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:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 6 |

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

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

ГАНОВА Светлана Дмитриевна

ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ ТЕРРИТОРИЙ РАСПОЛОЖЕНИЯ ОБЪЕКТОВ ТРАНСПОРТА

ГАЗА В КРИОЛИТОЗОНЕ

(ТЕОРИЯ, МЕТОДОЛОГИЯ, ПРАКТИКА)

Специальность

25.00.36 – "Геоэкология"

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора геолого-минералогических наук

Москва 2008

Работа выполнена в Российском государственном геологоразведочном университете им. Серго Орджоникидзе

Научный консультант: доктор геолого-минералогических наук,

профессор Пендин Вадим Владимирович

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук,

профессор Игнатов Петр Алексеевич

доктор геолого-минералогических наук

Волков Сергей Николаевич

доктор геолого-минералогических наук

Дроздов Дмитрий Степанович

Ведущая организация: Научно-производственная фирма ДИЭМ

Защита диссертации состоится 19 июня 2008 г. в 15.00 на заседании Диссертационного совета Д 212.121.04 при Российском государственном геологоразведочном университете им. Серго Орджоникидзе по адресу: 117997, Москва, ГСП-7, ул. Миклухо-Маклая, 23, РГГРУ, ауд. 5-53.

ФАКС: 8(495)433-62-56

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке РГГРУ

Отзывы на автореферат (в двух экземплярах, заверенные печатью) просим

отправлять по адресу 117997, г. Москва, ГСП-7, ул. Миклухо-Маклая, 23,

РГГРУ, Ученому секретарю диссертационного совета

Автореферат разослан « » мая 2008 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

канд. геол.-минер. наук, доцент Дорожкина Л.А.



ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Россия принадлежит к числу крупнейших газодобывающих стран мира, а ее доля в общем балансе добычи составляет около 28 %. Согласно "Энергетической стратегии России на период до 2020 года", и решений, принятых на заседаниях Правительства РФ 17 апреля 2003 г. и Морской коллегии при Правительстве РФ 17 октября 2003 г., основные положения которой были рассмотрены и одобрены на заседании Правительства Российской Федерации, предполагается наращивание ежегодной добычи газа, которая к 2020 г. может достигнуть 700 млрд. м3. Развитие газового комплекса России играет важную роль в обеспечении энергетической и экономической безопасности страны, формировании новых газодобывающих центров, в том числе в криолитозоне Западной Сибири. В настоящее время основным источником природного газа являются базовые месторождения Западной Сибири, которые в значительной степени уже выработаны. К 2020 году свыше 70% добычи природного газового сырья должно быть получено на новых месторождениях. В свою очередь, развитие и успешное функционирование газового комплекса и его геополитическая роль определяются не только сырьевой базой и ее своевременным воспроизводством за счет прироста запасов (в первую очередь - активных), но и наличием системы транспорта газа.

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. Практически на всех стадиях освоения месторождений происходит негативное влияние на недра, почвенно-растительный покров, атмосферный воздух, поверхностные и подземные воды. Происходит изменение ландшафта и экосистем, отмечается негативное влияние на животный мир и на здоровье и условия проживания как работников предприятий, так и коренного населения.

Характер и интенсивность влияния транспортной инфраструктуры на компоненты окружающей среды зависят от многих факторов и определяются не только техническими характеристиками производственных объектов и возможностью их работы в безаварийном режиме, но и количеством и токсичностью загрязняющих веществ, особенностями геоэкосистемы, в первую очередь устойчивостью ее к техногенным нагрузкам, которая зависит от природно-климатических условий, потенциала самоочищения и самовосстановления, биопродуктивности, особенностей рельефа, гидрогеологического и гидрологического режимов, геологических условий, свойств почвы, уровня солнечной радиации и др.

Западная Сибирь является регионом сложным не только в геологическом отношении, но и в многообразии факторов деградации окружающей среды. 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.

Объектом исследования, рассмотренным в данной работе, явились экспериментальные участки в пределах Западной Сибири: территория Находкинского месторождения (1 участок) и территория Уренгойского месторождения (2 участок).

Предметом исследований являлись аспекты техногенной трансформации компонентов окружающей среды (литосферы, гидросферы, педосферы, атмосферы, животного и растительного мира, социосферы) под воздействием объектов транспорта газа на эксплуатационных стадиях жизни сооружений.

Цель и задачи исследований. Главная цель работы - создание научно-методической основы и методологии прогноза изменения геоэкологической обстановки в связи с созданием газотранспортной инфраструктуры в криолитозоне.

При этом решались следующие основные задачи:

- оценка объектов транспорта газа как источников изменения и загрязнения окружающей среды;

- оценка взаимодействия окружающей среды и объектов транспорта газа;

- установление слагаемых и показателей экологической безопасности на основе риск-анализа;

- обеспечение геоэкологической безопасности территорий расположения объектов транспорта газа на основе экономической оценки состояния окружающей среды и расчета экономического ущерба посредством экологического страхования и экологического аудита;

- разработка программы геоэкологического мониторинга территорий расположения объектов транспорта газа в процессе их эксплуатации.

Методы исследований. При решении поставленных задач в работе использованы методы научного познания, теоретическое обобщение современных знаний и представлений о геоэкологии, геоэкологическом мониторинге, изменениях окружающей среды под воздействием объектов транспорта газа и взаимодействии окружающей среды и транспортной системы. Широко применялись полевые и лабораторные методы. При обработке материалов использовались вероятностно-статистические методы, картографический метод, математическое моделирование с применением компьютерных технологий, а также метод природных аналогов, расчетные, экспериментальные и лабораторные методы.

Научная новизна работы. В работе обоснована программа геоэкологического мониторинга территорий расположения объектов транспорта газа, позволяющая на новом качественном уровне подойти к решению актуальных проблем охраны окружающей среды и рационального природопользования. В процессе разработки и реализации предлагаемой программы получен ряд принципиально новых и важных научных результатов:

1. Раскрыта суть геоэкологического мониторинга территорий расположения объектов транспорта газа и природно-технической геоэкологической системы (ПТГЭС) «объекты транспорта газа-окружающая среда». Уточнена структура геоэкологического мониторинга, включающая функции, объекты наблюдения, виды работ, нормативные документы.

2. Предложена методика обеспечения геоэкологической безопасности криолитозоны посредством экологического страхования и экологического аудита на основе риск-анализа, комплексно учитывающего экономическую оценку состояния окружающей среды и возможного экономического ущерба.

3. 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;

б) математического моделирования - получены стохастические математические модели, аппроксимирующие зависимости стабильности состояния газопровода и показателя интенсификации негативных инженерно-геологических процессов от характеристик свойств окружающей среды;

в) расчетных методов - разработана и реализована методика районирования трасс газопроводов по характеру развития процессов солифлюкции и криогенного растрескивания;

г) лабораторных и экспериментальных исследований - разработаны номограммы для определения коэффициента размываемости мерзлых пород в зависимости от простейших физических свойств.

4. Разработан метод прогноза взаимодействия газопроводов с компонентами окружающей среды, основанный на экспериментальных и лабораторных исследованиях термоэрозионного процесса.

5. Разработана программа геоэкологического мониторинга территорий расположения объектов транспорта газа на стадии эксплуатации в условиях Западной Сибири на основе методологии комплексной оценки взаимодействия промышленных объектов и окружающей среды.

На защиту выносится оригинальная научная концепция геоэкологического мониторинга природно-технических геоэкологических систем разного уровня, содержащая пять защищаемых положений:

1. Впервые на примере объектов транспорта газа, расположенных в криолитозоне, обосновано, что теоретической основой геоэкологического мониторинга является синтез системного подхода и концепции раннего предупреждения негативных изменений природно-технических геоэкологических систем, позволяющий выявить закономерные изменения с учетом структурно-геологической неоднородности строения территории, экзогенных геологических процессов и ландшафтно-климатической обстановки.

2. 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.

3. Геоэкологический мониторинг территорий расположения объектов транспорта газа в криолитозоне представляет собой комплекс наблюдений, накопления и обработки информации, прогноза и выдачи управляющих решений, основанный на взаимодействии природных и техногенных объектов.

4. Прогноз изменений ПТГЭС следует выполнять с помощью совокупного использования методов аналогий, математического моделирования, расчетных, лабораторных и экспериментальных исследований на основе учета возможного развития наиболее опасных инженерно-геологических процессов, загрязнения атмосферы, поверхностных и подземных вод, почв, изменения биосферы и социосферы. Существующие ограничения для каждого из методов устраняются при их совместном использовании, что позволяет применять их для практических целей.

5. Неотъемлемой частью регионального и локального геоэкологического мониторинга территорий расположения объектов транспорта газа в криолитозоне является управление состоянием ПТГЭС «объекты транспорта газа-окружающая среда», важнейшая часть которого - экологическое страхование, проводимое на основе экологического аудита.

Реализация результатов исследований и практическая значимость работы. Результаты работы уже сейчас нашли применение 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);

- создании концепции геоэкологического мониторинга Находкинского месторождения и многих других.

Отдельные результаты работы переданы для внедрения в институт ВНИИГаз, Надымгазпром, ТюменНИИгипрогаз, Гипроспецгаз и другие.

Апробация работы. Основные положения диссертации и результаты исследований докладывались на ежегодных научных конференциях профессорско-преподавательского состава, аспирантов и студентов МГГА (1993, 1995, 1996 г.г.), на международных конференциях «Новые идеи в науках о земле» (2001, 2003, 2005, 2007 г.г.), на Ломоносовских чтениях геологического факультета МГУ (1996 г.), на первой конференции геокриологов России (1996 г.), совместной конференции юридического факультета МГУ и Российской академии правосудия «Реформы законодательства: проблемы и перспективы» (2002 г.), на Международной научной конференции геологического факультета МГУ (2007 г.), на семинарах кафедры гражданско-правовых дисциплин МосУ МВД (2002 г.), кафедры международного частного права ВГНА (2006 г.), на семинаре «Разрешительный характер деятельности по созданию и эксплуатации трубопроводов и соблюдение требований экологической безопасности» ОАО «ГАЗПРОМ» (2008г.) и других совещаниях и конференциях.

Публикации. Результаты научных исследований нашли отражение в 32 печатных работах, из них 8 опубликованы в реферируемых журналах.

Исходные данные и личный вклад в решение проблемы. В основу диссертации положены результаты многолетних (с 1981 года) исследований автора, проводившихся на кафедре геокриологии МГУ, кафедре инженерной геологии РГГРУ и на кафедре геоэкологии и безопасности жизнедеятельности РГГРУ; фондовые и литературные материалы, а также данные научных исследований, проводимых экспедициями кафедры геокриологии МГУ и кафедры инженерной геологии РГГРУ в различных районах России.

Исследования основаны на фактических материалах инженерно-геологических и экологических исследований на территории Западной Сибири, выполненных при участии автора; данных лабораторных исследований химического состава поверхностных и подземных вод, донных отложений, атмосферного воздуха, почв и сточных вод, выполненных в лабораториях МГУ и РГГРУ. В диссертационной работе использованы результаты качественного и количественного анализа загрязнения и изменения природных компонентов окружающей среды, источников негативного влияния и компонентов среды в зоне действия объектов транспорта газа, значительная часть которых получена и обработана лично автором.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из Введения, 14 глав, сгруппированных в соответствии с внутренней логикой работы в 3 части и Заключения. В первой части (главы 1-7) рассмотрены научно-методические основы создания системы геоэкологического мониторинга территорий расположения объектов транспорта газа. Вторая часть (главы 8-12) посвящена изложению прогнозной оценки функционирования природно-технической геоэкологической системы «объекты транспорта газа - окружающая среда». В третьей части работы (главы 13-14) изложено практическое применение теоретических и методических разработок, рассмотренных в первых двух частях. Диссертацию завершают выводы и библиографический список, включающий 319 наименований.

Объем работы - 327 страниц машинописного текста, который иллюстрируется 31 рисунком и 37 таблицами.

Научные взгляды автора сформировались во многом под влиянием идей научного консультанта, доктора геолого-минералогических наук, профессора В.В. Пендина, под руководством и в тесном контакте с которым автор работал более 20 лет. Постоянная поддержка, ценные советы и наставления В.В. Пендина в значительной степени способствовали выполнению этой работы, за что автор выражает ему самую искреннюю признательность.

В процессе исследований по теме диссертации автор плодотворно сотрудничал с коллегами из РГГРУ: Д.С. Брыловым, Т.П. Дубиной, В.Л. Зверевым, Д.В. Ивановым, В.Л. Невечерей, А.В. Кончевской, А.Г. Купцовым, И.В. Заигриным, О.И. Кондюриным, Е.И. Корчагиной, Л.В. Курделовой, О.С. Овсянниковой, Т.В. Скворцовой; МГУ: Л.Т. Роман, Э.Д. Ершовым, В.Д. Ершовым, Ю.П. Лебеденко, Е.М. Чувилиным; ВГНА: Г.В. Петровой, ВНИИГАЗа: П.А. Дубиным, «СТРОЙИЗЫСКАНИЙ» - А.И. Левковичем. Всем им автор приносит глубокую благодарность. Особую признательность автор выражает И.В. Лебедевой за содействие этой работе.

Автор благодарен доктору геолого-минералогических наук, профессору В.Е. Бойцову, доктору технических наук, профессору Н.В. Демину, доктору геолого-минералогических наук, профессору В.С. Лебедеву, доктору геолого-минералогических наук, профессору В.Н. Экзарьяну за критические замечания и советы на завершающей стадии работы.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ РАБОТЫ

1. Впервые на примере объектов транспорта газа, расположенных в криолитозоне, обосновано, что теоретической основой геоэкологического мониторинга является синтез системного подхода и концепции раннего предупреждения негативных изменений природно-технических геоэкологических систем, позволяющий выявить закономерные изменения с учетом структурно-геологической неоднородности строения территории, экзогенных геологических процессов и ландшафтно-климатической обстановки.



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 6 |
 





 
© 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.