Геоэкологический мониторинг территорий расположения объектов транспорта газа в криолитозоне (теория, методология, практика) - Автореферат

Объекты транспорта газа относятся к особо опасным промышленным объектам, а сам транспорт газов является потенциально опасным производством для всех компонентов окружающей среды, особенно в криолитозоне. Нарушение равновесия между обществом и природой становится все более многогранным и служит причиной возникновения многих социально-экологических неблагоприятных последствий: роста заболеваемости, возникновения локальных водных конфликтов, повышения экологического, геологического и социального рисков вследствие интенсивного процесса урбанизации и акселерации техногенных воздействий на окружающую среду, возникновения опасных геологических процессов, вызывающих преждевременные деформации зданий и сооружений, ускоренное разрушение подземных коммуникаций. Взаимодействие объектов транспорта газа и компонентов окружающей среды в криолитозоне, учет всех возможных видов и источников негативного влияния на природную среду, выявление закономерностей и масштабов изменения природы с точки зрения обеспечения геоэкологической безопасности территории должны выявляться при проведении геоэкологического мониторинга, который позволяет не только проводить регулярное обследование территории и на основе анализа полученных данных своевременно выявлять изменения в состоянии природно-технической геоэкологической системы (ПТГЭС) «объекты транспорта газа - окружающая среда», но и по мере накопления данных разрабатывать прогнозы устойчивости ПТГЭС при различных режимах эксплуатации, моделировать ее состояние и обосновывать мероприятия по восстановлению нарушенных территорий, а также корректировать проектные решения по специальной инженерной защите производственных объектов и окружающей среды на участках возможных критических ситуаций, выявляемых в процессе геоэкологического мониторинга. Разработана методика прогнозной оценки функционирования ПТГЭС «объекты транспорта газа - окружающая среда» с помощью следующих методов: а) аналогий - проведена оценка возможного изменения состояния ПТГЭС «объекты транспорта газа - окружающая среда» территории Находкинского месторождения; Объективность оценки изменения состояния окружающей среды при взаимодействии с объектами транспорта газа в криолитозоне обеспечивается, в первую очередь, учетом теплового и механического влияния на грунты основания, а также изменения гидрогеологических и гидрологических условий; нарушения почвенно-растительного покрова и условий жизнеобитания животного мира; распределения загрязнителей на всех этапах эксплуатации.Геоэкологический мониторинг (ГЭМ) - проводимые по установленным программам регулярные наблюдения за природными средами, природными ресурсами, природными условиями, растительным и животным миром, источниками техногенного воздействия, позволяющие выявить происходящие в них под взаимным влиянием как неблагоприятные, так и позитивные изменения; обобщение и анализ полученных данных, а также прогноз последствий изменений для состояния объекта наблюдения на основе оценки происходящих перемен. Геоэкологический мониторинг территорий расположения объектов транспорта газа в криолитозоне имеет следующие основные взаимосвязанные задачи: - прогноз возможных изменений окружающей среды при транспорте газа для конкретных сочетаний природных условий и последствий антропогенеза; С целью прогноза поведения ПТГЭС «объекты транспорта газа - окружающая среда» в условиях техногенного освоения территорий в пределах ЯНАО было выбрано два участка: территория Находкинского (1 участок с малой степенью антропогенной нарушенности) и территория Уренгойского (2 участок, освоение которого началось более 20 лет назад) месторождений. Практически одинаковые физико-географические и природно-климатические условия участков позволили провести их сравнительную характеристику и с помощью методов прогноза (аналогий; математического моделирования; расчетных; лабораторных и экспериментальных исследований) сделать вывод о негативных изменениях, которые могут произойти на первом участке через 20 лет после начала его эксплуатации и уже в настоящее время выделить наиболее уязвимые площади с точки зрения их особой ценности и территории, которые будут в большей степени подвержены антропогенному воздействию во время эксплуатации объектов транспорта газа и, как следствие, составить научно обоснованную программу ГЭМ. Для объективной оценки состояния ПТГЭС «объекты транспорта газа - окружающая среда» разработана программа геоэкологического мониторинга, подсистемами которого являются простые системы мониторинга по основным элементам окружающей среды при условии, что они рассматриваются во взаимосвязях друг с другом.

Подводя итоги проведенной работы, необходимо отметить следующее: 1. Проведенные исследования направлены на решение крупной научной проблемы охраны окружающей среды Западной Сибири, связанной с развитием и функционированием газового комплекса.

2. Под геоэкологической системой автором понимается формализованная, сознательно создаваемая, обладающая эмерджентными свойствами модельная конструкция, компонентами которой являются взаимосвязанные друг другом сведения о геоэкологических параметрах, изменяющихся при взаимодействии с окружающей средой (в том числе при искусственных взаимодействиях). Такое определение геоэкологической системы (ГЭС) подчеркивает ее модельный характер, необходимость наличия у нее эмерджентных свойств и динамики.

Природно-технические геоэкологические системы (ПТГЭС) - совокупность взаимодействующих с геосферами Земли искусственно созданных объектов. В условиях севера Западной Сибири важнейшее значение имеет транспортная инфраструктура, обеспечивающая магистральный транспорт газа и соединяющая между собой отдельные узлы газового комплекса.

3. В связи с высокой уязвимостью геоэкологических систем необходимо обеспечение геоэкологической безопасности при эксплуатации объектов транспорта газа, что является достаточно сложной для выполнения задачей, т.к. на состояние геоэкологической безопасности влияет множество факторов в самых различных состояниях, часть из которых нам неизвестна. Поэтому переход из безопасного состояния в опасное имеет вероятностный характер и нечеткую зону опасных состояний, за которой располагается зона гарантированной катастрофы. Стержнем концепции геоэкологической безопасности является теория экологического риска и прикладная ее часть - определение уровня приемлемого риска.

Одним из вариантов обеспечения геоэкологической безопасности является экологическое страхование на основе экологического аудита, внедрение и развитие которого позволяет существенно снизить экологические риски, уменьшить затраты государства на обеспечение экологической безопасности и гарантировать права граждан на благоприятную окружающую среду и возмещение ущерба, причиненного здоровью или имуществу.

4. В настоящее время обострились вопросы выявления геоэкологического потенциала, изучения, прогноза и оценки геоэкологической устойчивости окружающей среды. Геоэкологическая устойчивость - способность окружающей среды при активном влиянии антропогенных факторов сохранять и восстанавливать свои свойства, обеспечивающие нормальные условия жизнеобитания. Определение геоэкологического потенциала является новым научным направлением на стыке многих наук о Земле.

5. Геоэкологический мониторинг (ГЭМ) - проводимые по установленным программам регулярные наблюдения за природными средами, природными ресурсами, природными условиями, растительным и животным миром, источниками техногенного воздействия, позволяющие выявить происходящие в них под взаимным влиянием как неблагоприятные, так и позитивные изменения; обобщение и анализ полученных данных, а также прогноз последствий изменений для состояния объекта наблюдения на основе оценки происходящих перемен.

Геоэкологический мониторинг территорий расположения объектов транспорта газа в криолитозоне имеет следующие основные взаимосвязанные задачи: - прогноз возможных изменений окружающей среды при транспорте газа для конкретных сочетаний природных условий и последствий антропогенеза;

- слежение, изучение и контроль за состоянием природной среды в местах наиболее вероятной потенциальной опасности загрязнений и возможных нарушений и изменений геоэкологических систем;

- прогноз изменения биотических и абиотических компонент геоэкосистем, загрязненных и измененных в процессе производственной деятельности;

- контроль за восстановлением загрязненных и техногенно измененных геоэкологических систем, оценка качества восстановления природных объектов;

- разработка рекомендаций по уменьшению нежелательных последствий влияния производства.

6. В процессе ГЭМ проводятся: оценка экономической эффективности с анализом всех платежей за пользование природными ресурсами, а также платежей и штрафов за загрязнение; оценка эффективности работ по восстановлению природной среды и мер по ослаблению отрицательных воздействий.

7. Обеспечению безопасного функционирования актуальной ПТГЭС в полной мере способствует концепция раннего предупреждения развития негативных изменений компонентов окружающей среды, включающая: энергоинформационную холистическую экспертизу; геоэкологическое обследование территории; анализ всех собранных материалов; предварительный прогноз теоретического срока функционирования ПТГЭС в пределах области допустимых состояний; уточнение предварительного прогноза; проектно-аналитическое и статистическое исследования, направленные на разработку управляющих рекомендаций по безопасной эксплуатации объекта.

8. С целью прогноза поведения ПТГЭС «объекты транспорта газа - окружающая среда» в условиях техногенного освоения территорий в пределах ЯНАО было выбрано два участка: территория Находкинского (1 участок с малой степенью антропогенной нарушенности) и территория Уренгойского (2 участок, освоение которого началось более 20 лет назад) месторождений. Практически одинаковые физико-географические и природно-климатические условия участков позволили провести их сравнительную характеристику и с помощью методов прогноза (аналогий; математического моделирования; расчетных; лабораторных и экспериментальных исследований) сделать вывод о негативных изменениях, которые могут произойти на первом участке через 20 лет после начала его эксплуатации и уже в настоящее время выделить наиболее уязвимые площади с точки зрения их особой ценности и территории, которые будут в большей степени подвержены антропогенному воздействию во время эксплуатации объектов транспорта газа и, как следствие, составить научно обоснованную программу ГЭМ.

Существующие ограничения для каждого из методов прогноза уменьшаются при их совместном использовании, что позволяет достаточно полно для практических целей получить ответы на поставленные вопросы. Реализация предлагаемых методик прогноза дает возможность учитывать и накапливать опыт проектирования, строительства и эксплуатации объектов транспорта газа в районах с различными инженерно-геологическими условиями.

9. Для объективной оценки состояния ПТГЭС «объекты транспорта газа - окружающая среда» разработана программа геоэкологического мониторинга, подсистемами которого являются простые системы мониторинга по основным элементам окружающей среды при условии, что они рассматриваются во взаимосвязях друг с другом. Такой подход не только обеспечивает слежение за состоянием всей ПТГЭС но и позволяет с заданной периодичностью выполнять прогнозы изменения состояния геоэкологической обстановки и оперативно принимать решения и рекомендации по управлению ПТГЭС.

Отдельные элементы геоэкологического мониторинга уже сейчас используются при разработке проектов создания инфраструктуры Уренгойского месторождения; создании локальных систем геоэкологического мониторинга на промысле газового месторождения Медвежье; разработке проектов прокладки газопроводов с Бованенковского месторождения (территория полуострова Ямал).

Основные работы, опубликованные по теме диссертации

1. Ганова С.Д.В.И. Аксенов В.В. Пендин Л.Т. Роман Л.Ф. Свинтицкая И.В. Шейкин Формирование прочности мерзлых засоленных грунтов. Ежегодная научная конференция «Ломоносовские чтения» / Тезисы докладов 23-29 апреля 1996 г. Геол. фак-т МГУ. М., 1996. С. 138-139.

2. Ганова С.Д.И.П. Балабанов Е.М. Куйбеда Прогнозная оценка потерь нефти и занефтенных вод из бассейнов-накопителей при развитии ЧС в р-не г. Новороссийска/ Мат-лы YI Международной конференции «Новые идеи в науках о Земле». М.Т.4. 2003. С. 32.

3. Ганова С.Д., Волков А.М. Земельное право: Сб. нормативных актов. М.: Изд-во: Щит-М. 2004. 432 с.

4. Ганова С.Д.О.И. Старцев О.А. Луконина Чрезвычайные ситуации природного и техногенного характера и их воздействие на население и окружающую среду. Учебное пособие. М.: МГРУ, 2004. 80 с.

5. Ганова С.Д. Старцев О.И. Луконина О.А. Вопросы безопасности жизнедеятельности в приложении к разработке россыпных и морских месторождений/ Мат-лы YI Межд. конференции «Новые идеи в науках о Земле». М.Т.3. 2003. С. 137.

6. Ганова С.Д.А.М. Волков Основы экологического права. Особенная часть: Учебное пособие. М.: Изд-во «Щит-М». 2004. 108 с.

7. Ганова С.Д.В.В. Пендин О.В. Яковлева Методика проведения экспериментальных исследований сопротивления мерзлых пород термоэрозионному размыву/ Новые достижения в науках о земле. Тезисы докладов научной конференции 3-25 апреля 1995 г. М., 1995. С. 143.

8. Ганова С.Д. Слагаемые и показатели экологической безопасности при эксплуатации особо опасных промышленных объектов. В сб. Актуальные проблемы гуманитарных, социальных, экономических и технических наук: Межвузовский сб. научных и научно-методических трудов. Выпуск 5/ Под ред. Н.Г. Хохлова. - М.: МГИУ, 2006. С. 101-113.

9. Ганова С.Д.В.В. Пендин Экспериментальные исследования мерзлых грунтов предельно-термоэрозионному размыву/ Мат-лы первой конференции геокриологов России. М.Т. 1. 1996. Кн. 1. С. 484-493.

10. Ганова С.Д.В.В. Пендин Л.А. Ганова Обеспечение экологической безопасности объектов транспорта углеводородов через экологическое страхование / Геология и разведка, 2006, №3. С. 72-76.

11. Ганова С.Д.В.В. Пендин Влияние объектов транспорта углеводородов на растительный и животный мир / Геология и разведка, 2004, №6. С. 73-76.

12. Ганова С.Д.В.В. Пендин Выявление закономерностей пространственной изменчивости компонентов инженерно-геологических условий Западной Сибири для решения задач геоэкологического мониторинга объектов транспорта углеводородов /Мат-лы YIII Международной конференции «Новые идеи в науках о Земле». М.Т.4. 2007. С. 67-71.

13. Ганова С.Д.В.В. Пендин Геоэкологическая безопасность территорий нахождения объектов транспорта углеводородов /Геология и разведка, 2005, №4. С. 62-66.

14. Ганова С.Д.В.В. Пендин Геоэкологический мониторинг объектов транспорта углеводородов /Мат-лы YII Международной конференции «Новые идеи в науках о Земле». М.Т.4. 2005. С. 94.

15. Ганова С.Д.В.В. Пендин Геоэкологический мониторинг объектов транспорта углеводородов /Избранные доклады YII международной конференции «Новые идеи в науках о земле», Москва, апрель 2005 г. С. 164-171.

16. Ганова С.Д.В.В. Пендин Загрязнение окружающей среды при строительстве и эксплуатации объектов транспорта углеводородов / Геология и разведка, 2004, №5. С. 60-64.

17. Ганова С.Д.В.В. Пендин Л.А. Ганова Экологическое аудирование объектов транспорта углеводородов / Геология и разведка, 2006, №2. С. 49-54

18. Ганова С.Д.В.В. Пендин Особенности воздействия объектов транспорта углеводородов на состояние окружающей среды в районах распространения многолетнемерзлых грунтов/ Геология и разведка, 2005, №3. С. 50-56.

19. Ганова С.Д.В.В. Пендин Прогнозирование устойчивости природно-технических геоэкологических систем / Избранные доклады YII международной конференции «Новые идеи в науках о земле», Москва, апрель 2005 г. С. 219-230.

20. Ганова С.Д.В.В. Пендин Теоретические основы организации геоэкологического мониторинга / Мониторинг геологических, литотехнических и эколого-литологических систем: Труды Межд. научной конф. Москва, геологический ф-т МГУ, 24-25 мая 2007 г. Под ред. В.Т. Трофимова и В.А. Королева. - М.: изд-во Моск. ун-та, 2007. с. 55-56.

21. Ганова С.Д.В.Д. Ершов Ю.П. Лебеденко Особенности миграции влаги в мерзлых мелкодисперсных грунтах под действием осмотических сил/ Геокриологические исследования. М.: Изд-во Моск. Ун-та, 1987. С. 150-157.

22. Ганова С.Д.В.Д. Ершов Миграция влаги в мерзлых грунтах под действием осмотических сил в безградиентном температурном поле. Мат-лы IX научн. конф. аспирантов и молодых ученых МГУ. Сер. Мерзлотоведение. Геологический ф-т МГУ. М., 1982. С. 50-51.

23. Ганова С.Д. Охрана и рациональное использование вод / Актуальные проблемы гуманитарных, социальных, экономических и технических наук: Межвузовский сборник научных и научно-методических трудов. Вып.2. Т.3/ Под ред. Н.Г. Хохлова - М.:МГИУ, 2003, с. 93-99.

24. Ганова С.Д. Пендин В.В. Об экспериментальных исследованиях размываемости мерзлых грунтов / Геология и разведка. М.: Изв. ВУЗОВ. 1996. №3. С. 16-19

25. Ганова С.Д. Сопротивление мерзлых грунтов термоэрозионному размыву (на примере полуострова Ямал): Автореф…канд. г-м - н. М., 1996. 21 с.

26. Ганова С.Д. Составление номограмм для определения коэффициента размываемости / Тезисы докладов научн. конф. 2-23 апреля 1996 г. С. 127.

27. Ганова С.Д.Т.П. Дубина В.В. Пендин Прогнозная оценка процесса термоэрозии на полуострове Ямал/ Геология и разведка. М.:Изв. ВУЗОВ, 1994. №2. С. 82-90.

28. Ганова С.Д., Брылов Д.С., Ганова Л.А. Правовой режим водоохранных зон. В сб. Актуальные проблемы гуманитарных, социальных, экономических и технических наук: Межвузовский сб. научных и научно-методических трудов. Выпуск 3/ Под ред. Н.Г. Хохлова. - М.: МГИУ, 2004. С. 284-292.

29. Ганова С.Д. Экологический аудит особо опасных производственных объектов // Рынок, финансы, право и управление в современном мире: Сб. научных трудов ВГНА Минфина России - М.: ВГНА Минфина России. 2006. С. 57-67.

30. Ганова С.Д. Прогнозирование устойчивости ПТГЭС «объекты транспорта углеводородов-окружающая среда». В сб. Актуальные проблемы гуманитарных, социальных, экономических и технических наук: Межвузовский сб. научных и научно-методических трудов. Выпуск 4/ Под ред. Н.Г. Хохлова. - М.: МГИУ, 2005. С. 167-178.

31. Ганова С.Д., Ждановский А.Н., Хачатурьян В.Х. Технический регламент «Безопасность производства инженерных изысканий для строительства». М: ОАО «Союзводоканалпроект», М., 2007. 178 с.

32. Ганова С.Д., Брылов Д.С. Правовой режим водоохранных зон в федеральном и региональном законодательстве // Экологическая безопасность России: проблемы правоприменительной практики. Сб. научн. Трудов. Спб: Юридич. Центр Пресс. 2003. С. 252-261.

Размещено на .ru