Мониторинг нефтяных загрязнений почвы

Мониторинг нефтяных загрязнений

Прогноз дрейфа нефтяных пятен

Независимость от облачности, тумана и дыма. Микроволновое излучение используемых в космической радиолокации частот (3.1 см (X-диапазон) – 23.5 см (L-диапазон)) обладает высокой проникающей способностью. В частности, радиолокационная съёмка используется для обнаружения подземных коммуникаций и прочих погребённых структур.

Утечка нефти в море с платформ в акватории Апшеронского п-ва. Стрелкой отмечены метеоданные по облачности на момент съёмки

Независимость от времени суток (условий освещенности). Радиолокационная съёмка использует автономный источник излучения, что позволяет получать космические снимки в тёмное время суток. Это свойство радиолокационной съёмки, в сочетании со всепогодностью, позволяет многократно увеличить объём извлекаемой информации и обеспечить регулярный мониторинг акватории интереса.

Возможность извлечения из космоснимка дополнительной информации. Из радиолокационного изображения, кроме информации о нефтяном загрязнении, извлекается информация о судовой обстановке на момент разлива, ледовой обстановке, а также возможно извлечение полей скорости и направления приводного ветра на момент съёмки (см. рис ниже), который оказывает непосредственное влияние на динамику распространения загрязнения.

Извлечение поля приповерхностного ветра. Извлекается не только направление, но и скорость ветра на каждом из локальных участков

Технологии спутникового радиолокационного мониторинга нефтяных загрязнений широко применяются во многих странах в составе систем оперативного реагирования. Существует несколько подходов к осуществлению мониторинга акваторий с использованием данных радиолокации, однако их можно разделить на 2 основные группы:

1) Оперативный мониторинг
2) Создание комплексных ГИС-систем мониторинга

Примером первой группы могут служить национальные системы оперативного
контроля нефтяных загрязнений прибрежных акваторий и территориальных вод,
созданные в Норвегии, США, Канаде и др.

В Норвегии государственная система оперативного контроля аварийного
загрязнения территориальных вод организована на основе скоординированного
спутникового и авиационного мониторинга. В автоматизированном режиме
осуществляется приём, обработка и анализ радиолокационной информации, а также сопоставление обнаруженных загрязнений с данными автоматизированной идентификации судов (АИС). Выявленные загрязнения интерпретируются со степенью достоверности обнаружения (высокая, средняя, низкая), результаты обработки посредством WEB-сервисов в оперативном режиме передаются в организацию Norwegian Pollution Control Authority (SFT), функционирующую при министерстве окружающей среды. Береговая служба Норвегии в район аварии направляет патрульный самолёт, наблюдения с которого позволяют уточнить масштаб загрязнения и установить виновника.
В Канаде и США аналогичная система функционирует в рамках государственной программы Integrated Satellite Tracking of Oil Pollution (ISTOP).

К недостаткам такого подхода относится относительно высокая стоимость системы, вероятность получения ложных тревог / упущения реальных разливов (в результате автоматизированной обработки, направленной на оперативность). Также, в рамках концепции оперативного мониторинга, как правило, непосредственно не предусматривается возможность моделирования динамики распространения загрязнения.

Осуществлять данную задачу, а также сбор статистики разливов с целью
прогнозирования, призваны методики второй группы, в основе которых лежит создание комплексных ГИС-систем мониторинга.

В рамках подобных систем, также распространённых в странах Евросоюза (программы CleanSeaNet, PRIMI и др.) и зачастую дополняющих системы оперативного мониторинга, лежит сбор и объединение архивных и новых радиолокационных снимков с дополнительными источниками информации в рамках единой геоинформационной системы. Цель: получение наиболее полной информации по конкретному загрязнению, анализ его источника и прогнозирование / восстановление динамики распространения.

Общая схема методики, как правило, состоит из следующих этапов:

Предварительная обработка радиолокационного снимка (радиометрическая коррекция, ортотрансформирование и т.п.)
Обнаружение и извлечение основной информации о разливах нефти (оконтуривание площадей разливов, присвоение атрибутов и т.п.).

Оконтуривание утечек нефтяных платформ. Используется функционал ERDAS IMAGINE

Источник

17. Мониторинг нефтяного загрязнения

17. МОНИТОРИНГ НЕФТЯНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ

Мониторинг — система долгосрочных наблюдений, оценки, контроля и прогноза состояния и изменения объектов. Принято делить мониторинг на базовый (фоновый), глобальный, региональный и импактный (в особо опасных зонах и местах), а также по методам ведения и объектам наблюдения (авиационный, космический, окружающей человека среды).

Поисково-разведочные работы на нефть и газ, добыча и первичная переработка углеводородов на промыслах сопровождаются нарушением естественного состояния природной среды и ее загрязнением. Масштабы техногенных изменений в нефтегазоносных районах зависят от природных условий и особенностей геологического строения, техники и технологии геолого-разведочных. и эксплуатационных работ, продолжительности разработки месторождений.

Актуальной научно-практической задачей является разработка для основных объектов нефтяной и газовой промышленности единой научно обоснованной системы контроля, которая позволяла бы контролировать и выявлять выделение вредных веществ — загрязнителей атмосферного воздуха и других природных объектов, связь количественных показателей выбросов с технологией, метеорологическими параметрами. Полученные при этом данные должны служить научной основой для:

— прогнозирования вероятности образования опасных концентраций вредных веществ в воздухе, воде и почве;

— определения размеров загрязненных участков, опасных зон, возможных последствий.

Мониторинг нефтяного загрязнения — это отдельный раздел системы управления качеством окружающей среды, включающий сбор и накопление информации о фактических параметрах основных компонентов окружающей среды и составление прогноза изменения их качества во времени.

Концепция мониторинга предусматривает специальную систему наблюдений, контроля, оценки, краткосрочного прогноза и определения долгосрочных тенденций в состоянии биосферы под влиянием техногенных процессов, связанных с разведкой и разработкой нефтяных месторождений.

XII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум — 2020

Мониторинг нефтяного загрязнения

Мониторинг—система долгосрочных наблюдений, оценки, контроля и прогноза состояния и изменения объектов. Принято делить мониторинг на базовый (фоновый), глобальный, региональный и импактный (в особо опасных зонах и местах), а также по методам ведения и объектам наблюдения (авиационный, космический, окружающей человека среды) [1].

Актуальной научно-практической задачей является разработка для основных объектов нефтяной и газовой промышленности единой научно обоснованной системы контроля, которая позволяла бы контролировать и выявлять выделение вредных веществ — загрязнителей атмосферного воздуха и других природных объектов, связь количественных показателей выбросов с технологией, метеорологическими параметрами. Полученные при этом данные должны служить научной основой для:

— прогнозирования вероятности образования опасных концентраций вредных веществ в воздухе, воде и почве;

— определения размеров загрязненных участков, опасных зон, возможных последствий.

Мониторинг нефтяного загрязнения— это отдельный раздел системы управления качеством окружающей среды, включающий сбор и накопление информации о фактических параметрах основных компонентов окружающей среды и составление прогноза изменения их качества во времени.

Концепция мониторинга предусматривает специальную систему наблюдений, контроля, оценки, краткосрочного прогноза и определения долгосрочных тенденций в состоянии биосферы под влиянием техногенных процессов, связанных с разведкой и разработкой нефтяных месторождений.

1. Нефть. Эколого-геохимические характеристики содержания нефтепродуктов.

Нефть (от персид. нефт – вспыхивать, воспламеняться) – горючая, маслянистая жидкость со специфическим запахом от светло-коричневого (почти бесцветного) до темно-бурого (почти черного) цвета. В настоящее время в России действует ГОСТ Р 51858–2002, в котором прописаны основные характеристики нефтей, добываемых на территории Российской Федерации. В соответствии с этим стандартом приняты 2 определения нефти: сырая и товарная нефть. Сырая нефть – жидкая природная ископаемая смесь углеводородов широкого физико-химического состава, которая содержит растворенный газ, воду, минеральные соли, механические примеси и служит основным сырьем для производства жидких энергоносителей (бензина, керосина, дизельного топлива, мазута), смазочных масел, битума и кокса. Товарная нефть – нефть, подготовленная к поставке потребителю в соответствии с требованиями действующих нормативных и технических документов, принятых в установленном порядке. С химической точки зрения нефть представляет собой сложную смесь органических соединений, основу которой составляют углеводороды различного строения. Состав и строение нефти различных месторождений нередко сильно отличаются друг от друга. Основными источниками загрязнения при бурении скважин являются атмосферный воздух, поверхностные и подземные воды, почвенно-растительный покров. Условно источники загрязнения при бурении скважин можно разделить на постоянные и временные. На разных этапах строительства скважин в атмосферу выбрасываются вредные вещества. Эколого-геохимические нормативы содержания нефтепродуктов. Нормирование в области охраны окружающей среды осуществляется в целях государственного регулирования воздействия хозяйственной и иной деятельности на окружающую среду, гарантирующего сохранение благоприятной окружающей среды и обеспечение экологической безопасности. Нефть и нефтепродукты представляют собой чрезвычайно сложную, непостоянную и разнообразную смесь веществ (низко- и высокомолекулярные предельные, непредельные алифатические, нафтеновые, ароматические углеводороды, кислородные, азотистые и сернистые соединения, а также ненасыщенные гетероциклические соединения типа смол, асфальтенов, ангидридов, асфальтеновых кислот)[2].

Суммарной ПДК для нефтепродуктов в атмосферном воздухе населенных мест не существует, но существуют ПДК для большинства углеводородов нефтяного происхождения: нормальные и изопарафины, олефины, нафтены, высокотоксичные ароматические углеводороды (бензол, толуол, ксилолы, этилбензол и др.). ПДК углеводородов нефти в воздухе рабочей зоны промышленных предприятий равна 10 мг/м3. Содержание нефтепродуктов в речных, озерных, морских, подземных водах и атмосферных осадках колеблется в довольно широких пределах и обычно составляет сотые и десятые доли миллиграмм на куб. дециметр (мг/дм3). В незагрязненных нефтепродуктами водных объектах концентрация естественных углеводородов может колебаться в морских водах от 0,01 до 0,10 мг/дм3 и выше, в речных и озерных водах от 0,01 до 0,20 мг/дм3, иногда достигая 1–1,5 мг/дм3. Содержание естественных углеводородов определяется трофическим статусом водоема и в значительной мере зависит от биологической ситуации в водоеме. Отрицательное влияние нефтепродуктов, особенно в концентрациях 0,001–10 мг/дм3, и присутствие их в виде пленки сказывается и на развитии высшей водной растительности и микрофитов. В присутствии нефтепродуктов вода приобретает специфический вкус и запах, изменяется ее цвет, рН, ухудшается газообмен с атмосферой. ПДКвр нефтепродуктов составляет 0,3 мг/дм3 (лимитирующий показатель вредности – органолептический), ПДКвр – 0,05 мг/дм3 (лимитирующий показатель вредности – рыбохозяйственный). Присутствие канцерогенных углеводородов в воде недопустимо. ПДК нефтепродуктов в почвах в большинстве стран (как и в России) не установлен, так как он зависит от сочетания многих факторов: типа, состава и свойства почв и грунтов, климатических условий, состава нефтепродуктов, типа растительности, типа землепользования. Эти нормы должны вырабатываться для конкретного района и для конкретного типа почв, на основе анализа множества данных о воздействии нефтепродуктов на различные компоненты экосистем и на здоровье человека. В среднем на фоновых территориях содержание нефтепродуктов составляет около 65 мг/кг почвы, но в зависимости от типа почв колеблется в пределах от 0 в песчаных подзолистых почвах («боровые пески») до 800 мг/кг в болотных торфяных почвах. Среднеквадратичное отклонение при этом равно 35. Используя стандартные статистические методы анализа геохимических данных, можно вывести «фоновые» нормативы, которые составляют Х ± 3d, где Х – среднее значение из выборки фоновых проб; d – среднеквадратичное отклонение. Таким образом, к «фону» необходимо относить те пробы, в которых величина нефтепродуктов не превышает 180–200 мг/кг. Классификация нефтезагрязненных грунтов по уровню воздействия в зависимости от содержания нефтепродуктов, мг/кг: до 100,0 – допустимый уровень; грунты экологической опасности не представляют; от 100,0 до 500,0 – повышенный уровень; нефтепродукты в таких количествах активно утилизируются микроорганизмами или вымываются атмосферными осадками; от 500,0 до 1000,0 – умеренное загрязнение; от 1000,0 до 2000,0 – умеренно опасное загрязнение; от 2000,0 до 5000,0 – сильное загрязнение; свыше 5000,0 – очень высокий уровень загрязнения; требуется санация территории. Сигнальные уровни воздействия загрязняющих веществ (ЗВ) для почвы и для грунтовых вод представлены в табл. 8.2. Сигнальный уровень I – фоновый уровнь ЗВ принят как минимальное загрязнение почв и грунтовых вод. Сигнальный уровень II – повышенное загрязнение, в этом случае необходимы наблюдения за динамикой загрязнения, установление и устранение причины загрязнения. Сигнальный уровень III – высокое загрязнение: необходима срочная очистка почв и грунтовых вод.

Программа геолого-экологического картирования России рекомендовала следующие критерии нормирования нефтепродуктов в почвах: • допустимые уровни – до 50 мг/кг, • умеренно опасные и опасные – от 50–100 до 100–1000 мг/кг; • чрезвычайно опасные – выше 1000–5000 мг/кг. Факторы, имеющие значение для оценки экологической опасности: 1) для воды: объем, состав углеводородов, физико-химические свойства (вязкость, растворимость, плотность и др.), температура и сезон года; 2) для почвы: объем, состав и физико-химические свойства углеводородов, продолжительность, ландшафтно-геохимические особенности территории, тип почв и видовой состав растительности, время года, температура, количество осадков.

2. Общие рекомендации по организации экологического мониторинга при добыче нефти

Нефтедобывающие предприятия в процессе обустройства месторождений должны осуществить следующие природоохранные мероприятия:

• стандартный контроль за сбросами и выбросами ЗВ нефтепромысловых объектов;

• организация системы контроля за концентрациями ЗВ в воздухе на промплощадках и в селитебной зоне;

• расширение сети наблюдательных водопунктов и скважин на территории разрабатываемых нефтяных месторождений и организация систем контроля за состоянием пресных поверхностных и подземных вод;

• контроль содержания ЗВ в почвах на территории промплощадок;

• контроль за состоянием геологической среды (ГС);

• контроль за состоянием фауны и флоры при эксплуатации нефтепромысла;

• прогнозирование состояния окружающей природной среды (ОПС), включая ГС [2].

Контроль за качеством состояния атмосферного воздуха, поверхностных и подземных вод, почв, растительности и недр в период строительства, консервации или ликвидации скважин должен осуществляться в соответствии с предусмотренной в проекте программой, содержащей выбор и расположение пунктов отбора проб, периодичность наблюдений, состав наблюдаемых ингредиентов и показателей. Необходимо предусмотреть проведение как плановых, так и внеочередных (при неблагоприятных метеорологических явлениях и аварийных ситуациях) замеров.

Для принятия эффективных решений по управлению нефтегазодобывающими предприятиями необходимо иметь полную и достоверную информацию:

• по всем технологическим комплексам добычи, сбора, подготовки, транспортировки и переработки добываемых нефти и газа;

• по ЭМ источников техногенного воздействия и компонентов ОПС в зоне влияния предприятий;

• по текущему состоянию используемого оборудования, инженерных коммуникаций и объектов строительства.

Создание систем управления качеством ОПС в соответствии с действующим законодательством и стандартами серии ИСО 14000 должно базироваться, кроме перечисленных информационных потоков, на четком методическом подходе в цепочке «сбор информации – реализация управленческих решений». Наблюдательная сеть экологического мониторинга в процессе усиления техногенной нагрузки при необходимости может быть расширена или уплотнена в зависимости от конкретных обстоятельств. Ее корректировка проводится по согласованию с природоохранными и другими контролирующими органами. Она должна базироваться на материалах комплексного и всестороннего анализа данных, получаемых в процессе мониторинга и проведения геолого-экологических исследований и картографирования.

Локальная сеть мониторинга включает подсистемы наблюдений и первичной обработки данных, подсистему обобщения, научно-информационного анализа и передачи полученных данных субъекту природопользования и контролирующим региональным ведомствам, отвечающим за охрану природной среды. Она также включает в себя подсистему планирования природоохранной деятельности и обеспечения функционирования экологического мониторинга. Это соответствует концепции построения ЕГСЭМ.

3 Основные методы мониторинга нефтяных загрязнений.

3.1 Мониторинг нефтяных загрязнений в море с помощью ГИСтехнологии. Спутниковый мониторинг.

Для исследования пространственно-временного распределения нефтяных пятен в море как основное звено системы мониторинга нефтяных загрязнений могут рассматриваться географические информационные системы (ГИС). Для создания ГИС могут использоваться данные из разных источников, включая навигационные карты, географические базы данных, подспутниковые измерения, данные дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ); она должна включать в себя информацию как о береговой линии, батиметрии, направлении течений, прибрежной гидрографии, так и о положении трубопроводов, нефтяных вышек, нефтеперегонных заводов, основных судоходных трасс, портов и терминалов [2].

Система мониторинга, основанная на ГИС, состоит из четырех основных блоков:

1. Подсистемы дистанционного зондирования. В рамках этой системы производится сбор, обработка и анализ как радиолокационных изображений, так и других данных дистанционного зондирования, например, о температуре поверхности моря, цвете моря и облачном покрове, ветре, осадках, высоте волн и т.п.

2. Подсистемы сбора подспутниковых измерений. Эта подсистема несет ответственность за сбор подспутниковых измерений, данных и сопутствующей информации о морской среде (ветер, течения, состояние моря, и т.п.), о характеристиках нефти и параметрах нефтяных разливов. Собранные данные могут дальше использоваться как исходные в моделях дрейфа нефтяных пятен. 3. Системы интеграции данных. Основа системы ГИС, которая вместе с модулем классификации осуществляет интеграцию всех других данных и создание конечного продукта для пользователей карт распределения нефтяных загрязнений моря.

4. Подсистемы архивирования и хранения данных. В этой подсистеме осуществляется хранение и архивирование информации, необходимой для решения различных задач, таких как моделирование аварийных ситуаций и получение статистических сведений о нефтяном загрязнении.

Совпадающее в пространстве увеличение содержания органической взвеси и уменьшение радиационной температуры вод указывает на наличие нефтяной пленки на поверхности моря.

Экологическое состояние морей, омывающих Россию, вызывает обоснованную озабоченность специалистов. Это обусловлено многими причинами: увеличением нефтяного загрязнения вследствие расширения деятельности нефтегазовой отрасли и интенсивности судоходства; повышением концентрации взвешенного вещества в воде, что приводит к увеличению мутности вод и снижению биопродуктивности; аномальным цветением вод, которое с каждым годом охватывает все большие площади, становится более продолжительным и возникает в тех районах, где ранее не наблюдалось [3].

Проведение экологического мониторинга сейчас уже невозможно представить без использования информации, получаемой с помощью приборов дистанционной диагностики, установленных на различных спутниках, специализированных на дистанционном зондировании Земли. Спутниковый мониторинг является эффективным методом контроля морской среды и позволяет ежедневно отслеживать появление нефтяных загрязнений на обширных акваториях одновременно, включая территориальные воды сопредельных стран, что особенно важно в случае трансграничного переноса загрязнений течениями. Загрязнение морской поверхности нефтесодержащими пленками является основным параметром загрязнения морской поверхности, на выявление и оценку которого направлено внимание исследователей. Авторы статьи, являющиеся сотрудниками лаборатории Аэрокосмической радиолокации Института космических исследований РАН (ИКИ РАН), в ходе выполнения ряда российских и международных проектов совместно с учеными из Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН (ИО РАН) и Геофизического центра РАН (ГЦ РАН) приобрели уникальный опыт работы с разнообразной спутниковой информацией о состоянии морей и океанов. Ими развиты новые методики исследования, которые могут применяться для комплексного мониторинга экологического состояния морей России, и разработан эффективный комплексный (мультисенсорный и междисциплинарный) подход к оперативному спутниковому мониторингу нефтяного загрязнения морей России. Разработанные методы и технологии применялись нами на практике, в частности:

С 1999 по 2005 гг. (в летний период) проводились спутниковые радиолокационные наблюдения прибрежной зоны Черного моря в районе Новороссийск – Геленджик (Булатов и др., 2004; Литовченко и др., 2007).

В 2004–2005 гг. в юго-восточной Балтике в районе Кравцовского нефтяного месторождения был организован первый в Российской Федерации успешный комплексный оперативный спутниковый мониторинг нефтяного загрязнения и экологического состояния поверхности моря. Этот пилотный проект выполнялся по инициативе нефтедобывающей компании ООО «ЛУКОЙЛ-Калининградморнефть» силами объединенного коллектива специалистов в различных областях дистанционного зондирования ряда научных организаций РАН (Костяной и др., 2006, 2009, 2012; Лаврова и др., 2011).

В 2006–2007 гг. (с апреля по октябрь) совместно со специалистами из НИЦ «Планета» Росгидромета и Института океанологии РАН проводились работы по спутниковому мониторингу загрязнений (береговых, судовых и биогенных) водной среды российского сектора Азово-Черноморского бассейна. (Лаврова и др., 2011; Бедрицкий и др., 2007, 2009; Кровотынцев и др., 2007; Shcherbak et al., 2008).

В ходе выполнения этих работ развивалась технология спутникового мониторинга состояния и загрязнения водной среды по данным микроволнового, видимого и инфракрасного диапазонов. Благодаря комплексному (многосенсорному) подходу к оперативному спутниковому мониторингу нефтяного загрязнения морей, включающему совместный анализ разнообразной спутниковой, океанографической и метеорологической информации, проблемы корректного детектирования нефтяных пятен на морской поверхности минимизируются.

Опыт проведения комплексного спутникового мониторинга и дальнейшее развитие комплексного подхода к решению задачи контроля нефтяного загрязнения морской поверхности из космоса использовались нами при проведении круглогодичного ежедневного оперативного спутникового мониторинга акваторий Черного, Балтийского и Каспийского морей (Лаврова, Митягина, 2009, 2012; Лаврова и др., 2011; Mityagina and Lavrova, 2012; Митягина, Лаврова, 2012; Kostianoy et al., 2013a, 2013b), который осуществляется коллективом лаборатории с начала 2009 г. по апрель 2012 г., когда прекратил свое функционирование на орбите ИСЗ Envisat. После вывода на орбиту спутника Sentinel-1, оснащенного радиолокатором с синтезированной апертурой (РСА), работы были возобновлены и продолжаются до сих пор.

В ходе работ по проведению мониторинга Черного, Балтийского и Каспийского морей нами накоплен большой объем спутниковой информации. В частности, только с февраля 2009 г. по апрель 2012 г. получено, обработано и проанализировано более трех с половиной тысяч радиолокационных изображений (РЛИ) морской поверхности высокого разрешения сенсоров Envisat ASAR и ERS -2 SAR . Практически ко всем из них была подобрана сопутствующая информация: данные спутниковых сенсоров видимого и ИК- диапазонов, данные метеостанций. Большой объем накопленного экспериментального материала обеспечил статистическую достоверность результатов. Огромный массив данных потребовал тщательной совместной обработки и осмысления. Следует отметить, что благодаря фактически взрывному росту объемов информации, получаемой на основе данных дистанционного зондирования, эффективная работа с этой информацией, в том числе ее комплексный анализ, становятся возможными только посредством использования специально разработанных систем и технологий, позволяющих оперировать с большими, постоянно пополняющимися архивами данных. Эти технологии позволяют реализовать совершенно новые подходы к работе с данными дистанционного зондирования. В частности, в ИКИ РАН создан и находится в опытной эксплуатации спутниковый сервис See the Sea (STS), ориентированный на описание и изучение различных процессов и явлений, происходящих в океане и атмосфере над ним, на основе разнородных данных спутниковых систем дистанционного зондирования (Лупян и др., 2012).

3.2 Мониторинг почвенного покрова.

Усиление государственного контроля за использованием и охраной земель приводит к ужесточению требований к почвенно-экологическим обследованиям территорий, подверженных воздействию НГК. В связи с этим основными задачами почвенного обследования (мониторинга) являются:

• выявление загрязненных почв и определение причин загрязнения и (или) механического нарушения;

• оценка экологических последствий загрязнения почвы;

• реабилитация и контроль за восстановлением нарушенных почв. Конечная цель обследования – разработка экологических требований к охране почв (включая предложения по изоляции и рекультивации нарушенных земель). соответствии с концепцией государственного мониторинга ОС мониторинг почв проводится в комплексе с другими видами мониторинга. В то же время он включает в себя наблюдения:

• за основными параметрами ландшафта, в частности за формами рельефа, вызванными антропогенными изменениями;

• составляющими водного баланса территории и их химическим составом;

• процессами опустынивания, переувлажнения, зарастания, осушения;

• состоянием земельного фонда, растительности, микробионтов;

• биогеохимическим круговоротом веществ в системе почва– растительность. Однако перечень показателей должен быть оптимальным и обеспечен реальными наблюдениями. Кроме табличных он может быть расширен с учетом специфики деятельности предприятий и видов почв. В практике наблюдений сложились определенные нормы показателей на различных этапах техногенной нагрузки [2].

Для текущего контроля и среднесрочной диагностики от 1 раза в сезон до 1 раза в 2–5 лет применяют следующие показатели: катионообменные свойства почв, содержание доступных для растений элементов, мощность и запасы подстилки, состав гумуса. Для долгосрочной диагностики такие показатели, как валовой состав почв (включая тяжелые металлы), минеральный состав, содержание и запасы гумуса, показатели структуры и физических свойств почв, определяются 1 раз за 5–10 лет и больше. Поскольку набор контролируемых показателей состояния почв и методов их контроля достаточно велик и не всегда оправдан, остановимся на методических особенностях организации почвенного мониторинга на нефтепромыслах. Контроль загрязнения почвы. Согласно действующим ГОСТам при контроле загрязнения почвы в качестве основных показателей выступают:

• содержание химических веществ в почве;

• содержание ЗВ в смежных природных средах;

• показатели санитарного состояния почвы (бактериологические, гельминтологические, энтомологические).

В качестве дополнительных показателей состояния почв могут использоваться показатели биотестирования. Согласно другому стандарту обязательным при контроле почвы санитарно-защитной зоны предприятия независимо от его профиля является определение рН почвы и содержания в ней канцерогенных и радиоактивных веществ, а из санитарно-бактериологических показателей – определение бактерий группы кишечной палочки и титра Clostridium perfringers. Ряд загрязняющих почву химических веществ подлежит определению только при наличии известного источника загрязнения – это аммонийный и нитратный азот, хлориды, пестициды, тяжелые металлы в валовых и подвижных формах, нефть и нефтепродукты, летучие фенолы, сернистые соединения, детергенты, мышьяк, цианиды, полихлоридные бифенилы. Для контроля загрязнения почв на нефтепромыслах в качестве диагностических показателей чаще всего используются: • морфологическое строение почвенного профиля; • содержание нефтепродуктов в почве и грунтовых водах; • ферментативная активность почвы; • содержание в почве сопутствующих загрязнителей: минеральных солей, тяжелых металлов, канцерогенных веществ [4].

Современный экологический кризис ставит под угрозу возможность устойчивого развития человеческой цивилизации. Дальнейшая деградация природных систем ведет к дестабилизации биосферы, утрате ее целостности и способности поддерживать качества окружающей среды, необходимые для жизни. Преодоление кризиса возможно только на основе формирования нового типа взаимоотношений человека и природы и создания новых средств мониторинга и предотвращения нефтяных загрязнений биосферы [5].

Устойчивое развитие Российской Федерации, высокое качество жизни и здоровья ее населения, а также национальная безопасность могут быть обеспечены только при условии сохранения природных систем и поддержания соответствующего качества окружающей среды. Для этого необходимо формировать и последовательно реализовывать единую государственную политику в области экологии, направленную на охрану окружающей среды, в частности, на борьбу с разливами нефтяных фракций. Сохранение и восстановление природных систем должно быть одним из приоритетных направлений деятельности государства и общества. Россия играет ключевую роль в поддержании глобальных функций биосферы, так как на ее обширных территориях, занятых различными природными экосистемами, представлена значительная часть биоразнообразия Земли. Масштабы природно-ресурсного, интеллектуального и экономического потенциала Российской Федерации обусловливают важную роль России в решении глобальных и региональных экологических проблем.

Из всего выше сказанного, следует вывод о необходимости совершенствования системы мониторинга различных экологических ситуаций, в данном случае ситуаций, связанных с нефтяными загрязнениями. Сохранение природы и улучшение окружающей среды — приоритетные направления государства и общества. Задачами, требующими скорейшего разрешения, являются создание единой государственной структуры, осуществляющей экологический мониторинг, и стимулирование исследовательской деятельности в области химического анализа компонентов окружающей среды вкупе с социальными программами, призванными информировать нацию о насущных экологических проблемах.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Мониторинг нефтяного загрязнения [Электронный ресурс]. http://oilloot.ru/85-promyshlennaya-bezopasnost-okhrana-truda-ekologiya-strakhovanie-opasnykh-obektov/372-monitoring-neftyanogo-zagryazneniya (дата обращения: 23.09.2019).

Мониторинг безопасности. Конспект лекций. Учебное пособие. Пермский национальный исследовательский политехнический университет Г.М. Батракова, Е.С. Белик, И.Н. Швецова – Пермь, 2012. – 173 с.

Спутниковый мониторинг нефтяных загрязнений морской поверхности. Институт космических исследований РАН М.И. Митягина, О.Ю. Лаврова, Т.Ю. Бочарова — Москва, 2015 г.

Источник

Мониторинг нефтяных загрязнений почвы