular type of livestock were developed.

3. 27 types of elementary ecosystems were allotted for investigation of the field with the total area of 12629 Ha. As a result of an anthropogenic load (over pasturing) 1319 Ha were modified. The vegetation is presented by weeds with, high infestation by brunizem and spurge which are poisonous for livestock.

4. Alfa-diversity of vascular plants on observed field forms 277 types, related to 4 species and 132 classes. Compositae class is the most widespread which consist of 50 types of vegetations, in a sufficient abundance cruciferous are widely spread, including 20 types of vegetations, which is associated with alterative postpyrogenic succession.

5. Alfa-diversity is presented by 81 species abundance of grain crop and motley grass ecosystems on light chestnut soil and by 21 species on species saturation of cespitose – grain crop and motley grass ecosystems on light chestnut soil.

6. Estimation o beta-diversity brought was conducted by calculating heterogeneity index. Highest rate of 3.8 belongs to grain crop and montley grass community, the lowest – 2.2, cespitose-grain crop- montleygrass and black wormwood and index of heterogeneity of lerhov wormwoods community is 2.6.

7. Considering allotted ecosystem types and their anthropogenic modifications, gamma-diversity is equal to 40 units and the largest area of 3285 Ha is occupied by lerhov wormwoods ecosystem.

8. Excess of MPC on copper on industrial wastes lanefild were bound by 0.3 mg/kg of soil (2002 year) on its east part in Kenkiyak township on chrome in 2.3 times and on copper (3.5 mg/kg) on the north part of sanitary protection zone (2003); in 2005 year concentration of all controlled ingredients did not exceed standard values. In 2006 year northern-west part of crude oil collector exceed of 5 fold of MPC were found.

Scientific innovation:

The practical importance of the research:

- complied map of forage lands allowed calculating vegetation feedstuff storage of pastures and hayfields makings for establishment of optimal pastorial loading and hay making period, as well as planning arrangements on stable land use;

- conducted investigations allowed to estimating quantitatively areas of natural, semi-natural and anthropogenic ecosystems;

- revealed accumulation character of oil products and heavy metals in soils of “Kenkiyak” field allows estimating adverse impact of these components upon the vegetation (visually).