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 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 6 |

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

-- [ Страница 3 ] --

К сожалению, не всегда возможно предусмотреть все многообразие и масштабы возможных отрицательных последствий антропогенной деятельности. При правильно проведенной оценке взаимодействия сооружений и природы, можно определить условия эксплуатации ПТГЭС, которые могут проходить при полном преобразовании природной среды, частичном ее изменении или при условии сохранения естественных природных условий. Следовательно, необходимо установить совокупность отношений и связей между компонентами природно-технической геоэкологической системы «объекты транспорта газа-окружающая среда», в противном случае, оценить систему невозможно из-за отсутствия в объективной реальности критериев и эталонов значимости.

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.

За последние десятилетия накоплен большой фактический материал по изменению природы, однако часто эта информация не удовлетворяет современные требования, так как не всегда содержит нужные данные по динамике изучения процессов. В связи с этим встал вопрос об организации специальных наблюдений за состоянием окружающей среды и ее антропогенными изменениями с целью их оценки, прогнозирования и своевременного предупреждения возможных неблагоприятных последствий, т.е. о введении постоянно действующей службы мониторинга.

Основная цель мониторинга – предотвращение отрицательных последствий, связанных с хозяйственной деятельностью человека. На начальном этапе развития мониторинга контролировались главным образом показатели, характеризующие загрязнение воздуха, вод и почв. Объектами наблюдений чаще всего выступали отдельные компоненты природной среды, в ряде случаев – геосистемы и экосистемы. Соответственно наибольшее развитие получили отраслевые звенья мониторинга, практически функционирующие как независимые системы наблюдения и контроля. Но уже скоро стало ясно, что слежение за состоянием отдельных компонентов еще не решает всей проблемы охраны окружающей среды, особенно в Западной Сибири.

Примером может служить Оценка воздействия на окружающую среду (ОВОС), которая представляет собой процедуру, включающую определение возможных неблагоприятных воздействий на окружающую среду и их социально-экологических последствий, разработку мер по уменьшению и/или предотвращению неблагоприятных воздействий. При проведении ОВОС используется информация о природных условиях территории и состоянии ее отдельных компонентов; приводится определение факторов воздействия предполагаемого объекта на окружающую среду в периоды его строительства, эксплуатации и ликвидации: характер воздействия, их источники, зона распространения воздействия и т. п. Дается анализ изменений состояния отдельных компонентов природной среды в зоне воздействия объекта; учитывается имеющаяся прогнозная оценка долговременных последствий от воздействия на окружающую среду намечаемой деятельности, делается расчет компенсации ущерба, причиняемого в периоды строительства и эксплуатации предприятия окружающей среде. Но при этом не учитывается, что не только техногенные объекты могут влиять на состояние окружающей среды, но и сама окружающая среда будет влиять на устойчивость объектов. При этом также не учитывается взаимное влияние компонентов природы друг на друга. Таким образом, сама по себе процедура ОВОС не является эффективной, так как учитывает только связи «субъект – объект» и не уделяется внимание связям «объект-объект», являющимися важным средообразующим звеном субъекта. К тому же, только взаимообусловленность всех составляющих природно-технической геоэкологической системы позволит учитывать соответствующие геоэкологические риски.

Указанные недостатки преодолеваются в рамках предлагаемого геоэкологического подхода, концептуальные положения которого можно изложить следующим образом:

1. Объектами изучения являются сложноорганизованные полигеокомпонентные системы, которые исследуются с разных сторон и позиций, стремясь к получению не одной модели системы, а ее множеств, которые являются самостоятельными системами и развиваются по собственным законам.

2. Геоэкологические исследования проводятся исходя из коэволюционной концепции соразвития или сотворчества человека и природы. Отсюда, геоэкологические системы изучаются как системы полиструктурные, с учетом принципа равенства всех компонентов.

3. Полисубъективность геоэкологических исследований предполагает, что в центре изучения могут находиться не только геоэкологические компоненты, но и другие аспекты и критерии действительности - природоохранные, производственные, историко-культурные, социальные и т.д.

4. Субъектоцентричность геоэкологического изучения определяет оценочность или аксиологичность геоэкологических суждений и выводов.

При несоблюдении этих положений мониторинг может дать лишь конгломерат мало связанных друг с другом сведений, а соответственно и разработку недостаточно эффективных мероприятий. Отсюда следует, что оптимальное решение проблемы взаимоотношения общества и природы на всех уровнях возможно лишь на основе организованного комплексного мониторинга, основанного на учете взаимосвязей между компонентами природы и их трансформацией в результате антропогенеза. Такой мониторинг позволяет получить разностороннюю информацию о современном состоянии окружающей среды, выявить процессы деградации геоэкологических систем, а на этой основе дать прогноз их будущего состояния и разработать эффективные управляющие решения.

Как известно, под влиянием хозяйственной деятельности человека природные системы претерпевают существенные изменения, приводящие к нарушению и ухудшению природно-ресурсного потенциала. В таких условиях особое значение приобретают локальный и региональный мониторинг преобразованных систем в криолитозоне.

Мониторинг, ориентированный на информационное обеспечение комплексного управления качеством ОС и производственными процессами, должен:

- обеспечить постоянную оценку условий среды обитания человека и живых организмов, выявить текущее состояние геоэкологических сред и установить функциональную целостность геоэкологических систем;

- установить причины негативного влияния на геоэкологические системы до того, как будет нанесен значительный ущерб;

- определить корректирующие действия в тех случаях, когда целевые показатели геоэкологических условий не достигаются.

Такого рода мониторинг за физическими, химическими, биологическими аспектами компонентов окружающей среды с учетом пространственного и временного распределения следует охарактеризовать как геоэкологический мониторинг.

По мнению автора, под геоэкологическим мониторингом (ГЭМ) необходимо понимать проводимые по установленным программам регулярные наблюдения за природными средами, природными ресурсами, природными условиями, растительным и животным миром, источниками техногенного воздействия, позволяющие выявить происходящие в них под взаимным влиянием как неблагоприятные, так и позитивные изменения; обобщение и анализ полученных данных, а также прогноз последствий изменений состояния объекта наблюдения на основе оценки происходящих перемен с целью разработки управляющих решений для соблюдения геоэкологической безопасности природно-технических геоэкологических систем (ПТГЭС).

Геоэкологический мониторинг территорий расположения объектов транспорта газа в криолитозоне имеет следующие четыре основные взаимосвязанные задачи:

1. Прогноз возможных изменений окружающей среды при транспорте газа для конкретных сочетаний природных условий и последствий антропогенеза, рекомендации по уменьшению нежелательных последствий влияния производства.

2. Слежение, изучение и контроль за состоянием окружающей среды в местах наиболее вероятной потенциальной опасности загрязнений и возможных нарушений и изменений геоэкологических систем.

3. Прогноз изменения биотических и абиотических компонент геоэкосистем, загрязненных и измененных в процессе производственной деятельности.

4. Контроль за восстановлением загрязненных и техногенно измененных ПТГЭС, оценка качества восстановления природных объектов.

При проведении ГЭМ объектов транспорта газа в обязательном порядке должны контролироваться: линейная часть, компрессорные станции, селитебные зоны и поселки по направлению преимущественных ветров на расстоянии влияния газотранспортного объекта, параметры состояния элементов окружающей среды в зоне их взаимодействия с объектами транспорта газа, экзогеодинамические процессы. Должна проводиться оценка экономической эффективности с анализом всех платежей за пользование природными ресурсами, платежей и штрафов за загрязнения, а также измерение и оценка эффективности работ по восстановлению природной среды и мер по ослаблению отрицательных воздействий.

ГЭМ территорий расположения объектов транспорта газа в Западной Сибири можно классифицировать на отдельные виды мониторинга по комплексу решаемых задач, объектам наблюдений, пространственному уровню, методам реализации и т.д.

Система ГЭМ состоит из сети сбора информации; центров сбора и анализа информации, планирования природоохранной деятельности; региональных и отраслевых информационно-аналитических центров; системы сбора и передачи информации от сети мониторинга до отраслевого центра и в региональные и федеральные центры Единой государственной системы экологического мониторинга (ЕГСЭМ). Необходимо взаимодействие службы ГЭМ объектов транспорта газа с региональными службами Росгидромета, МПР России, центрами ЕГСЭМ и другими контролирующими органами.

Структура геоэкологического мониторинга индивидуальна, подлежит специальной разработке в каждом конкретном случае и пока не поддается жесткой регламентации. В общем виде структурная схема повторяет по форме схему мониторинга геологической среды, предложенную В.А.Королевым, основу которого составляет автоматизированная информационная система (АИС), создаваемая на базе ЭВМ. Структуру ГЭМ территорий расположения объектов транспорта газа можно представить в виде сложной системы, состоящей из нескольких подсистем различного назначения и функций (рис. 2). В этой связи мониторинг является особой геоинформационной системой (ГИС), которая строится на основе детальных баз информационных данных. При организации ГЭМ встают задачи прогнозирования возможных изменений окружающей среды и принятия в связи с этим управляющих решений, которые решаются на базе моделирования.

Моделирование осуществляется в картографической форме пу­тем построения серии аналитических прогнозно-оценочных карт, примеры которых приведены в диссертационной работе, по одному или нескольким расчетным критериям, которые в комплексе служат основой расчетов и построения карты устойчивости ПТГЭС, сис­тематизирующей все эти данные.

Универсальная классификация прогнозов, используемых в ГЭМ, пока отсутствует. В принципе, каждый прогноз должен сопровождаться его верификацией, осуществля­емой при сопоставлении прогнозных оценок с их реализацией. Разработка прогноза изменений окружающей среды в рамках геоэкологического мониторинга базируется на анализе ре­жимной информации, всех видов наблюдений, данных моделирования, на комплексе оценочных и прогнозных карт, а также карт тех­ногенной нагрузки с учетом их легенд и экспликаций. Чем дольше функ­ционирует система мониторинга, тем надежнее и точнее про­гноз.

Применительно к данной ситуации можно предложить методику прогнозной оценки территорий, теоретической основой которой является синтез системного подхода и концепции поля геологического параметра при принятии проектных решений по прокладке газопроводов в криолитозоне, что позволяет оценить степень стабильности ПТГЭС уже на стадии проектирования, исходя из опыта эксплуатации газопроводов, проложенных в аналогичных условиях.


В системе ГЭМ сложность вопроса заключается в выборе наиболее надежного и наиболее целесообразного метода прогнозирования из числа существующих методов. Более того, во многих случаях использование только одного какого-либо метода представляется недостаточным и требуется использование комплекса методов прогнозирования.

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 уменьшаются при их совместном использовании, что позволяет применять их для практических целей.

Использование метода природных аналогов. С целью прогноза поведения природно-технической геоэкологической системы и разработки программы геоэкологического мониторинга «объекты транспорта газа - окружающая среда» в условиях техногенного освоения территорий в пределах ЯНАО было выбрано два участка: территория Находкинского (1 участок) и Уренгойского (2 участок) месторождений.

Для первого участка характерны уникальные природные условия: малая степень антропогенной нарушенности, отсутствие очагов загрязнения компонентов природной среды, богатство животного и растительного мира.

Второй участок, освоение которого началось в 80-е годы, характеризуется изменением начальной природной и геоэкологической обстановки и наложением различных видов влияния на окружающую среду, которое вызвало ответную реакцию и динамичное развитие процессов, ведущих к снижению надежности функционирования объектов транспорта газа, что показали повторные обследования участка в 2004 г.

Так как природные условия первого и второго участков практически одинаковы, сравнение их позволяет сделать вывод о тех негативных изменениях, которые могут произойти на первом участке через 20 лет после начала эксплуатации месторождения. Это позволяет, в свою очередь, выделить с помощью методов прогнозного моделирования наиболее уязвимые площади с точки зрения их особой ценности и территории, которые будут в большей степени подвержены техногенезу во время эксплуатации объектов транспорта газа и, как следствие, составить примерную программу геоэкологического мониторинга.

В данных условиях одной из важнейших задач является изучение всех факторов, оказывающих формирующее влияние на стадиях строительства и эксплуатации объектов транспорта газа и выявление возможных негативных изменений в ПТГЭС.

В таблицах 1, 2, 3 представлена сравнительная характеристика исследуемых участков, отражающая наиболее характерные изменения в состоянии компонентов окружающей среды в пределах участка Уренгойского месторождения с начала его освоения и состояние участка Находкинского месторождения до начала его освоения.

Т. о., метод природных аналогов позволяет выявить на натурной модели изменения, которые произойдут в ПТГЭС «объекты транспорта газа - окружающая среда» на период до 20 лет, а при разработке программы геоэкологического мониторинга рациональнее расположить наблюдательную сеть - усилить ее на территориях, требующих большего внимания и объема наблюдений по сравнению с территориями, на которых развития негативных процессов происходить практически не будет.

Методика математического моделирования полей показателей пораженности территорий экзогенными геологическими процессами. В качестве прогнозной оценки функционирования ПТГЭС «объекты транспорта газа – окружающая среда» были выбраны два участка газопровода-коллектора месторождения Медвежье и участки магистральных газопроводов Уренгой-Надым и Бованенково-Центр. Результаты специального инженерно-геологического обследования показали, что на исследуемых территориях наблюдается развитие процессов заболачивания, эрозии, термокарста и сезонного пучения до и после прокладки и начала эксплуатации газопроводов (табл. 4).

Комплексный количественный анализ информации, полученной при повторном обследовании трасс газопроводов, позволил создать прогнозные математические модели, описывающие зависимости показателей стабильности газопровода S и приращения процесса заболачивания Пз от ряда показателей компонентов инженерно-геологических условий, зафиксированных на момент предпостроечных изысканий и эксплуатационный период, что позволяет использовать полученные уравнения для вновь прокладываемых трубопроводов в криолитозоне (табл. 5,7-9).

Доля вклада в регрессию каждого из компонентов приведена в таблицах 5 и 6, где Сd0-10 и Сd3– коэффициенты дисперсности соответственно верхней 10-метровой толщи и отложений на глубине 3 м (нижней образующей трубы); Нт – мощность биогенных отложений; Нотн – относительная энтропия разреза; Пз – коэффициент пораженности территории процессом заболачивания; hстс – мощность сезонно-талого слоя; Н – показатель расчлененности территории,


Таблица 1

Характеристика геоэкологических условий 1 участка (Находкинское месторождение)



Pages:     | 1 | 2 || 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.