Организация мониторинга

Для оценки изменений состояния окружающей среды в процессе освоения и эксплуатации месторождения организуется система мониторинга (рис. 6.2.9). Основными объектами мониторинга является состояние: 1) подземных и поверхностных вод; 2) атмосферы; 3) земельных ресурсов и растительного мира; 4) сообществ наземных и водных животных; 5) геологической среды.

В настоящее время разработаны ОГУП ТЦ Томскгеомониторинг (составитель Макушин Ю.В.) временные требования по организации и проведению мониторинга состояния недр на месторождениях нефти и газа территориального и локального уровней на территории Томской области (Временные …, 2002).

Мониторинг за источниками антропогенного воздействия на окружающую среду проводится путем контроля за соблюдением регламентов работы, а также контроля за выбросом загрязняющих веществ в атмосферный воздух. Основной метод контроля за выбросами ЗВ в атмосферу – расчетный, при проведении экологической инвентаризации и составлении экологического паспорта предприятия (1 раз в 5 лет). В отдельных случаях может проводиться инструментальное измерение количества загрязняющих участков, которое должно проводиться в соответствии с ГОСТ 17.2.2.01-86, ГОСТ 17.2.4.02-81, ГОСТ 17.2.1.03-84, ГОСТ 17.2.6.01-86. На примере нефтегазодобывающего управления (НГДУ) можно рассмотреть источники выделения загрязняющих веществ в атмосферу, количество источников, периодичность контроля и контролируемые вещества (табл. 6.2.6).

Таблица 6.2.6

Мониторинг за выбросами в воздух источниками выделения загрязняющих веществ (на примере НГДУ)

Мониторинг водных объектов является обязательным составляющим звеном локального мониторинга и осуществляется в целях: своевременного выявления и прогнозирования негативных процессов, влияющих на качество вод и состояние водных объектов, разработки и реализации мер по предотвращению вредных последствий этих процессов; оценки эффективности осуществляемых водоохранных мероприятий; информационного обеспечения управления и контроля в области использования и охраны водных объектов. На примере программы мониторинга качества питьевой воды с учетом условий лицензионных соглашений на право добычи подземных вод НГДУ рассмотрим перечень контролируемых показателей качества воды (табл. 6.2.7.; 6.2.8).

Таблица 6.2.7

Органолептические показатели (определение в производственной химико-аналитической лаборатории НГДУ)

Таблица 6.2.8

Обобщенные химические показатели для экологического

производственного мониторинга (определение в производственной

химико-аналитической лаборатории НГДУ)

Примечания: 1)Нитриты определяются при обнаружении микробного загрязнения; 2)Величина, указанная в скобках, устанавливается для одиночных водозаборов месторождений; 3)Отбор проб согласно графика.

График отбора проб экологического производственного мониторинга качества питьевой воды приводится в таблице 6.2.9.

Таблица 6.2.9

График отбора проб экологического производственного мониторинга качества питьевой воды (на примере НГДУ)

Примечание: 1) Отбор проб производится по функционирующим скважинам; 2) Дополнительный отбор проб производится при обнаружении признаков загрязнения воды выше нормативов; 3) Отбор проб из скважин, эксплуатирующихся периодически, производится перед остановкой насоса.

Организацию комплексного мониторинга можно рассмотреть на примере нефтяного месторождения по данным сотрудников ТомскНИПИнефть (табл. 6.2.10).

Таблица 6.2.10

Организация комплексного мониторинга на нефтяном месторождении

(по данным сотрудников ТомскНИПИнефть)

Мониторинг водных объектов включает: регулярные наблюдения за состоянием водных объектов количественными и качественными показателями поверхностных и подземных вод (физические, химические и биологические показатели); сбор, хранение, пополнение и обработку данных наблюдений; создание и ведение банков данных; оценку и прогнозирование изменений состояния водных объектов, количественных и качественных показателей поверхностных и подземных вод. Расположение опорных точек сети гидрохимического и гидрологического мониторинга учитывает размещение объектов месторождения, характер рельефа и строение поверхностной гидросети участка, поэтому на р. Малая Речка намечается три точки отбора проб: гидропосты №4 и №5 располагаются в верховьях (в 500 м выше и ниже КОС), гидропост №3 – в низовьях. Кроме этого рекомендуется установить точку наблюдения на озере болотного типа в районе ВЛ-110 кВ (гидропост №2). Места отбора проб должны быть оборудованы мостками для обеспечения безопасного подхода к воде и отбора проб. Таким образом, рекомендуется 4 пункта стационарного надзора.

В соответствии с перечнем специфических загрязняющих веществ, применяемых в технологических процессах промысла, качество поверхностных вод контролируется по следующим показателям, отражающим состояние разных уровней функционирования экосистем:

Показатели химического состава воды: запах, цвет, вкус, водородный показатель, концентрация взвешенных веществ, плотность сухого остатка, жесткость общая, содержание сероводорода, фосфатов, хлоридов, железа общего, кальция, магния, щелочных металлов (K+Na), СПАВ, фенолов, ХПК, БПК, метанола, нефтепродуктов.

Показатели химического загрязнения донных отложений: нефтепродукты.

Показатели состояния сообществ водных организмов:

Зоопланктон - видовой состав, численность и биомасса животных (в пересчете на 1 м²); индекс сапробности (по методу Пантле-Букка в модификации Сладечека) (Хэллауэл, 1977); индекс видового разнообразия (по информационной формуле Шеннона);

Зообентос – видовой состав, численность и биомасса животных (в пересчете на 1 м²); индекс сапробности (по методу Зелинки-Марвана в модификации И.К. Тодерша (Природопользование …, 1996); биотический индекс Вуди-висса (Хэллауэл, 1977); Олигохетный индекс Гуднайта и Уитлея (Хэллауэл, 1977); показатели качественного и количественного развития; индекс удельного биотического разнообразия (по информационной формуле Шеннона).

Интегральные показатели качества воды: степень загрязнения воды; класс качества воды. В случае существенного отклонения показателей качества воды от исходных значений в течение длительного срока (несколько наблюдений подряд) работы по гидрохимическому мониторингу необходимо дополнить мероприятиями по выявлению источника воздействия на эти показатели (включая определение качества вод в мелких и временных водотоках, а также прямое обследование производственных объектов, могущих оказывать такое воздействие) и разработке мероприятий по прекращению выявленного воздействия.

Пробы воды отбираются ежемесячно и анализируются согласно требованиям ГОСТ 17.1.3.06-82 и ГОСТ 17.1.5.05-85. Пробы гидробионтов отбираются 1 раз в год летом в фенологически близкие сроки по методикам, принятым в гидробиологических исследованиях.

На локальном уровне мониторинг водных объектов осуществляют водопользователи, которые ведут систематические наблюдения за водными объектами в порядке, определяемом территориальными органами Министерства природных ресурсов РФ, и представляют данные наблюдений в указанные органы в соответствии с водным законодательством РФ.

Мониторинг за состоянием подземных вод организуется по наблюдательной сети скважин, согласованной с Комитетом природных ресурсов. Замеры уровней подземных вод и производительности скважин проводятся не реже 1 раза в 10 дней. В неработающих и наблюдательных скважинах замеряются статистические уровни вод, в работающих – динамические.

Мониторинг за химическим составом хозпитьевых вод проводится 1 раз в квартал. Наблюдения за качеством хозпитьевых вод проводятся в соответствии с требованиями СанПиН 2.1.554-96. Перечень подлежащих контролю компонентов должен соответствовать СанПиН 2.1.1.4.1074-01, ГОСТ 2874-82 и СанПиН 2.1.4.027-95. Необходимы полевые определения показателей органолептических свойств подземных вод, отбор водных проб с последующим проведением в лабораторных условиях микроорганизмов, аналитическим определением концентрации нормируемых компонентов химического состава вод. Порядок отбора проб, их доставка в лабораторию и количество определяемых компонентов устанавливается по ГОСТ 18963-73, ГОСТ 4979-79, ГОСТ 2874-82.

Контроль над состоянием водотоков и береговых склонов включает в себя наблюдение за участками перехода нефтепровода через реки, ручьи, лога. Поэтому на участках нового перехода нефтепровода через реку проводят через 2 – 3 года обследование склонов с замером расстояний от постоянных точек, увязанных с планом съемки изысканий, а через 5-7 лет эксплуатации повторяют русловую съемку на участке.

Целью мониторинга почв являются наблюдения за изменением свойств почв под воздействием природно-техногенных и техногенных факторов во времени. Объектами мониторинга являются почвы и грунты в местах расположения: артезианских скважин; нагнетательных скважин для закачки очищенных сточных вод; рекультивированных шламовых амбаров; вахтовых поселков; котельной; промплощадок; кустов скважин, нефтезагрязненных участков. Мониторинг за состоянием земель и растительности на землях, прилегающих к объектам обустройства месторождения, проводится ежегодно в летний период путем рекогносцировочного обследования, в соответствии с ГОСТ 17.4.2.03-86. Наилучшей основой для мониторинга за этими объектами являются материалы многозональной аэрофотосъемки. При обследовании регистрируются участки захламленных, нарушенных, загрязненных земель, состояние почвенного и растительного покрова, производится отбор почвенных проб для определения степени загрязненности почв в соответствии с ГОСТ 17.4.3.01-83, ГОСТ 17.4.4.02-84.

Ландшафтное обследование ключевых участков включает полевые работы с рекогносцировочными наземными маршрутами с использованием средств наземного транспорта и пеших маршрутов в пределах определенных ранее ключевых участков. При этом используются материалы подготовительного этапа работ: подбор топографических и тематических (лесных насаждений, почв, геологическая, геоморфологическая) карт масштабов 1:1000000, 1:200000, 1:50000; материалы инженерно-технических изысканий территории нефтяного месторождения; фондовые материалы геологических фондов; фондовые материалы управления лесами; фондовые материалы управления охотничьего хозяйства.

При проведении наземных маршрутов выполняются серии однотипных комплексных точечных описаний, включая информацию о мезо- и микрорельефе, почвах, фитоценозе, степени антропогенной измененности ландшафтных систем, визуальные наблюдения за животными (наличие следов зверей, гнезд птиц, муравейников; перечень животных и птиц, обитающих вблизи вахтового поселка). Сеть точечных описаний может быть равномерно рассредоточена по площади ключевых участков.

Геоботаническое описание ключевых участков проводится с использованием общих методических руководств (Агрофизическая …, 1976; Тюрин и др., 1959). При подборе пробных площадей стараются максимально охватить сообщества, типичные для геоботанического района и расположенные на различных элементах ландшафта, а также учесть однородность состава основных фитоценотических признаков сообществ.

Для оценки состояния растительного покрова территории нефтяного месторождения проводят маршрутные исследования вблизи технологических объектов промысла, выполняют геоботаническое описание растительности вдоль дорог, через долины рек и ручьев, на просеках и гарях.

При геоботаническом описании фитоценозов учитывают видовое разнообразие и структурные показатели сообществ (ярусность и мозаичность). Определяют видовой состав, сомкнутость крон, густоту древостоя на площади 100 м², высоту древостоя и подроста. Для подлеска, кустарничкового, травяного и мохового покрова учитывают общее проективное покрытие отдельных видов. Одновременно проводят сбор образцов для гербария.

Место расположение точек отбора проб поверхностных вод и донных отложений выбирается с учетом размещения существующих и проектируемых объектов обустройства месторождения и сети поверхностных водотоков.

Почвенное обследование и классификацию производят путем заложения опорных почвенных разрезов в пределах ключевых участков (Классификация …, 1997; Агротехнические …, 1989). Оценка состояния и изменения почвенной биоты является одной из важнейших задач мониторинга почв в нефтегазовой отрасли, так как почвенные организмы являются индикаторами изменения почвенно-экологических условий. Для оценки состояния почвенной микрофлоры рекомендуется проводить почвенно-биохимические исследования почв согласно методическим указаниям (Методические …, 1993). В ходе выполнения почвенно-биохимических исследований рекомендуется провести оценку целлюлозолитической (интенсивность разложения клетчатки в почве) и протеолитической (интенсивность разложения азотсодержащих веществ в почве) активности почв. Для оценки состояния почв рекомендуются исследовать почвенную мезо- и макрофауну основных типов почв (Количественные …, 1987).

Для оценки изменений почвенно-биологического состояния почв месторождения рекомендуется ограничиться проведением работ по ключевым участкам 1 раз в 5 лет.

Мониторинг за состоянием растительного и животного мира должен осуществляться периодически в составе работ по проведению лесоустройства и охотоустройства территории. Фитомониторинг включает оценку и контроль изменений на опорных пунктах наблюдений под воздействием объектов месторождения. Сеть опорных пунктов фитомониторинга включает в себя:

- постоянные пробные площадки;

- маршрутные ходы;

- учетные площадки.

Постоянные пробные площадки размером 10х10 м² рекомендуется закладывать в зоне выбросов загрязняющих веществ в атмосферу промысла в разных типах лесных и болотных фитоценозов. При этом 4 точки постоянного контроля размещаются по преобладающему направлению ветра и 1 точка (контрольная) – в противоположном направлении. В каждой из точек наблюдения пробные площади необходимо закладывать в разных типах фитоценозов.

Маршрутные ходы (они фиксируются засечками на стволах деревьев) прокладывают с целью выявления и уточнения границ участков угнетения лесных насаждений. Обследование района промзоны маршрутными ходами предусматривается по двум направлениям - по направлению ветра и перпендикулярно ему.

Учетные площадки должны закладываться сериями по 25 штук размером по 1 м² у объектов контроля, где выявлены изменения растительного покрова. При этом ведется учет недревесной растительности и подроста хвойных пород (кедр, сосна).

Наблюдения за растительным покровом предлагается проводить по следующим основным показателям:

- структура фитоценозов;

- санитарное состояние лесных насаждений;

- морфологические показатели модельных экземпляров подроста хвойных пород.

Объектом мониторинга животного мира являются охотничье-промысловые виды животных. В качестве контролируемых показателей рекомендуются следующие:

- численность, видовой состав;

- миграции и сезонные концентрации;

- биотическое распределение;

- места размножения редких видов.

Периодичность проведение мониторинга должна быть не менее 1 раза в первые 5 лет, затем может быть скорректирована по результатам мониторинга.

Большую эффективность для мониторинга состояния почвенного и растительного покрова, а также выявления площадей крупных аварийных разливов нефти имеют данные дистанционного зондирования Земли (ДДЗЗ). Рекомендуется 1 раз в год проводить аэрофотосъемку территории месторождения или заказывать космические снимки высокого и сверхвысокого разрешения: Ресурс-0 (сканер МСУ-Э, пространственное разрешение 40-45 м), SPOT (сканер, 10м), Ресурс-Ф (фотокамера КФА-3000, 2-3 м) и ТКК Космос (фотокамера КВР-1000, 2 м) (Гречищев, 1998; Королев и др., 1998).

Привязку на местности точек наблюдений, опорных разрезов, отбора образцов почв и грунтов производят с помощью GPS-приемника, а также путем определения положения относительно ориентиров на местности.

6.2.5. Отбор проб и пробоподготовка

На стадии полевого этапа работ необходимо проводить морфологическое описание почвенных профилей, согласно ГОСТа 5681-84 и инструкции (Общесоюзная …, 1973). Отбор проб почв, транспорт и хранение производится согласно ГОСТа 17.4.3.01-83; ГОСТа 17.4.4.02-84 и ГОСТа 28168-89.

Отбор проб воды проводится в соответствии с РД 39-0147098-025-91 и ГОСТа 17.1.5.05-85 из центральной части водотоков с глубины 0,2-0,5 м с помощью пробоотборников ПЭ-11 и ПЭ-12.

Пробы, отбираемые для определения СПАВ, нефтепродуктов, общего железа, заливают в стеклянные бутыли. Для других компонентов допускается использование полиэтиленовых емкостей.

В случае невозможности проведения анализа образцов воды в день отбора срок хранения проб может быть увеличен путем добавления консервирующих реагентов (таблица 6.2.11)

Таблица 6.2.11

Консервирующие реагенты

Отбор проб донных отложений.Пробы донных отложений (грунта) отбирают в соответствии с ГОСТом 17.1.5.01-80 с помощью дночерпателя Петерсена из центральных частей русел водотоков, на участках с замедленным течением и илистым дном. Содержание нефтепродуктов определяют методом ИК–фотометрирования экстрактов в четыреххлористом углероде, предварительно пропущенных через хроматографические колонки с окисью алюминия.

Отбор проб гидробионтов.Пробы зоопланктона отбирают путем процеживания 25 л воды через планктонную сетку. Отфильтрованных животных фиксируют 2-процентным раствором формалина. Пробы зообентоса отбирают дночерпателем Петерсена.

Извлеченные организмы зообентоса фиксируют 70-процентным этиловым спиртом и выдерживают 2 месяца для достижения стабильного веса, после чего определяют численность и биомассу основных экологических групп животных.

В целях устранения возможной ошибки, связанной с неоднородностью распределения гидробионтов, каждая проба зообентоса в пределах исследуемого биотопа должна включать содержимое трех-четырех разовых отборов донных отложений. Взятую пробу отмывают от мелких фракций ила и песка в промывочном мешке, изготовленном из мельничного газа №28. Из оставшегося содержимого вручную с помощью пинцета и лупы отбирают организмы зообентоса, которые фиксировали 70%-ным этиловым спиртом.