авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 9 |

Геоэкологическое и океанологическое обоснование освоения нефтегазовых месторождений арктического шельфа россии

-- [ Страница 2 ] --

Непосредственно по теме диссертации автором опубликовано значительное число научных работ по проблемам освоения нефтегазовых месторождений на континентальном шельфе. Основные результаты диссертации опубликованы в 30 статьях, 11 из них в изданиях, включенных в «Перечень…» ВАК Минобрнауки РФ, и 3-х монографиях, написанных как индивидуально, так и в соавторстве.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из 5 глав, введения и заключения общим объемом 223 стр., включая список литературы из 142 наименований и 64 рисунков.




Благодарности

Диссертационная работа выполнена в ООО «Газпром нефть шельф» ОАО «Газпром».

За оказанную помощь в процессе работы над ней автор выражает глубокую благодарность бывшему генеральному директору ООО «Газфлот» и генеральному директору ООО «Газпром нефть шельф» Манделю А.Я., главному инженеру ООО «Газпром нефть шельф» Киссеру А.И.

Автор благодарен профессорам: Пискареву А.Л, Холмянскому М.А., Алхименко А.П., Великанову Ю.С., Иванову Г.И. за ценные рекомендации по написанию работы, аспиранту СПбГУ Сноповой Е.М. за помощь в оформлении и техническом исполнении диссертации.

Особую благодарность автор считает необходимым выразить сотрудникам ООО «Газфлот», ООО «Газпром нефть шельф», ФГУП «ПИНРО», ФГУП «ВНИРО» и ММБИ в течение многих лет помогавших автору в проведении полевых исследований на акватории Баренцева и Карского морей.

ОСНОВНЫЕ ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Положение 1

На акватории Баренцева и Карского морей выделены восемь геоэкологических формационных зон: Кольская, Центральная Баренцевоморская, Приновоземельская, Амдерминская, Центральная Карская, Обскоенисейская, Северная, Пограничная Шельфовая. Наиболее сложной геоэкологической обстановкой отличаются Центральная Баренцевоморская и Амдерминская зоны, где опасные криогенные процессы развиты наряду с повышенной сейсмичностью, активным накоплением тяжёлых металлов и высоким содержанием взвеси в морской воде.

В настоящее время экологическое состояние Карского моря можно считать относительно благополучным. По сравнению с другими районами Мирового океана здесь сохраняется относительно чистая природная среда. Тем не менее, районы активной хозяйственной деятельности, прежде всего поисковых и добычных нефтегазовых работ, требуют проведения мониторинга, обеспечивающего контроль за поступлением загрязняющих веществ и нарушениями физико-механического и геокриологического состояния природной среды.

Следует выделить две основные группы источников негативных воздействий на экосистему: удаленных от акватории и находящихся в её пределах. К первой группе относятся: хозяйственная деятельность на водосборе крупнейших рек Сибири – Оби и Енисея, влияющая на природную морскую среду через поверхностный и подземный стоки; хозяйственная деятельность на побережье и прилегающих районах влияющая на загрязнение моря через воздушный перенос и промышленные сточные воды; трансграничный перенос загрязнений воздушными массами, связанными с морехозяйственной деятельностью, с судоходством по Северному морскому пути и речным системам, рыболовством в Обско-Тазовской губе и Енисейском заливе, поиском и добычей подводного углеводородного сырья, с выбросами устойчивых органических веществ, тяжелых металлов, соединений серы и азота промышленными, энергетическими и транспортными источниками, расположенными за пределами Арктики; динамикой и переносом загрязняющих веществ и техногенных радионуклидов из соседних морских бассейнов.

Ко второй группе относятся: собственно морехозяйственная деятельность, связанная с судоходством по Северному морскому пути и речным системам, рыболовством в Обско-Тазовской губе и Енисейском заливе, поиском и добычей подводного углеводородного сырья

Деградация природной среды в бассейне Карского моря носит пока очаговый характер. Районы наиболее подверженные техногенному воздействию: Притаймырский шельф Енисейский залив и Обско-Тазовская губа. Именно сюда по речным системам с водосборов поступают основные загрязнения и именно здесь их объем увеличивается за счет антропогенной деятельности в полосе контакта суши и моря, а также на прилегающем шельфе.

В последнее время значительно увеличилось антропогенное воздействие на окружающую среду в Обской и Тазовской губах, что связано с различными видами хозяйственной и иной деятельности на водосборе, и, прежде всего, с основными отраслями промышленности региона – нефте - и газодобычей. Ежегодный вынос взвешенных веществ Обью составляет 16,5 млн.т, забор воды из реки — 10 км3, сброс загрязненных стоков — 7,1 км3 (из них очищается 25%). Воды Оби наиболее загрязнены в нижнем течении: повышено содержание фенолов, нефтепродуктов, соединений меди, местами цинка и нитритов.

Теплые атлантические воды, поступающие в бассейн Баренцева моря с запада, переносят загрязняющие вещества из Западной и Северной Европы, что регистрируется собственными измерениями автора.

Рассмотрим положение с основными группами загрязнителей. В первую очередь нас интересует их пространственное площадное распределение в придонных водах и донных осадках.

Среднее содержание нефтяных углеводородов в придонных водах составляет 0,18 мкг/л. Подавляющая часть акватории характеризуется очень низкими содержаниями (ниже порога обнаружения). Исключение составляют западный, юго-восточный и юго-западный участки.

Невысокие содержания полициклических ароматических углеводородов наблюдаются на большей части акватории. Повышенными содержаниями характеризуются прибрежные шельфы архипелагов: Шпицберген, Земля Франца-Иосифа и Новая Земля. Так наиболее высокие значения – до 0, 67 мкг/л отмечены в районе, прилегающем к северному берегу Шпицбергена.

Средние содержания фенолов составляют 5,3 мкг/л.

Повышенные значения содержания хлорорганических соединений - до 0,9 – 1,3 нг/л наблюдаются в области прибрежного шельфа архипелагов Шпицберген и Новая Земля в Варангер-фьрде и Кольском заливе.

Изучение распределения тяжелых металлов в придонных водах проводилось на базе лабораторных определений и измерений in-situ. Средние значения составили в мкг/л для: свинца – 045-0,50, меди – 0,42 – 0,53, никеля 0,35 – 0,39, кобальта - 0,009, цинка – 1,5, марганца – 0,55, железа 1,6 – 1,7.

Следует отметить, что выделяются две ассоциативные группы тяжелых металлов: железо – марганец и свинец – цинк – медь. Отмечается также слабая корреляция между никелем и железом.

Поступление загрязняющих веществ в акваторию Белого моря происходит несколькими путями. Один из них - атлантические воды, с которыми в Баренцево, а затем и в Белое моря поступают НУ, ДДТ, ГХЦГ, Нg, Pb, Cs137. Другие источники загрязнения располагаются на суше, преимущественно на берегах Кольского п-ова. На границе с Финляндией находится г. Никель. С выбросами расположенного там комбината связаны кислотные дожди, выпадающие на суше и прилегающей части моря и, далее поступающие в Белое море. Восточнее, вблизи пос. Териберка находится несколько объектов, являющихся потенциальными источниками загрязнения.

Для Белого моря характерно то, что взвешенные вещества (ПДК 10 мг/л) в придонном слое прибрежий заметно превышают их концентрации на удалении от берегов.. Вообще содержания ЗВ на прибрежных мелководьях значительно выше, чем в открытом море: тяжелых металлов, PO4, ГХЦГ в 1,5-5 раз, СПАВ в 10-20 раз, нефтяных углеводородов в 70 раз. В то же время, на открытых к морю участках берега при хорошем водообмене содержания поллютантов уравниваются для близких и удаленных от берега частей акваторий.

Анализ материалов позволяет констатировать быстрое, на расстояние в первые десятки километров от источников загрязнения, очищение морских вод от поллютантов и преобладание на акваториях чистых и условно чистых придонных вод.

В опубликованных и фондовых работах большое внимание уделяется геоэкологическим процессам экзогенного характера и почти отсутствует интерес к процессам эндогенным.

Понятия экзогенные и эндогенные геоэкологические процессы и характеристики приняты несколько условно. В данном случае речь идет о процессах, связанных с современной антропогенной деятельностью и экологическом воздействии на элементы хозяйственной деятельности глубинных геологических структур.

Существующие на сегодняшний день карты экологической направленности, составленные на акваторию Баренцева моря, включают такие экзогенные характеристики, как ассимиляционная емкость донных осадков, перенос и накопление на акватории загрязняющих элементов, поступающих от предприятий, расположенных в пределах береговой зоны (Атласы экологических карт, составленных во ВНИИОкеангеология в 2002 – 2004 гг.) и инженерно-геологические явления природного и техногенного происхождения месторождений (ВНИИОкеангеология 2003-2004 гг.).

Палеогеографические и палеогеологические факторы, в их числе позднекайнозойские регрессивные и трансгрессивные циклы, определили современное состояние криолитозоны Баренцева, Карского и других арктических морей.

Естественно, что именно с геокриозоной связаны наиболее опасные инженерно-геологические явления, которые могут возникнуть в процессе освоения как нефтегазовых, так и месторождений твердых полезных ископаемых.

Мощность криолитозоны, глубина её залегания и значения придонных температур изучались автором в течение многих лет. В основу изучения этих характеристик геокриозоны положены геофизические исследования, анализ буровых колонок и данных каротажа, выполненные непосредственно автором, а также анализ опубликованных материалов.

Использован ряд экзогенных факторов, нашедших отражение на этих картах, основной упор сделан на изучение эндогенных элементов.

В числе характеристик, отраженных на вышеуказанных картах: геодинамические – рассматриваются сейсмологические опасности разного уровня; литодинамические – абразионные процессы, взмучивание донных отложений; гравитационные – оползни, обвалы, осыпи.

С точки зрения изучения эндогенных геоэкологических процессов и явлений, обеспечивающих возникновение «эндогенных» экологических опасностей, нас интересуют, в первую очередь, следующие геологические и океанографические номинации: структурно-тектоническое строение, литолого-стратиграфический разрез, гидро- и литодинамика, гидрология, сейсмическая активность, эндогенные поступления тяжелых металлов, строение криолитозоны.

На основании описанных выше номинаций составлена карта эндогенных опасностей для акватории Баренцева и Карского морей. В список эндогенных опасностей, вынесенных на карту, вошли:

- области накопления тяжелых металлов эндогенного происхождения;

- зоны повышенной активности коррозионных процессов;

- зоны повышенной сейсмологической активности;

- области активного взмучивания при сейсмологических воздействиях;

- зоны отрицательного воздействия на биогенные сообщества,

- характеристики влияния естественного электрического поля на литодинамические процессы.

Дана также общая оценка изменения механического состояния пород, перекрывающих нефтяные и газовые месторождения на этапе их добычи.

Области очень интенсивного, интенсивного и умеренного накопления тяжелых металлов эндогенного происхождения выделены на основании данных измерений автора, геоэкологических работ, проводимых под эгидой МЧС России, поисковых, разведочных и добычных работ, выполняемых ООО «Газфлот». На основании площадных полевых исследований были выявлены области повышенных содержаний группы тяжелых металлов (медь, кадмий, свинец и др.) в придонных водах и донных осадках. Теоретические предпосылки поступления тяжелых металлов эндогенного происхождения в эти области геологического разреза давались ранее.

В соответствии с мировыми аналогами примерно одна пятая часть общего объема приходится на эндогенные поступления.

Путем несложных расчётов можно определить как общий баланс накопления тяжелых металлов в рассматриваемом регионе, так и зоны ранжированные по интенсивности их накопления. Такие зоны и выделены на карте.

В последнее время появились работы, характеризующие влияние линеаментов и более мелких разломов на интенсивность коррозионных процессов. Отмечены типичные пространственные сочетания дизъюнктивных элементов, обеспечивающие тот или иной уровень ускорения коррозии. На основании анализа структурно-тектонических карт и схем, приведенных в литературе, выделены зоны наибольшей коррозионной активности. Работы, выполненные в 2002-2005 гг. на акватории Карского моря, позволили выявить ряд техногенных объектов, затопленных на дне. Большая часть из них расположена в пределах зон с предполагаемой, по тектоническим данным, повышенной интенсивностью коррозионных процессов. Над этими объектами наблюдаются аномальные содержания кислорода, пониженные по отношению к фоновым, что указывает именно на активное потребление кислорода в процессе коррозии.

Сейсмологической активности рассматриваемого региона посвящено мало опубликованных работ. Детальная региональная оценка сейсмологической опасности будет возможна на основании специализированных крупномасштабных сейсмологических исследований. Исходя из сведений о расположении наиболее вероятных центров сейсмологической активности и тектонических данных, на карте выделена зона наибольшей потенциальной сейсмологической активности.

Зоны разгрузки вод, поступающих на донную поверхность из нижнеордовикских, нижнесилурийских, среднедевонских и более молодых горизонтов, отмечены в литературе. Высокая минерализация этих вод на участках их поступления приводит к увеличению солености морской воды и, следовательно, изменению условий обитания биоты. Наиболее уязвимыми при таких изменениях гидрологического режима являются биогенные формы, обитающие в более глубоких участках моря. На основании анализа батиметрических и гидрогеологических данных выделены и ранжированы несколько зон эндогенных опасностей для биогенных сообществ эндогенной гидрогеологической природы.

При проявлениях сейсмологической активности эндогенную природу будет иметь процесс взмучивания донных осадков. При взмучивании возникает угроза нормальному обитанию биоты. При значительном повышении концентрации взвешенных веществ погибают донные беспозвоночные организмы. В связи с этим резко обедняется кормовая база бентосоядных рыб. Резко сокращается популяция нектобентофагов и хищников. Поэтому на основании литологического и литодинамического анализа выделяются зоны максимального взмучивания вышеуказанной природы.

 Карта эколого-формационных зон Изменение состава донных осадков может-0

Рис.1. Карта эколого-формационных зон

Изменение состава донных осадков может увеличить или, наоборот, уменьшить интенсивность коррозии техногенных объектов, затопленных на дне в пределах выделенных на карте зон.

Наконец, нарушение гидрохимического режима в совокупности с эндогенными поступлениями может усилить вышеупомянутые негативные процессы.

Геоэкологическая карта акватории Баренцева и Карского морей является первой попыткой совместить экзогенные и эндогенные опасности.

Карта приведена на рисунке 1.

На карте выделены экологические геологические формационные зоны (эколого-формационные зоны). Этот термин вводится для геоэкологического районирования: «эколого-формационная зона – пространственно-временная совокупность природно-техногенных процессов, характеризующаяся общими фациальными, геохимическими, геокриологическими, инженерно – геологическими, геодинамическими признаками и однотипным проявлением экологических функций литосферы».

Всего выделено восемь эколого-формационных зон: Кольская, Центральная Баренцевоморская, Приновоземельская, Амдерминская, Центральная Карская, Обскоенисейская, Северная, Пограничная шельфовая. Наиболее сложной экогеологической обстановкой отличаются Центральная Баренцевоморская и Амдерминская зоны, где опасные криогенные процессы развиты наряду с повышенной сейсмичностью, активным накоплением тяжёлых металлов и высоким содержанием взвеси в морской воде.

Положение 2

Геоэкологический мониторинг природной среды выполняется на основе использования информационно-измерительных систем, построенных по модульному принципу и подразделяется на общий, выполняемый на акватории шельфа Печорского моря, Обской губы и специализированный, выполняемый на лицензионных площадях.

На всех этапах проведения геоэкологических работ в системе рационального освоения морских нефтегазовых месторождений, одним из важнейших их видов является геоэкологический мониторинг. На прогнозной и поисковой стадии освоения проводится общий мониторинг регионально-локального уровня. Полигоны для его проведения на акватории морей выбираются исходя из геоморфологической, литологофациальной, литодинамической и геокриологической обстановки.

В соответствии с действующим природоохранным законодательством, недропользователи обязаны создавать систему регулярных наблюдений за состоянием окружающей природной среды (воды, донные осадки, геокриозона, атмосферный воздух).

Мониторинг геологической среды, как и любой другой вид экологического мониторинга, является самостоятельной категорией исследований. По сути дела, эта категория развивается и трансформируется в области понятий, систем измерений, методик работ, способов отображения информации в ином пространственно-временном поле, нежели другие виды геолого-экологических исследований.

Зона распространения загрязнения, определяющая масштаб, предметный и временной спектр мониторинга может быть весьма разнообразной во времени и пространстве и затруднять, а иногда и исключать определенные виды человеческой деятельности, сужать возможности использования природных ресурсов. Транспортирующими средами для загрязнителей служат вода и воздух, а накопление их происходит в почве, донных осадках и биогенной среде. Общими для всех компонентов биосферы техногенными последствиями является включение поллютантов в биогенную часть экосистем как на уровне накопления, так и на уровне участия в биогенных циклах.

В абиогенной части экосистемы происходит нарушение и трансформация ландшафтов и иные категории экзогенных процессов.



Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 9 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.