Принципы организации экологического мониторинга

Обоснование сети экологического мониторинга и ее параметрическое наполнение связано не столько с самим фактом появления техногенных источников загрязнения, сколько с переносом продуктов-загрязнителей воздушным, водным и механическим путем, особенно в условиях близости крупной реки, для Севера часто с уникальными запасами рыбы и чистой воды.

Направление, пути и скорость переноса, возможность вторичного накопления загрязняющих веществ, изменения форм их существования, возможность появления на их основе новых токсичных соединений и комплексов – вот главные вопросы, связанные с охраной окружающей среды при появлении в природных ландшафтах техногенных объектов.

Воздушный перенос

В настоящее время существует много практически ГОСТированных программ, которые предназначены для определения концентраций загрязняющих веществ в приземном слое атмосферы в пределах рассматриваемой территории. Расчетная концентрация в каждой точке при данном направлении и скорости ветра может представлять собою не только содержание отдельного ингредиента по каждому источнику, но и сумму вкладов от отдельных источников, координаты которых определяются либо конкретным положением каждого из них, либо как проектная ситуация.

Параметры, определяющие условия рассеяния (переноса) загрязняющих веществ в приземном слое атмосферы, можно рассматривать как нормативные. К ним относятся, в первую очередь, такие характеристики, как роза ветров по ближайшей метеостанции, иногда фоновые концентрации вредных веществ (в соответствии с оценками местных экологических центров), а также коэффициент, зависящий от стратификации атмосферы, и коэффициент, учитывающий рельеф местности. Кроме того, необходимы значения о средних температурах воздуха для наиболее жаркого и наиболее холодного периодов года и значение скорости ветра, повторяемость превышения которой составляет 5%.

Смоделированные ореолы рассеяния по основным компонентам загрязнения атмосферы позволяют обосновать наименьшее число и местоположение тех точек сети экологического мониторинга, наблюдения в которых обеспечат получение достаточной и надежной информации по контролю за степенью загрязнения воздушной среды.

С точки зрения обоснования наблюдательной сети экологического мониторинга по приземному слою атмосферы, размеры зоны санитарной защиты следует рассматривать как некий теоретический норматив хотя бы по двум направлениям – минимальному и максимальному.

Водный перенос

В проектах на поисково-разведочное бурение вопросы переноса загрязняющих веществ в подземных водах, охраны водных объектов рассматриваются в соответствии с существующими нормативами. Анализируются все виды водопотребления – от приготовления бурового раствора и промывки вибросит и цементировочных агрегатов до выработки пара и хозяйственно-питьевых нужд. С целью минимизации ущерба, наносимого окружающей среде, в таких проектах также предусматривают различные виды очистки воды до уровня, предусмотренного «Требованиями к очищенным буровым сточным водам». После очистки сточные воды «сбрасываются на рельеф» методом дождевания. Норматив сброса – 500-800 м3/га. Технология очистки добавляет к конечным отходам новые дополнительные загрязнители.

И вот эта, вторично созданная техногенная грязь, как правило, уже выпадает из поля зрения служб охраны окружающей среды.

Для подземных вод сегодня существует довольно много гидродинамических и миграционных моделей различного назначения и сложности. Для обоснования сети экологического мониторинга по наблюдению за подземными водами, особенно при отсутствии хорошей гидрогеологической информации, нет надобности в сложных моделях. Например, можно использовать хорошо зарекомендовавшую себя программу Modflow (США). Обычная модельная карта гидроизогипс позволит увидеть направления основной миграции и использовать их для организации точек наблюдения за состоянием подземных вод в поле потенциального воздействия строительной площадки на подземные воды и оценить ту экологическую опасность, которая возникает.

Литохимический перенос может создавать весьма обширные ореолы рассеяния. Примеры формирования таких ореолов хорошо известны и детально изучены в геологии. Здесь достаточно одного контрольного репера, и расположить его надо на участке наиболее крутых уклонов рельефа, ориентируясь при этом на материалы топографической съемки.

При наблюдениях за состоянием почвенно-растительного покрова наиболее качественная информация может быть получена лишь при площадных наблюдениях, проводимых в характерные периоды года: весной и ранней осенью. При этом более тщательное описание состояния и изменений почвеннорастительного слоя следует проводить в направлениях, выбранных в качестве мониторинговых по воздушному переносу и переносу в подземных водах.

Частью экологического мониторинга является экологический паспорт, который должен содержать базовую информацию, без которой использование материалов мониторинга будет неполноценным. Без базовой информации экологического паспорта никакие экологические оценки и прогноз невозможны. Базовая информация экологического паспорта дает представление о природно-климатических особенностях района, в котором находится стройплощадка, о его геологическом строении, «нулевом» состоянии окружающей среды и об особенностях той техногенной нагрузки, которая возникает при строительстве (на уровне проектного задания).

Система базовых характеристик предусматривает решение задач двух направлений:

Получение параметров, которые в обычном понимании не являются мониторинговыми, но наличие которых позволяет более грамотно и корректно проводить прогнозно-оценочные расчеты и более уверенно и обоснованно принимать решения по уровню экологической безопасности и регулированию системы природопользования.
Определять предварительные прогнозы развития экологической ситуации с целью корректировки и совершенствования пространственно-временной структуры самого мониторинга как на стадии его проектирования, так и в процессе функционирования.

Принципы построения банка данных экологического паспорта и текущие результаты наблюдений на сети экологического мониторинга следует оформлять в виде банка данных, который будет служить в качестве параметрической основы для оценок и прогнозов по экологическому состоянию окружающей среды в процессе поисково-оценочного бурения, строительства эксплуатационных скважин и последующего их использования в добыче углеводородного сырья.

Сегодня существует немало готовых вариантов программ для информационных банков. Поэтому задача существенно упрощается. Следует рассмотреть наиболее подходящие из них и выбрать тот, который потребует наименьших реконструкций. Но все же, несмотря на кажущуюся простоту вопроса, это довольно серьезная работа. Она требует отдельного финансирования и значительных временных затрат. Сейчас ясно только одно: исходный кадастр данных должен быть мобильным по форме для самых разнообразных перестроек, программы «дежурных» должны «уметь» этим кадастром пользователя. Наиболее удобную форму кадастра можно получить в виде электронных таблиц с помощью системы Exell.

Подход к оценочным и прогнозным расчетам предусматривает решение задач трех типов:

Получение оценок экологического состояния природно-техногенных систем на конец конкретного этапа наблюдений.
Прогноз развития зафиксированного экологического состояния в исследуемом районе или на отдельном участке.
Принятие решений и разработка рекомендаций по стабилизации и улучшению экологической обстановки.

В случае, когда площадки бурения находятся в достаточной близости от крупной реки, в качестве первого и наиболее простого оценочного метода может быть использован тренд-анализ.

К отдельной группе задач следует отнести оценки по совокупному воздействию неблагоприятных факторов на экосистему каждой строительной площадки. Естественно, что все эти оценки могут быть получены при реализации сети экологического мониторинга хотя бы за один год наблюдения.

Экологический мониторинг в процессе его становления и эксплуатации постепенно может оформляться в виде геоэкологической информационной системы (ГЭИС), т.е. такой программной структуры, которая обеспечит импорт и экспорт информации, ее хранение, переработку и через оценку и прогноз принятие решений. В принципе функции такой системы могли бы расшириться и до процедуры получения самой информации, т.е. охватить и наблюдательную сеть. Иначе говоря, вся структура мониторинга через механизм ГЭИС должна быть способна перейти на дистанционную систему функционирования. Это особенно актуально и важно при оценке эффективности геологоразведочных работ в перспективных эколого-геологических регионах сложного строения.