Эколого-географическое обоснование перспектив развития нефтегазо

На правах рукописи

ШУМИЛОВА Юлия Николаевна

ЭКОЛОГО-ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПЕРСПЕКТИВ РАЗВИТИЯ

НЕФТЕГАЗОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

НЕНЕЦКОГО АВТОНОМНОГО ОКРУГА

Специальность 25.00.36 – «Геоэкология»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата географических наук

Ростов-на-Дону

2009

Работа выполнена на кафедре географии и геоэкологии естественно-географического факультета Поморского государственного университета

Научный руководитель:

доктор географических наук

Коробов Владимир Борисович

Официальные оппоненты:

доктор географических наук, профессор

Лурье Петр Михайлович

кандидат географических наук, доцент Максутова Надежда Камельевна

Ведущая организация:

Архангельский государственный технический университет Институт нефти и газа

Защита состоится «16» июня 2009 г. в « » часов на заседании диссертационного совета Д 212.208.12 при ФГОУ ВПО «Южный федеральный университет» по адресу: г. Ростов-на-Дону, ул. Зорге, 40, геолого-географический факультет ЮФУ, ауд. 201.

С диссертацией можно ознакомиться в зональной научной библиотеке Южного федерального университета по адресу: г. Ростов-на-Дону, ул. Пушкинская, 148.

Автореферат разослан «15» мая 2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

кандидат географических наук, доцент Т.А. Смагина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Ненецкий автономный округ (НАО) до середины 1990–х гг. являлся регионом традиционного природопользования. Развитие хозяйства НАО определялось оленеводством, рыбоводством, охотой и морским зверобойным промыслом. В настоящее время основу экономики составляет добыча углеводородного сырья на многочисленных месторождениях Большеземельской тундры. НАО из региона традиционного природопользования превратился в один из наиболее перспективных регионов добычи нефти и газа. Пик уровня нефтедобычи прогнозируется в 2015–2020 годах – 30–35 млн. тонн ежегодно (Гетман, 2008). В течение ближайших 10 лет при благоприятном инвестиционном климате северная часть Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции (ТПНГП) займет одно из первых мест в России по объемам добычи.

Увеличение объемов добычи углеводородного сырья влечет ухудшение экологической ситуации в НАО. Нефтегазовая промышленность является потенциально опасной по загрязнению природной среды. Воздействие на основные компоненты окружающей среды обусловлено токсичностью природных углеводородов и их спутников.

Для эффективного решения экологических проблем освоения месторождений углеводородов на малоосвоенной территории в ранимых природных условиях Севера важным является изучение закономерностей воздействия добычи нефти на природную среду, определение антропогенной нагрузки, выявление экологически уязвимых территорий в пределах НАО.

Объект исследования. Территория Ненецкого автономного округа.

Предмет исследования. Современное геоэкологическое состояние природных комплексов в условиях развития нефтегазовой промышленности НАО.

Цель работы заключается в обосновании перспектив развития нефтегазовой промышленности НАО с учетом геоэкологического состояния территории.

Для достижения поставленной цели в процессе исследования решались следующие задачи:

охарактеризовать геолого-геоморфологические, гидрометеорологические, ландшафтно-экологические и социально-экономические особенности территории НАО;

определить общую антропогенную нагрузку на природную среду и вклад объектов нефтегазовой промышленности в загрязнение природной среды НАО;

выделить факторы, влияющие на экологическую ситуацию при освоении месторождений углеводородов, и их показатели;

определить степень устойчивости компонентов природной среды к антропогенному воздействию при освоении месторождений углеводородов;

провести геоэкологическое районирование территории НАО при помощи балльной классификации и установить пространственную структуру экологической опасности, дифференцирующую территорию при освоении месторождений углеводородов.

Научные положения диссертации, выносимые на защиту:

Методология проведения геоэкологического районирования территории НАО основана на определении влияющих факторов и показателей их оценки, экспертных методах и балльной классификации территории.

Антропогенная нагрузка на природную среду НАО обеспечивается в основном нефтегазовой промышленностью. Высокая антропогенная нагрузка определена в районах нефтедобычи с развитой нефтяной инфраструктурой и в районе города Нарьян-Мар.

Высокая экологическая уязвимость природной среды характерна для районов поиска, добычи и транспортировки углеводородов. Основная часть нефтяных месторождений располагается на территории с высокой степенью экологической уязвимости.

На территории НАО выделены геоэкологические районы с различным характером природопользования, антропогенной нагрузкой и степенью экологической уязвимости природной среды.

Научная новизна работы. На основе проведенных исследований определена антропогенная нагрузка на природную среду НАО, выполнено ранжирование устойчивости компонентов природной среды к антропогенному воздействию, сделана оценка экологической уязвимости территории НАО при освоении месторождений углеводородов, проведено геоэкологическое районирование территории НАО.

Практическая значимость результатов исследования. Результаты исследования могут быть использованы для экологического мониторинга районов поиска, добычи и транспортировки нефти и газа, применяться отделами промышленной и экологической безопасности нефтедобывающих компаний при обосновании решения освоения месторождений углеводородного сырья на территории НАО. Материалы диссертационного исследования применяются при оценке изменения традиционных видов природопользования коренных народов, при чтении учебных курсов по геоэкологии и природопользованию студентам естественно-географического факультета Поморского государственного университета.

Теоретическая значимость заключается в дополнении и расширении методики геоэкологического районирования перспективных территорий добычи нефти и газа, позволяющей выявить зоны, в наибольшей степени уязвимые при освоении месторождений углеводородов.

Достоверность результатов обеспечивается использованием обширных фактических и картографических материалов, современных научно-обоснованных методик исследования и анализа, применением ГИС-технологий. Расчет данных для построения карт выполнялся в средах Mapinfo (Vertical Mapper) и ArcGIS (Arc Hydro, 3D Analist, Geostatistical Analist, Spatial Analist).

Исходный материал и личный вклад автора. Работа основана на анализе опубликованной литературы за период 19662008 гг. Собрана, обработана и проанализирована информация по климату, гидрографии, геологии, рельефу, социальной и транспортной инфраструктуре НАО, содержащаяся в открытой печати и в фондах различной ведомственной принадлежности. Информация получена из фондов ГУ «Архангельский центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды», отчетов по экологическим изысканиям ООО «Техноэкология Плюс», отчетов ОГУ «Дорожное агентство «Архангельскавтодор»» дорожного отдела № 21 на территории НАО, материалов Управления Федерального агентства кадастра объектов недвижимости по НАО и Территориального органа Федеральной службы государственной статистики по Архангельской области. В качестве топографической основы для районирования была использована электронная карта, созданная в ходе российско-скандинавского проекта «ГИТ в Баренцевом регионе» для Российской территории масштаба 1:1000000. На основе собранных материалов построены 9 тематических, 22 сеточные и 3 комплексные карты. Определена суммарная антропогенная нагрузка на природную среду НАО. Автором организован и проведен экспертный опрос, в котором участвовали 10 независимых экспертов, определены влияющие факторы (применительно к решаемой задаче), разработаны показатели оценки влияющих факторов и шкалы расчета балльных оценок показателей. Результаты экспертного опроса положены в основу геоэкологического районирования территории НАО для оценки экологической уязвимости.

Апробация работы. Основные положения работы обсуждались и получили одобрение на международной научно-практической конференции «Экологическое образование и экологическая наука для устойчивого развития» (Архангельск, 2007); международной научной конференции «Экологическое состояние региона Печорского моря – ЭкоПечора 2008» (Нарьян-Мар, 2008); всероссийской конференции с международным участием «Северные территории России: проблемы и перспективы развития» (Архангельск, 2008).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 работ, в том числе 3 статьи в научных журналах, рекомендуемых ВАК Российской Федерации.

Структура и объем диссертации. Диссертация объемом 172 страницы, в том числе 154 страницы основного текста, 43 рисунка, 30 таблиц, состоит из введения, 5 глав, заключения и списка литературы. Список литературы содержит 186 работ.

Благодарности. Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю В.Б.Коробову, д.г.н., начальник ГУ «АЦГМС-Р»; Н.М.Бызовой, к.г.н., профессор, зав. кафедрой географии и геоэкологии ПГУ. Автор благодарен Н.В.Коноваловой, к.г.н., руководитель ГИС-группы ИЭПС УрО РАН, за огромную помощь в процессе составления карт. Автор благодарит М.И.Маськова, к.г-м.н., директор ООО «Техноэкология Плюс» за помощь, оказанную предоставлением материалов. За участие в экспертном опросе автор благодарит уважаемых экспертов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во ВВЕДЕНИИ обосновывается актуальность выбранной темы, формулируются цель и задачи исследования, описывается научная новизна, приводится оценка теоретической значимости и прикладной ценности полученных результатов, а также обозначаются выносимые на защиту положения и структура работы.

ГЛАВА 1. ХАРАКТЕРИСТИКА ПРИРОДНЫХ УСЛОВИЙ РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЯ

Территория НАО характеризуется сложными природными условиями тундры. Почти повсеместно распространена многолетняя мерзлота. Суровые и дискомфортные для проживания человека климатические условия обусловлены продолжительной морозной зимой и сильными ветрами. Избыточное увлажнение, равнинный рельеф, наличие многолетнемерзлых пород, препятствующих дренированию поверхностных вод, обусловило изобилие рек, озер и болот. Тундра характеризуется бедностью видового состава флоры и фауны, низкой биомассой растений и животных. Высокоширотное положение предопределяет неустойчивость природных ландшафтов к неблагоприятным условиям. Экосистема региона отличается высокой уязвимостью к антропогенному воздействию, а ее самовосстановление может занимать многие годы и даже десятилетия.

ГЛАВА 2. ОБЩАЯ АНТРОПОГЕННАЯ НАГРУЗКА

НА ПРИРОДНУЮ СРЕДУ НЕНЕЦКОГО АВТОНОМНОГО ОКРУГА

Антропогенная нагрузка на природную среду оценивается по характеру заселения территории и по видам использования земель (Кочуров, 1997). Современное использование земель рассмотрено на основе отдельных видов использования территории: сельскохозяйственной освоенности территории, определению промышленной, транспортной и ракетно-космической нагрузок.

Территория НАО редко заселена, мало освоена и отличается низким уровнем экономического развития. Промышленное производство после глубокого кризиса девяностых годов, в начале ХХI века имело устойчивую тенденцию к росту. Этот рост обеспечивался за счет развития топливно-энергетического комплекса. Сельское хозяйство представлено оленеводством и звероводством, ограниченно − молочным животноводством. Оленьими пастбищами занято 72,8% общей площади земельного фонда НАО. Дальнейшее развитие получила пищевая промышленность. НАО лишь в незначительной степени освоен в транспортном отношении. Развиваются автомобильный и воздушный транспорт, трубопроводный, повсеместно − водный. Железные дороги отсутствуют. На территории НАО расположен район падения отработанных ступеней космических ракет, запускаемых с космодрома «Плесецк».

Нефтегазовая промышленность − ведущая отрасль экономики НАО. На ее долю приходится около 90% всего объема промышленной продукции. Она оказывает наибольшее влияние на природные комплексы НАО. Воздействие на природную среду отмечается на всех стадиях разработки месторождений. При добыче и транспортировке углеводородов происходит механическое, химическое, радиационное, биологическое, шумовое, тепловое загрязнение природной среды.

ГЛАВА 3. СОВРЕМЕННАЯ ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОБСТАНОВКА В НЕНЕЦКОМ АВТОНОМНОМ ОКРУГЕ

Современная экологическая обстановка обусловлена природными и антропогенными процессами. Соотношение обширной территории НАО с низкой численностью его населения, низкий уровень развития промышленности и малые объемы сельскохозяйственного производства, а также удаленность от индустриальных центров России определяют достаточно низкий уровень загрязнения всех компонентов природной среды. Существенный вклад в загрязнение природной среды НАО вносят объекты нефтегазовой промышленности. Основными факторами загрязнения природной среды являются выбросы в атмосферу загрязняющих веществ при сжигании попутного газа на факеле, сбросы сточных вод в поверхностные водные объекты, нарушение ландшафтов при проведении геологоразведочных работ, в ходе строительства и эксплуатации объектов нефтяной инфраструктуры, аварийные ситуации.

ГЛАВА 4. ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ЭКОЛОГИЧЕСКУЮ СИТУАЦИЮ ПРИ ОСВОЕНИИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ УГЛЕВОДОРОДОВ, И ИХ ПОКАЗАТЕЛИ

Анализ природных условий, антропогенной нагрузки и экологической обстановки региона, выполненные в предыдущих главах, позволил определить факторы, влияющие на экологическую ситуацию при освоении месторождений углеводородов НАО, и их показатели. При этом был проведен экодиагностический анализ территории (Кочуров, 2003).

Исследование влияющих факторов необходимо для выработки правильной стратегии освоения месторождений углеводородов на севере ТПНГП. В основу выделения влияющих факторов был заложен принцип ограничений. По характеру влияния природных процессов на объекты нефтяной инфраструктуры все ограничивающие факторы были разделены на группы: геолого-геоморфологические, гидрометеорологические, ландшафтно-экологические и социально-экономические. Выработав систему показателей факторов (Коробов, 2008), все влияющие факторы были представлены в числовом виде. Благодаря этому, получен количественный анализ ограничений. Для проведения районирования каждый из 20 факторов оценивался по наиболее существенному для поставленной задачи показателю. Данные ранжировались по принципу: чем хуже условия для геоэкологического состояния территории, тем выше ранг.

Геолого-геоморфологические факторы и их показатели.

Сейсмичность. На территории НАО за период с 1467 по 1995 годы зарегистрировано всего три значимых землетрясения с магнитудой 3,5–3,9 (Юдахин, 2001; Шумилова, 2002). Тем не менее, при строительстве сооружений и транспортных магистралей нефтегазовой промышленности, необходимо учитывать предрасположенность рассматриваемой территории к землетрясениям. Фактор сейсмичности оценивался на основе карты 99%-ной вероятности не превышения расчетной интенсивности в течение 50 лет общего сейсмического районирования территории Российской Федерации, выполненной в 1991–1997 гг. Институтом физики Земли им. О.Ю.Шмидта РАН. Территория НАО частично попадает в зоны интенсивности с вероятностью сотрясений на средних грунтах в 5–6 баллов по сейсмической шкале MSK–64. Зоны с наибольшей вероятностью сотрясений получили высший ранг.

Рельеф. В рельефе территории НАО выделены особые типы морфоструктур – крупные впадины. Они представляют собой замкнутые депрессионные участки земной поверхности, где могут концентрироваться стоки загрязняющих веществ. При пересечении с речной сетью они могут служить источником ее загрязнения и миграции загрязняющих веществ на значительные расстояния. На основе данных рельефа (Атлас Арх…, 1976) выделены зоны аккумуляции загрязняющих веществ в понижениях. Территории с наименьшими абсолютными высотами получили высший ранг.

Экзогенно-геологические процессы (ЭГП). Тундровые грунты характеризуются большой рыхлостью, быстрой размокаемостью и большой величиной объемной усадки при высыхании (Маслов, 1968). По этим причинам тундровые грунты в значительной степени подвержены ЭГП. Развитие оврагов и оползневых процессов в условиях тундры наблюдается уже при уклонах поверхности 1–1,5º (Мазур, 1991). Нередко оврагообразование сопровождается развитием термокарста, солифлюкции, с формированием котловин и воронок. Фактор ЭГП рассчитывался по показателю количества зон, выраженных экзогенных процессов (Атлас прир…, 2005). Ранжирование проведено по принципу: чем выше потенциальная возможность возникновения ЭГП, тем ниже устойчивость среды к антропогенным нагрузкам и выше ранг.

Многолетнемерзлые породы (ММП). Практически вся территория НАО занята многолетнемерзлыми породами (Маськов, 2001). При строительстве объектов нефтяной инфраструктуры в качестве основания используются многолетнемерзлые грунты, которые под воздействием теплового поля сооружений оттаивают и дают значительные просадки. Следствием этих процессов является деформация фундаментов сооружений и свайных оснований. Трещины в фундаментах и емкостях приводят к утечкам нефти, загрязнению почв, грунтов и подземных вод. Фактор ММП рассчитывался в зависимости от характера распространения ММП, процента занимаемой ими площади и их средней температуры (Атлас Арх…, 1976). Ранжирование проведено по принципу: чем тяжелее геокриологические условия, тем хуже условия для строительства и эксплуатации объектов, тем выше ранг.

Плотность месторождений полезных ископаемых. На территории НАО открыто на суше 78 месторождений углеводородного сырья и 3 месторождения на шельфе Печорского моря; из них нефтяных – 71, нефтегазоконденсатных – 6, газоконденсатных – 3, нефтегазовых – 1 и более сотни перспективных структур. Фактор плотности месторождений полезных ископаемых первоначально ранжировался по 3-х балльной шкале: высший ранг получили нефтяные месторождения, как наиболее загрязняющие природную среду; средний ранг присвоен нефтегазовым и нефтегазоконденсатным месторождениям; низший ранг – газоконденсатным месторождениям. Затем ранг корректировался с учетом площади месторождений.

Гидрометеорологические факторы и их показатели.

Ветровой режим. Ветер способствует переносу загрязняющих веществ, увеличивая площадь загрязнения территории. Кроме того, чем сильнее ветер, тем большую нагрузку он оказывает на сооружения и объекты нефтяной инфраструктуры. Фактор ветрового режима рассматривался по показателю среднегодового значения скорости ветра по принципу: чем больше скорость ветра, тем выше ранг.

Термический режим. Отрицательная среднегодовая температура воздуха осложняет задачу освоения территории НАО. Низкие температуры воздуха негативно влияют на прочность конструкций и требуют применения специальных морозостойких строительных материалов. При низких температурах увеличивается вероятность роста числа простудных заболеваний среди персонала. В сильные морозы труднее работать на открытом воздухе. Фактор термического режима оценивался по среднегодовой температуре воздуха по принципу: чем ниже температура воздуха, тем выше ранг.

Атмосферные осадки. В штилевую и маловетреную погоду все выбрасываемые в атмосферу загрязняющие вещества оседают на некотором удалении от источников выбросов, загрязняя окружающие воды, почвы и растительный покров. Осаждению их из атмосферы на земную поверхность благоприятствуют дожди и снег. Во время сильных дождей происходит смыв загрязняющих веществ с промышленных площадок. С ливневыми стоками они попадают в водные объекты. Снежный покров обладает способностью накапливать загрязняющие вещества и сохранять их достаточно долгое время. Фактор атмосферных осадков обрабатывался по среднегодовому количеству осадков по принципу: чем больше осадков, тем выше ранг.

Плотность речной сети. Густая речная сеть представляет собой зону повышенного экологического и техногенного риска. При аварийной ситуации нефть под действием гравитационных сил и смыва атмосферными осадками попадает в воду. Перенос нефти водотоками увеличивает площадь загрязнения. Следовательно, чем гуще речная сеть, тем выше риск нанесения ущерба природной среде. В качестве показателя по фактору плотности речной сети использовалось отношение длины речной сети к площади территории. Полученные данные ранжировались по принципу: чем больше длина речной сети на единицу площади территории, тем выше ранг.

Плотность озер. Озера являются своеобразными сборниками загрязняющих веществ, благодаря большой площади поверхности и малой скорости движения воды. Значительная плотность озер обуславливает накопление существенных объемов загрязнителей. Фактор плотности озер оценивался по процентному показателю отношения площади озер к площади территории. Полученные данные ранжировались по принципу: чем больше плотность озер, тем выше ранг.

Заболоченность территории. Болота служат естественным ландшафтно-геохимическим барьером на пути миграции поллютантов и играют роль ловушек, в которых в ходе торфообразования накапливаются различные загрязнители (Глазовская, 1979). Чем большим количеством болот характеризуется территория, тем больше загрязняющих веществ удерживается и накапливается в отложениях. Выраженная в процентах заболоченность территории принята в качестве показателя. Полученные данные ранжировались по принципу: чем больше плотность болот, тем выше ранг.

Ландшафтно-экологические факторы и их показатели.

Биопродуктивность территории. Биопродуктивность тундры увеличивается с продвижением на юг. По сравнению с арктическими тундрами, объем фитомассы в северных тундрах увеличивается в 2–4 раза, а запасы фитомассы в сообществах южной тундры возрастают в 6 раз (Исаченко, Шляпников, 1989). К кормовой базе привязываются определенные виды животных, для которых данные условия наиболее благоприятны для жизни. В южных тундрах расположены основные массивы зимних, весенних и осенних оленьих пастбищ. Проведение изысканий и строительных работ, эксплуатация месторождений наносит ущерб биоресурсам. Фактор биопродуктивности территории ранжировался по показателю биопродуктивности ландшафтов, выраженной в центнерах на гектар. Чем больше продуктивность ландшафта, тем большее количество связей может быть нарушено при отрицательном воздействии на его биоту и больше потребуется энергии на ее самовосстановление. Высший ранг присваивался территориям с наибольшей продуктивностью (северная тайга). Низший ранг получили ландшафты арктических тундр.

Почвы. Изменение свойств почв при освоении месторождений происходит вследствие повреждения растительного покрова в результате оказания механической нагрузки на почвы (Василевская, Григорьев, 2002). Крайне неустойчивы к механическому воздействию арктические почвы. Они имеют слабый растительный покров, который легко нарушается и слабо восстанавливается. В качестве показателя принят тип почвы и ранжирован по характеру устойчивости к механическому воздействию: высший ранг получили арктические почвы, низший – болотные.

Ландшафтная дифференциация. Устойчивость ландшафтов к антропогенному воздействию обусловлена, прежде всего, наличием мощного лесного покрова. Он способен активно противостоять внешнему воздействию и восстанавливаться после нарушения. Твердый фундамент играет важную стабилизирующую роль в ландшафте, обусловленную гравитационным равновесием. При антропогенном воздействии фундамент легко подвергается денудации. Показателем слабой противоденудационной устойчивости ландшафта может быть модуль стока взвешенных наносов. Низкие значения модуля стока говорят об устойчивости ландшафта к механической денудации. В безлесных и возвышенных ландшафтах модуль твердого стока неизмеримо возрастает (Исаченко, 2003). Фактор ландшафтной дифференциации рассчитывался на основе типов физико-географических районов и генетических типов ландшафтов (Атлас Арх…, 1976). Ранги выделены по степени устойчивости ландшафтов к антропогенному воздействию: чем неустойчивее ландшафт, тем выше ранг. Высший ранг получили ландшафты типичной тундры возвышенностей Тимана и Пай-Хоя с близким залеганием плотных пород, низший – моренные равнины северной тайги в области валдайского оледенения.

Загрязнение природной среды. Концентрация, распространение и трансформация загрязняющих веществ в атмосфере являются показателем, свидетельствующим об общем состоянии природной среды. Фактор загрязнения природной среды рассматривался по показателю потенциала загрязнения атмосферы с учетом количества выбросов в атмосферу от стационарных и передвижных источников предприятий, вносящих наибольший вклад в загрязнение: чем выше потенциал загрязнения атмосферы, тем выше ранг.



Особо охраняемые природные территории (ООПТ). На территории НАО имеется несколько ООПТ федерального и регионального значения. Их общая площадь составляет 8,02% территории округа. Все ООПТ учитываются при разработке территориальных комплексных и иных схем развития территорий. В соответствии с Федеральным законом «Об особо охраняемых природных территориях» (Закон РФ «Об ООПТ», 1995) ООПТ различаются по степени ограничений на хозяйственную деятельность в их пределах и охранных зонах вокруг них. Установленные законом запреты и ограничения носят правовой характер и их невозможно выразить в количественной форме. В качестве показателя использовался статус ООПТ с учетом занимаемой площади. Ранжирование проведено по мере увеличения степени ограничений: чем выше статус ООПТ, тем больше ограничений вплоть до полного запрета на проведение любой деятельности, тем выше ранг. Высший ранг получил государственный природный заповедник «Ненецкий», так как значимость его чрезвычайно высока и выходит за рамки одной страны. Низший ранг присвоен зонам ограниченной хозяйственной деятельности.

Социально-экономические факторы и их показатели.

Система расселения. Территория НАО редко заселена. Плотность заселения всего 0,2 человека на 1 км2 (НАО в цифрах…, 2007). Населенные пункты в основном сосредоточены на берегах крупных рек и на морском побережье. Редкая и малочисленная система расселения в НАО потребовала учета дискретного характера размещения этого фактора. Было предложено построение буферных 5-ти километровых зон вокруг каждого поселения и перенос данных на сетку территории НАО.

Транспортная инфраструктура. Дороги, одновременно с уничтожением растительного покрова, трансформируют почвогрунт и литогенную основу, изменяют рельеф. Транспортная инфраструктура играет роль барьеров для движения почвенно-грунтовых вод, что способствует переувлажнению и образованию болот. Пересечение тундры дорогами приводит к дроблению исходной пространственной структуры экосистем. При этом нарушаются миграционные пути животных, усиливается их беспокойство, происходит нарушение популяционной структуры отдельных видов животных и растений. Кроме механического нарушения почвенно-растительного покрова, эксплуатация транспортных систем приводит к загрязнению атмосферы. Учет влияния фактора транспортной инфраструктуры был сделан путем выделения буферных зон вокруг дорог на расстоянии 50 м от их осей. В качестве показателя принята общая протяженность дорог, далее рассчитывалась площадь буферных зон с учетом класса дороги.

Трубопроводные трассы. Трубопроводные трассы являются самой важной частью нефтетранспортной системы. От протяженности трассы зависит риск аварий, величина которого пропорциональна ее протяженности. Аварийность на внутрипромысловых и магистральных трубопроводах все еще остается высокой (Бобылев, 2002). Учет влияния фактора трубопроводных трасс производился на основании максимального размера санитарно-защитных зон, определяемых величиной предельно допустимых концентраций вредных веществ в окружающей среде с учетом фонового загрязнения района расположения объекта. Вокруг нефтепроводов строились буферные зоны величиной 450 м, вокруг газопроводов – 150 м. В качестве показателя использовалась общая протяженность трубопроводных трасс. Показатель ранжировался с учетом площадей буферных зон и уровня их опасности. Нефтепроводы, возможное загрязнение от которых превышает загрязнение от газопроводов, получили более высокий ранг.

Район падения отработанных ступеней ракет. Пять полигонов, куда падают отделяемые части ракет с космодрома «Плесецк», расположены к западу от Печоры и имеют формы эллипсов, площадью от нескольких сотен до тысяч квадратных километров. В результате падения ступеней ракет может происходить разрушение объектов нефтяной инфраструктуры, сопровождаемое проливом нефти, ракетного топлива на грунт и их возгоранием. При этом продукты сгорания могут разноситься воздушными потоками на большие расстояния, что приводит не только к локальным, но и региональным аномалиям токсических веществ. Фактор района падения отработанных ступеней ракет рассчитывался по данным космодрома «Плесецк». Созданная карта отражала 50-ти километровую буферную зону вдоль трассы падения ступеней ракет.

На основании выделенных факторов и показателей их оценки (табл. 1) стала возможной количественная оценка условий освоения месторождений углеводородов на территории НАО.

Таблица 1

Показатели оценки влияющих факторов

Факторы

Показатели

Геолого-геоморфологические

1

Сейсмичность

Балл

2

Рельеф

Абсолютная высота (м)

3

Экзогенные геологические процессы (ЭГП)

Количество зон, выраженных ЭГП с учетом устойчивости геологической среды к антропогенному воздействию

4

Многолетнемерзлые породы (ММП)

Характер распространения ММП с учетом занимаемой ими площади и средней температуры

5

Плотность месторождений полезных ископаемых

Плотность с учетом типа месторождения

Гидрометеорологические

6

Ветровой режим

Средняя годовая скорость ветра (м/с)

7

Термический режим

Средняя годовая температура воздуха (ºС)

8

Атмосферные осадки

Среднее годовое количество осадков (мм)

9

Плотность речной сети

Отношение длины речной сети к площади территории (1/км)

10

Плотность озер

Отношение площади озер к площади территории (%)

11

Заболоченность

Отношение площади болот к площади территории (%)

Ландшафтно-экологические

12

Биопродуктивность территории

Биопродуктивность ландшафтов (ц/га)

13

Почвы

Тип почвы с учетом характера устойчивости почвы к механическому воздействию

14

Ландшафтная дифференциация

Тип ландшафта с учетом степени устойчивости ландшафта к антропогенному воздействию

15

Загрязнение окружающей среды

Количество выбросов в атмосферу от стационарных и передвижных источников (тыс. тонн)

16

Особо охраняемые природные территории (ООПТ)

Статус ООПТ с учетом площади ООПТ и степени ограничений на хозяйственную деятельность

Социально-экономические

17

Система расселения

Количество жителей населенного пункта (чел) с учетом площади буферных зон

18

Транспортная инфраструктура

Общая протяженность (км) с учетом класса дороги и площади буферных зон

19

Трубопроводные трассы

Общая протяженность (км) с учетом уровня опасности трубопроводов и площади буферных зон

20

Район падения отработанных

ступеней ракет

Площадь района (км²) с учетом площади буферных зон

ГЛАВА 5. ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ ТЕРРИТОРИИ НЕНЕЦКОГО АВТОНОМНОГО ОКРУГА

Обзор методов районирования территории.

При проведении геоэкологического районирования территория рассматривалась с позиций ее природно-ресурсного потенциала и последствий антропогенного воздействия на природную составляющую. При этом выделялись компоненты природных, техногенных, социальных систем, определялась степень взаимосвязи между компонентами системы. Далее, применялись методы оценки географических, экологических объектов, их шкалирования и картографирования (Гаврилова, Хорошевский, 2001; Кошкарев, Тикунов, 1993; Экспертные системы, 1987; Цыбин, Губайдуллин, Коробов, 2001; Коробов, 2003, а, б, в; Саати, Кернс, 1991; Коробов, 2008).

Методика проведения районирования.

Основой проведения районирования послужили экспертные методы. Экспертные методы широко применяются при районировании северных малоосвоенных и слабоизученных территорий (Губайдуллин, 2003; Коробов, 2004; Васильев, 2006). В соответствии с методикой были определены влияющие факторы, обоснован выбор факторов и их показателей. Процедура экспертного опроса была организована и проведена в индивидуальном порядке. Весовые коэффициенты найдены методом анализа иерархий. Балльные оценки рассчитаны посредством построения шкал.

C учетом весовых коэффициентов выражение для расчета суммарных балльных оценок имеет вид:

EMBED Equation.3 (1)

где j = 4 261 – количество ячеек, k – весовые коэффициенты влияющих факторов, p – балльные оценки показателей факторов, i – порядковый номер каждого из 20 влияющих факторов.

Для расчета балльных оценок внутри групп факторов соответствующие уравнения выглядят следующим образом:

1. Для геолого-геоморфологических факторов

I1=0,035pгг1+0,035pгг2+0,054pгг3+0,058ргг4+0,074ргг5, (2)

где в порядке возрастания индексов расположены балльные оценки сейсмичности, рельефа, ЭГП, ММП, плотности месторождений полезных ископаемых.

2. Для гидрометеорологических факторов

I2 = 0,021pгм6 + 0,047pгм7 + 0,037pгм8 + 0,036pгм9 + 0,037pгм10 + 0,045pгм11,(3)

где в порядке возрастания индексов расположены балльные оценки ветрового и термического режимов, атмосферных осадков, плотности речной сети и озер, заболоченности территории.

3. Для ландшафтно-экологических факторов

I3 = 0,062pлэ12 + 0,052p лэ13 + 0,077pлэ14+0,073р лэ15+0,056р лэ16, (4)

где в порядке возрастания индексов следуют балльные оценки биопродуктивности территории, почв, ландшафтной дифференциации, загрязнения природной среды, ООПТ.

4. Для социально-экономических факторов

I4 = 0,056pсэ17 + 0,047 pсэ18 + 0,057pсэ19 +0,041pсэ20. (5)

где в порядке возрастания индексов расположены балльные оценки системы расселения, транспортной инфраструктуры, трубопроводных трасс и района падения отработанных ступеней ракет.

Наиболее значимыми, по мнению экспертов, оказались следующие факторы: ландшафтная дифференциация, плотность месторождений полезных ископаемых, загрязнение природной среды, биопродуктивность территории, ММП, трубопроводные трассы, ООПТ и система расселения. Наименее значимыми оказались факторы плотности речной сети, сейсмичности, рельефа и ветрового режима.



Страницы: 1 | 2 | Весь текст