Мониторинг на промышленно-урбанизированных территориях

Обеспечение экологической безопасности жителей городов, помимо создания благоприятных и комфортных условий для проживания, является одной из норм устойчивого развития. Экологическая безопасность предъявляет принципиально новые требования к геологической оценке и районированию территории застройки. Наряду с традиционными инженерно-геологическими изысканиями территории города, необходима оценка воздействия возводимого сооружения на экологическое состояние геологической среды. При этом важное значение приобретает изучение состояния геологической среды по геохимическому загрязнению, оценка защищенности (прежде всего, подземных вод) от загрязнений, выявление зон геологического и геохимического риска.

Необходимым документом при проведении государственной экологической экспертизы, как сказано выше, являются материалы по ОВОС. Они способствуют принятию экологически ориентированного управленческого решения о реализации намечаемой хозяйственной и иной деятельности посредством определения возможных неблагоприятных воздействий, оценки экологических последствий, учета общественного мнения, разработки мер по уменьшению и предотвращению воздействий. Целью проведения ОВОС на промышленно-урбанизированных территориях является предотвращение или смягчение воздействия этой деятельности на окружающую среду и связанных с ней социальных, экономических и иных последствий.

Исследования по ОВОС включают следующие этапы:

1) определение характеристик намечаемой хозяйственной деятельности и возможных альтернатив (в том числе отказа от деятельности);

2) анализ состояния территории, на которую может оказать влияние намечаемая хозяйственная деятельность (состояние природной среды, наличие и характер антропогенной нагрузки и т. п.);

3) выявление возможных воздействий намечаемой хозяйственной деятельности на окружающую среду с учетом альтернатив;

4) оценка воздействий на окружающую среду намечаемой хозяйственной деятельности (вероятности возникновения риска, степени, характера, масштаба, зоны распространения, а также прогнозирование экологических и связанных с ними социальных и экономических последствий);

5) определение мероприятий, уменьшающих, смягчающих или предотвращающих негативные воздействия, оценка их эффективности и возможности реализации;

6) оценка значимости остаточных воздействий на окружающую среду и их последствий;

7) сравнение по ожидаемым экологическим и связанным с ними социально-экономическим последствиям рассматриваемых альтернатив, в том числе варианта отказа от деятельности и обоснование варианта предлагаемого для реализации;

8) разработка предложений по программе экологического мониторинга и контроля на всех этапах реализации намечаемой хозяйственной деятельности;

9) разработка рекомендаций по проведению послепроектного анализа реализации намечаемой хозяйственной деятельности;

10) подготовка предварительного варианта материалов по оценке воздействия на окружающую среду намечаемой хозяйственной деятельности (включая краткое изложение для неспециалистов).

К основным результатам ОВОС относятся:

· информация о характере и масштабах воздействия на окружающую среду намечаемой деятельности, альтернативах ее реализации, оценке экологических и связанных с ними социально-экономических и иных последствий этого воздействия и их значимости, возможность минимизации воздействий;

· выявление и учет общественных предпочтений при принятии заказчиком решений, касающихся намечаемой деятельности;

· решения заказчика по определению альтернативных вариантов реализации намечаемой деятельности (в том числе о месте размещения объекта, о выборе технологий и иные) или отказа от нее, с учетом результатов проведенной ОВОС.

Результаты ОВОС служат основой для проведения мониторинга после проектного анализа и экологического контроля за намечаемой хозяйственной деятельностью.

Проблемы охраны окружающей среды на промышленно-урбанизированных территориях (города, разрабатываемые месторождения, промышленные предприятия) решаются с помощью функционирования системы мониторинга, включающего взаимосвязанные подсистемы мониторинга гидросферы, атмосферы, литосферы и техносферы (рис. 24). Экологическая стратегия также включает в себя изучение динамики развития в пространстве и во времени искусственно сложившейся экосистемы «промышленный объект - массив горных пород - окружающая среда», т. е. экологический мониторинг. Под экологическим мониторингом (мониторингом окружающей среды) понимается комплексная система наблюдений за состоянием окружающей среды, оценки и прогноза изменений состояния окружающей среды под воздействием природных и антропогенных факторов. Только четкое выполнение всех этапов экологической стратегии позволит исключить риск возникновения экологических катастроф и создать безопасные условия жизнедеятельности.

В век урбанизации лишь требовательный подход к градостроительной политике, основанный на районировании территории по природным условиям, инвестировании превентивных мероприятий, создании системы прогнозирования и предупреждения, может обеспечить устойчивость городских территорий и безопасное проживание на них людей нынешнего и будущих поколений.

Геологическое пространство - динамичная система, изменяющаяся не только в геологическом масштабе времени, но и в реальном времени существования городских объектов. Изменения в геологической среде могут привести к нарушению устойчивости сооружений или сокращению периода их безопасного функционирования. Поэтому проектировать сооружения необходимо с учетом возможных изменений геологической среды [32]. Это требует постоянного мониторинга за состоянием геологической среды города. Объекты контроля специфичны для каждого города, их набор зависит от геологических, геоморфологических, климатических и других условий. Результаты наблюдений должны поступать в централизованный пункт сбора информации и оперативно обрабатываться на основе ГИС-технологий. Постоянно поступающая информация пополняет банки данных и ряды наблюдений, которые

Рис. 24. Структура мониторинга техносферы [8]

анализируются в соответствии с поставленными целями и задачами. Осмысление полученной информации позволит выявить тенденции изменений в наблюдаемых объектах и процессах, а также прогнозировать развитие опасных событий.

Эколого-геологический мониторинг разработки месторождений рассмотрим на примере углеводородного сырья [11]. Застройка площадей залегания месторождений нефти и газа допускается при создании на месторождении геодинамического полигона и организации математических наблюдений за оседанием земной поверхности и устойчивостью зданий и сооружений для предотвращения аварийных ситуаций. Наблюдения за деформациями земной поверхности и состоянием указанных объектов осуществляет застройщик.

Геодинамический полигон – это натурная модель природно-техногенной среды, характеризующаяся строением, свойствами, составом и состоянием подработанного горного массива с расположенными в нем каналами наблюдений за их эволюцией. Полигон представляет собой систему профильных линий, проложенных на исследуемом объекте и закрепленных на местности грунтовыми реперами и марками, на которых с установленной частотой производят комплекс высокоточных планово-высотных геодезических, геофизических и других методов наблюдений. При проектировании геодинамического полигона в обязательном порядке необходимо предусматривать заложение нескольких режимных гидрогеологических скважин (на первый от поверхности водоносный горизонт), равномерно покрывающих площадь всего полигона для измерения уровня, температуры и газового состава подземных вод, которые характеризуют тектоническую активность. Частота заложения наблюдательных скважин зависит от однородности строения изучаемого участка в инженерно-геологическом отношении: чем однороднее его строение, тем разреженнее может быть сеть режимных скважин. В каждом конкретном случае плотность сети скважин определяют проектом геодинамического полигона.

Мониторинг нефтяного загрязнения - это отдельный раздел системы управления качеством окружающей среды, включающий сбор и накопление информации о фактических параметрах основных компонентов окружающей среды и составление прогноза изменения их качества во времени (рис. 25). Концепция мониторинга предусматривает специальную систему наблюдений, контроля, оценки, краткосрочного прогноза и определения долгосрочных тенденций в состоянии биосферы под влиянием техногенных процессов, связанных с разведкой и разработкой нефтяных месторождений.

Ведение мониторинга базируется на создании и оборудованииспециальной режимной сети и наличии долгосрочной программы наблюдений, в которойпредусматривается необходимость изучения фонового состояния биосферы и определения антропогенного воздействия на окружающую среду. При этом с учетом темпов изменения экологической обстановки и скорости поступления поллютантов проводится выбор объема и количества проб, частоты и периодичности отбора, объектов опробования и их распределения по площади.

В зависимости от места нахождения региона и целевых задач режимной сети система наблюдений может быть региональной или

Мониторинг нефтяного загрязнения

Прогноз

Устранение последствий нефтяного загрязнения

Контроль за восстановлением нарушенных экосистем

Управление

Режим

Оценка состояния

Долговременный

Кратковременный

Региональный

Локальный

Определение границ пораженности территории

Паспортизация и учет источников загрязнения

Рис. 25. Схема мониторинга нефтяного загрязнения [11]

локальной, а также осуществляться на типовых участках и опытных полигонах. Под региональным режимомпонимается прогноз для крупных территорий преимущественно на качественном уровне, отражающем наиболее общие природоохранные аспекты. Характеристика ожидаемых явлений составляется по результатам анализа фактического материала с учетом пространственной и временной последовательности. В данном случае широкое применение находит метод аналогий. Локальный режим выполняется для конкретного объекта (скважина, месторождение, промысел). Интерпретация результатов стационарных наблюдений за динамикой всех компонентов окружающей среды проводится на математических моделях с использованием аналоговых, численных и аналитических методов.

Режимная (мониторинговая) сеть включает существующие и специальные скважины, наблюдательные посты за изменением метеоусловий и гидрогеологических характеристик поверхностных водотоков. При стационарных исследованиях на ключевых участках выполняется контроль за составом и формами нахождения загрязняющих веществ в воздухе, почве, воде и грунтах. Количественная оценка нефтяного загрязнения проводится при сопоставлении содержания индикаторных компонентов с величиной их фоновых значений и предельно допустимых концентраций. Комплексное изучение физико-химической трансформации нефтяных углеводородов во всех основных компонентах окружающей среды позволяет оконтурить очаг загрязнения, составить прогноз его развития по площади и по разрезу, а также предложить мероприятия по его ликвидации.

Одновременно на полигонах ведутся наблюдения за оседанием земной поверхности, которое возможно при интенсивной эксплуатации нефтяных месторождений. Для этой цели проводится периодическая нивелировка специальных реперов, размещение которых уточняется в процессе наблюдений. Сеть пунктов должна быть динамичной и ежегодно пересматриваться с учетом возникновения или ликвидации отдельных очагов загрязнения и результатов анализа проб. Периодичность отбора проб устанавливается в зависимости от площадных параметров объекта, ландшафтно-климатических условий, сложности геологического строения, а также от характера и интенсивности возможного поступления загрязняющих веществ. Частота отбора проб в каждом наблюдательном пункте определяется его местонахождением по отношению к источнику загрязнения. При детальных исследованиях и в условиях аварийного выброса углеводородов интервал между отборами проб может уменьшаться до нескольких часов.