Воздействие газового комплекса на окружающую среду

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Воздействие объектов газодобывающей отрасли на природные комплексы

2. Экологическая стабильность газодобывающих регионов

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Освоение ресурсов углеводородного сырья при современном уровне знаний и технологии неизбежно сопровождается процессами антропогенного преобразования и изменения естественного хода сукцессии тундровых ландшафтов.

В настоящее-время темпы освоения новых перспективных газоносных регионов во многом определяются взаимоотношением объектов газовой промышленности с окружающей средой, и в первую очередь - степенью экологической безопасности объектов газового комплекса. Многие из проектов добычи и транспорта газа отклоняются Государственной экологической экспертизой именно по причине недостаточной экологической обоснованности проектных решений, которые не обеспечивают минимальное воздействие на геологическую среду (как многоуровневую систему, развивающуюся под влиянием геологических, биологических и техногенных факторов и оказывающую влияние на развитие живых организмов, условия и среду обитания человека) и не гарантируют экологическую безопасность проектируемых объектов. Поэтому проблема обеспечения экологической стабильности газодобывающих регионов является приоритетной среди множества других природоохранных проблем. Особенно актуальна она при освоении природных ресурсов северных регионов, ландшафты которых отличаются слабой устойчивостью к техногенным воздействиям.

Цель данной работы - исследование воздействия газового комплекса на окружающую среду.

1. Воздействие объектов газодобывающей отрасли на природные комплексы

Конец XX века характеризуется резким обострением экологических проблем и повышенным вниманием общества к вопросам управления окружающей средой. Успешно организовать такое управление возможно только с позиций системного полхода, рассматривая компоненты окружающей среды в рамках единых природно-технических систем. Экологизация производства коснулась и газовой промышленности, в которой большое значение придается вопросам охраны окружающей среды. Опыт работы автора показал, что основными среди них являются:

- повышение технической надежности объектов, снижение экологического риска;

- учет экологически значимых факторов, устойчивости геосистем к техногенной нагрузке;

- комплексная оценка ущерба природным системам и традиционному

природопользованию малочисленных народов Севера;

разработка адекватных приемов экологической реабилитации нарушенных

территорий и совершенствование геомониторинга.

От рассмотрения этих вопросов, которым посвящена работа, зависит успех в снижении экологического риска и повышение экологической безопасности.

Проведенные исследования потребовали осуществить обработку больших объемов пространственно неоднородной информации, учитывающей специфику района, включая дифференциацию природных сред и особенности технологий строительства. Недоучет пространственно-временных особенностей природной среды, в особенности функций, ценности и устойчивости природных комплексов приводит к авариям, возникновению экологических проблем и кризисных экологических ситуаций.

На основании анализа экологических последствий эксплуатации ряда месторождений севера Западной Сибири рассмотрены особенности воздействия объектов газовой промышленности на природную среду, ранжированы факторы техногенного воздействия по степени изменения природных условий и систематизированы наиболее значимые виды воздействия на разных стадиях освоения месторождений.

В настоящее время детально разработаны общие классификации антропогенного преобразования природной среды (П.Я. Бакланов, А.М. Степаненко 1981; Ю.А. Израэль 1984 и др.), химического загрязнения ландшафтов (М.А. Глазовская 1972, 1983; Н.П. Солнцева 1982, 1983 и др.) и воздействий на природу (В.В. Баулин, Г.И. Дубиков и др.), многие из которых успешно применяются для типизации изменения природных условий при хозяйственной деятельности в криолитозоне. Однако для разработки механизмов обеспечения экологической стабильности объектов газодобычи необходима систематизация воздействий конкретных технологических процессов и типов сооружений на различных стадиях освоения месторождений, первая попытка разработки которой выполнена в настоящей работе.

Определены главные особенности газодобывающих объектов по отношению к природной среде. Выполнен анализ последствий основных факторов воздействия: выбросов в атмосферу, сбросов сточных вод на рельеф и в водные объекты, механических нарушений почв и напочвенных покровов, теплового загрязнения толщи многолетнемерзлых пород, нарушений условий тепловлагообмена на поверхности, изменения гидрологического и гидрогеологического режимов территории, изменения геодинамической обстановки в пластах, шумового загрязнения атмосферы, антропологического фактора влияния на фауну.

Детально рассмотрены и систематизированы (как наиболее значимые для условий криолитозоны) два следующих типа воздействий: загрязнение ландшафтов (приводит к изменению их геохимической структуры) и воздействия на ММП (определяют интенсивность развития экзогенных процессов и надежность эксплуатации инженерных сооружений).

Показано различие характеристик воздействия (масштабы, виды, интенсивность, токсичность загрязняющих веществ, степень преобразования биогеохимической обстановки) на разных фазах жизненного цикла газодобывающих объектов. Для каждой из стадий освоения месторождений определены источники загрязнения, основные загрязнители, объекты и последствия воздействия. Потоки загрязняющих веществ при разведке и обустройстве приводят к возникновению локальных геохимических аномалий. Эмиссия загрязнителей в атмосферу при эксплуатации сопровождается подкисляющим и эвтрофирующим воздействием на наземные и водные экосистемы и приводит к изменению биогеохимической организованности территорий освоения.

Предложено подразделять воздействия на ММП на две группы: нарушения условий тепловлагообмена в системе «мерзлый грунт -- атмосфера» и прямые тепловые нагрузки на массив мерзлых пород.

На конкретных примерах рассмотрены последствия прямых тепловых воздействий на массив ММП (характерны для стадии эксплуатации).

2. Экологическая стабильность газодобывающих регионов

Рассмотрены вопросы экологического нормирования, природной устойчивости и экологической стабильности геотехнических систем, возникающих при освоении ресурсов углеводородного сырья. Отдельным блоком стоят вопросы организации комплексного экологического мониторинга газодобывающих объектов. Рассмотрен комплекс работ по геохимическому мониторингу ландшафтов и мониторингу состояния мерзлых оснований. Предложены нетрадиционные методы дистанционного мониторинга компонентов природно-технических комплексов.

Экологическое нормирование рассматривается как деятельность, направленная на обеспечение устойчивости развития экосистем и экологической безопасности природно-технических комплексов в целом. Анализ работ, посвященных проблеме (Т.Д. Александрова 1990; Н.П. Солнцева 1983; Н.В. Соровикова 1992, 1993 и др.) показал, что в настоящее время общий вектор экологического нормирования направлен в сторону регламентации потоков загрязняющих веществ и отдельных поллютантов. Вместе с тем, при освоении природных ресурсов в криолитозоне необходима разработка нормативов воздействия на ММП, которые определяют не только биогеохимические особенности тундровых ландшафтов и их устойчивость к техногенным воздействиям, но и надежность функционирования инженерных сооружений.

На основе концептуального подхода, принятого в биологии, предложен алгоритм нормирования техногенного воздействия на природные комплексы:

оценка нормы состояния природных комплексов (интервалов естественного колебания характерных параметров состояния и допустимых значений их изменения);

количественное определение пороговых и критических нагрузок (минимальных и максимальных уровней воздействий, приводящих к выходу за пределы нормы и к потере устойчивости);

разработка нормативов воздействия (регламентация уровней всех значимых видов техногенного воздействия на каждый из элементарных таксонов с учетом эффекта суммации).

Пороговыми предлагается считать воздействия, в результате которых происходят изменения в экосистеме под влиянием рассматриваемого фактора, но которые не приводят ее к выходу за пределы нормы. Под критическими же понимаются воздействия, приводящие к качественным скачкам в свойствах экосистем, выходу за область гомеостаза и потере устойчивости.

Нормирование техногенных воздействий на ММП предлагается выполнять по следующей методике:

районирование природных условий территории освоения; выделение основных значимых факторов преобразования геокриологических условий на основе типизации воздействий на ММП; определение нормы природного состояния каждого из элементарных таксонов, выделенных на первом этапе;

расчет пределов пороговых и критических значений изменения основных характеристик состояния мерзлых пород применительно к каждому из выделенных видов воздействия;

разработка обобщенных нормативов техногенного воздействия, регламентирующих степень допустимого изменения геокриологических условий.

На основании полевых данных о микрорельефе, условиях дренированности, растительном покрове, литологическом составе и криогенном строении верхней (до 15 м) части разреза выделено 12 природных микрорайонов (инженерно - геологических участков), для которых в последующем дифференциально рассчитаны уровни техногенных нагрузок.

Определение нормы состояния выделенных участков проведено на основании анализа данных многолетних наблюдений геокриологических условий в ненарушенных условиях. В качестве репрезентативных параметров выбраны температура грунтов на уровне нулевых годовых амплитуд и мощность сезонно - талого слоя. Для каждого из микрорайонов определены типичные для них значения и пределы изменения этих параметров состояния, выполнялось с помощью математического моделирования температурного режима пород. Расчет выполнен с помощью численного метода решения нестационарной задачи теплопроводности в постановке Стефана для определения сезонного и многолетнего промерзания (оттаивания) пород. В ходе моделирования температурного режима пород, было изучено промерзание полуограниченной однородной среды, находящейся при температуре фазовых переходов I (0) = 0.

В целях максимального упрощения расчетов принималось, что распределение температур в верхней зоне подчиняется прямолинейному закону. Отсюда следует, что в любой точке ее (в том числе и на границе раздела фаз со стороны верхней зоны) теплопоток равен глубине промерзания в произвольный момент времени т.

В нижней зоне температура постоянная и равна 0° С, приводит к тому, что теплопоток снизу к границе раздела фаз при любых т >0 равен 0.

При переходе температуры грунта через критическое значение происходит скачкообразное изменение физического состояния фунта. На поверхности происходят фазовые переходы (подвижная граница раздела фаз), все время сохраняется температура плавления (затвердевания), которая без ограничения общности может быть принята равной нулю.

Принимается, что при движении границы раздела полностью выделяется теплота фазовых превращений воды.

Анализ результатов моделирования позволил определить пороговые и критические значения техногенного увеличения мощности снежного покрова на период эксплуатации объектов и выявить максимальные значения техногенного воздействия, положение которого допустимо без потери устойчивости ММП на короткий период. К примеру - на период строительства.

В качестве пороговых приняты воздействия, изменяющие температуру грунтов на уровне годовых нулевых амплитуд до значений, превышающих пределы природной изменчивости.

Критическими же предлагается считать нагрузки, приводящие к выводу за пределы встречаемости в природных условиях мощности СТС. Превышение как пороговых, так и критических значений воздействий.

Задача обеспечения экологической стабильности объектов газодобычи является составной частью более общей проблемы управления экологическим риском и может быть решена с использованием принципов экологического нормирования.

Предложены методические подходы к обеспечению экологической стабильности проектируемых газопромысловых объектов и уже эксплуатируемых геотехнических систем. При этом основным условием экологической стабильности предлагается считать соответствие уровней техногенного воздействия потенциалу устойчивости экосистем, при котором сохраняется сбалансированное равновесие состояния между двумя компонентами ГТС - природной средой и инженерными сооружениями.

Предложена последовательность разработки проектных решений, обеспечивающих их соответствие особенностям природных условий территории. Основанием для заключения об экологической приемлемости предлагаемых в проекте технологий и технических средств должны служить результаты прогноза стабильности проектируемых сооружений на весь период их эксплуатации.

Разработан методический подход к управлению экологической стабильностью эксплуатируемых объектов газодобычи. Основанием для оценки экологической ситуации и разработки, управляющих ею методов должны служить детальные данные о фактическом изменении состояния природной среды, получаемые в процессе экологического мониторинга эксплуатируемых объектов.

Экологический мониторинг рассматривается как инструмент обеспечения экологической стабильности территории освоения и надежности эксплуатации объектов газодобычи в криолитозоне. Приоритет в организации ведомственных систем экологического мониторинга принадлежит ОАО "Газпром", большой вклад в разработку концепции которого внесли А.Г. Бордюгов, Г.П. Босняцкий, В.И. Гридин, Ю.Ф. Захаров, Ю.В. Кобзев, И.П. Новиков, А.Д. Седых, В.И. Юров, Л.С. Чугунов, Г.А. Ярыгин и многие другие.

Предложено объектом экологического мониторинга территории промышленного освоения считать всю геотехническую систему. В принципиальной схеме мониторинга выделено пять основных этапов: сбор первичных данных, анализ и обработка информации, оперативный контроль и диагностика, моделирование и прогноз, разработка и реализация решений.

В настоящее время в России генеральные задачи звучат намного скромнее. Из многих документов - бюджетов, государственных докладов и программ видно, что нам до глобального уровня далеко, хватило бы сил лечить свои самые больные раны - Чернобыль, ПО «Маяк», Волгу, Алтай, Байкал и др. И все же для того, чтобы концепцию экоразвития претворить в государственную политику, необходимо включить экологические цели в число главных приоритетов реформы и вести интенсивную подготовку к значительному расширению фронта природоохранной деятельности в близком будущем, когда пристойная часть средств России будет передана на охрану природы. Необходима сильная поддержка целей экоразвития в Правительстве и в Государственной Думе.

Экологическое законодательство должно опираться на сильную и конкретную конституционную норму. При определении приоритетных направлений развития права в области охраны природной среды и природопользования необходимо учитывать, что отношения в этой сфере регулируются наряду с собственно «экологическими» актами также нормами законодательства государственного, гражданского, уголовного, земельного и др. Без такой правовой и организационной структуры принятые «экологические» законы и подзаконные акты не будут иметь необходимого правоприменительного механизма и не дадут желаемого эффекта.

В сложившейся ситуации трудно рассчитывать на то, что государственное финансирование быстро достигнет требуемого уровня. Реализация принципа платности природопользования сама по себе тоже нескоро сможет изменить положение. Поэтому необходимо проведение такой федеральной и региональной финансово-кредитной и налоговой политики, которая способствовала бы активизации предпринимательской деятельности в области природопользования, привлечению инвестиций, в том числе и иностранных, направляемых на экологически ориентированное технологическое перевооружение.

Особенно важен общественный контроль при переходном процессе либерализации экономики и приватизации хозяйственных объектов. Современный инструментарий информационных связей между населением, специалистами и системой управления разнообразен. Применительно к рассматриваемым задачам наиболее подходящими являются проблемные социологические обследования и методы социального проектирования. Для этого необходимы доступность, открытость и публичность всей информации о техногенном загрязнении среды и обусловленном им риске для здоровья людей.

Сегодня существует острая потребность в детальной разработке научно-методических, справочных материалов, рабочих методик и нормативов по широкому кругу прикладных проблем, природопользования.

Руководство страны длительное время пренебрегало подготовкой кадров экологов-природопользователей, а когда небольшое число их все же появилось, их часто оттесняли от прямой профессиональной деятельности и от выхода в практику управления. В последнее время положение несколько исправляется. Но вузовская подготовка экологов-практиков остается несовершенной. Необходимо создание специализированных факультетов, где был бы обеспечен развернутый макроэкологический подход к образованию.

газодобывающий углеводородный ландшафт

Заключение

Таким образом, на основании анализа экологических последствий эксплуатации ряда месторождений севера Западной Сибири рассмотрены особенности воздействия объектов газовой промышленности на природную среду, ранжированы факторы техногенного воздействия по степени изменения природных условий и систематизированы наиболее значимые виды воздействия на разных стадиях освоения месторождений. Показано различие характеристик воздействия (масштабы, виды, интенсивность, токсичность загрязняющих веществ, степень преобразования биогеохимической обстановки) на разных фазах жизненного цикла газодобывающих объектов. Для каждой из стадий освоения месторождений определены источники загрязнения, основные загрязнители, объекты и последствия воздействия. Потоки загрязняющих веществ при разведке и обустройстве приводят к возникновению локальных геохимических аномалий.

Рассмотрены вопросы экологического нормирования, природной устойчивости и экологической стабильности геотехнических систем, возникающих при освоении ресурсов углеводородного сырья. Отдельным блоком стоят вопросы организации комплексного экологического мониторинга газодобывающих объектов. Рассмотрен комплекс работ по геохимическому мониторингу ландшафтов и мониторингу состояния мерзлых оснований. Предложены нетрадиционные методы дистанционного мониторинга компонентов природно-технических комплексов. Сегодня существует острая потребность в детальной разработке научно-методических, справочных материалов, рабочих методик и нормативов по широкому кругу прикладных проблем, природопользования.

Список использованной литературы

1. Булатов А.И. и др. Справочник инженера эколога нефтедобывающей промышленности. М.: Недра, 2015. - 634с.

2. Горелов А.А. Экология. М.: Центр, 2013. - 240с.

3. Московченко Д.В. Нефтегазодобыча и окружающая среда. Новосибирск: Наука, 2014. - 112с.

4. Петровский В.А. Геологические условия обустройства и эксплуатации Губкинского газового месторождения. Т.: ТГНГУ, 2011. - 24с.

5. Ракитин А.В. Влияние объектов газовой промышленности на криолитозону Ямала. Т.: ТГНГУ, 2014. - 23с.

Размещено на Allbest.ru