CC BY
35
УДК 504.064.3
НЕКОТОРЫЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ СТРОИТЕЛЬСТВА ГАЗОПРОВОДОВ НА ТЕРРИТОРИИ ИРКУТСКОЙ ОБЛАСТИ
О.И.Дёмина1, О.Г.Зелёная2, А.В.Паршин3
Институт геохимии им. А.П.Виноградова СО РАН, 664033, г. Иркутск, ул. Фаворского, 1А.
Рассматриваются вопросы информационного обеспечения мониторинга строительства трассы газопровода Ко-выктинское ГКМ - пос. Жигалово в 2006-2010 гг. Наблюдения осуществлялись на всех этапах строительства с учетом межсезонных изменений компонентов окружающей среды. В процессе мониторинга широко применялись ГИС-технологии. Координатно-привязанные диаграммы распределения химических элементов в компонентах окружающей среды позволили выявить ряд зависимостей, характеризующих изменения химического состава в разные периоды строительства газопровода, а также сезонные закономерности. Визуальный анализ материалов аэрофотосъемки и наземной фотосъемки территории трассы в ГИС MapInfo позволил выявить изменения береговых линий рек, наличие опасных русловых процессов и дать прогноз размывов в период половодья. В целом, изменений химического состава изучаемых компонентов на исследуемой территории не произошло и критических концентраций загрязняющих веществ в исследованных объектах окружающей среды не обнаружено. Ил. 7.
Ключевые слова: экологический мониторинг; диаграмма распределения химических элементов; компоненты окружающей среды; газопровод.
SOME ENVIRONMENTAL ASPECTS OF GAS PIPELINE CONSTRUCTION IN THE IRKUTSK REGION O.I. Demina, O.G. Zelenaya, A.V. Parshin
Institute of Geochemistry named after A.P. Vinogradov SB RAS, 1A Favorsky St., Irkutsk, 664033.
The article discusses the issues of information support for the monitoring of the pipeline Kovyktinskoe gas condensate field - the village of Zhigalovo construction in 2006-2010. The observations were carried out at all stages of the construction, taking into account seasonal changes of environmental components. GIS-technologies were widely used during the monitoring. Coordinate-wise distribution diagrams of chemical elements in the components of environment revealed a number of dependencies that describe the changes in different periods of pipeline construction, as well as seasonal regularities. Visual analysis of aerial photographs and ground-based photography of the pipeline territory in MapInfo GIS allowed to reveal some changes in the front-lines of rivers, the presence of dangerous channel processes as well as to predict erosion during floods. In general, the changes in the chemical composition of the studied components in the area under investigation were not registered, and the critical concentrations of contaminants in the examined environmental objects were not found. 7 figures.
Key words: environmental monitoring; distribution diagram of chemical elements; environmental components; pipeline.
При строительстве газопроводов необходим контроль природных и техногенно-природных процессов с целью проведения своевременных природоохранных и инженерно-защитных мероприятий. Для своевременного получения необходимой информации о состоянии окружающей среды в зоне влияния объектов строительства необходимо осуществлять как сбор данных, так и их интегрированную обработку и анализ. Наблюдения за компонентами окружающей среды следует проводить на всех этапах строительства: предстроительном, строительном, послестроительных - рекультивации и эксплуатации. Для разделения техногенных и природных факторов следует проводить учет межсезонных изменений компонентов окружающей среды.
Большие объемы и разнородность получаемых
данных затрудняют визуальный анализ и требуют пространственной статистической обработки. Результаты обработки таких данных целесообразно представлять как в табличном, так и в графическом виде. Развитие методов и средств обработки и прежде всего геоинформационных систем (ГИС) позволяет автоматизировать проведение исследований и выполнять сравнительный анализ с использованием большого количества данных наблюдений за экологическим состоянием компонентов окружающей среды.
Целью данной работы является оценка с применением ГИС-технологий влияния строительства газопровода Ковыктинское ГКМ - пос.Жигалово на общую экологическую обстановку территории Жигаловского района. Как пример рассмотрены участки пересечения газопроводом р. Лены и р.Тутуры, которые являются
1Дёмина Ольга Игоревна, аспирант, тел.: (3952) 235677, e-mail: d-0lka@yandex.ru Demina Olga, Postgraduate, tel.: (3952) 235677, e-mail: d-0lka@yandex.ru
2Зелёная Ольга Геннадьевна, кандидат технических наук, тел.: 89027677009 e-mail: ozelenaya@yandex.ru Zelenaya Olga, Candidate of technical sciences, tel.: 89027677009 e-mail: ozelenaya@yandex.ru
3Паршин Александр Вадимович, аспирант, тел.: (3952) 422645, e-mail: vader@cbsirkutsk.ru Parshin Alexander, Postgraduate, tel.: (3952) 422645, e-mail: vader@cbsirkutsk.ru
основными водными ресурсами для близлежащих населенных пунктов - пос.Жигалово, д.Рудовка, д.Тутура, д.Якимовка и др.
Мониторинг проводился в период с 2006 по 2010 г. В его состав входили геохимические исследования компонентов окружающей среды: поверхностных вод, почв, воздуха и донных отложений.
Отбор проб производился поэтапно, по картам-схемам размещения площадок опробования, заранее подготовленных на топографических основах, согласно проектным решениям и в соответствии с нормативными документами (рис. 1). Пробная площадка отмечалась на карте фактического материала (масштаб 1:25 000). Особенности местности, координаты, определяемые СРБ-навигатором, и характеристика опробуемых компонентов окружающей среды отмечались в актах отбора проб. Осуществлялась фотосъемка местности. Отбор проб исследуемых компонентов проводился выше и ниже трубопровода по правому и левому берегам рек (рис. 1).
Предстроительный мониторинг проводился с целью получения информации о фоновых концентрациях исследуемых химических элементов, а также о состоянии основных компонентов окружающей среды и имеющихся экологических рисках в зоне возможного влияния газопровода до начала его строительства. Оценивались такие природные среды, как атмосферный воздух, поверхностные и подземные воды, геологическая среда и рельеф, почвенный и растительный покровы и др.
Целью мониторинговых исследований на строительном этапе было получение представительного натурного материала для определения содержания загрязняющих веществ в воде и почве на участке строительства трассы газопровода КГКМ - п. Жигало-во и обеспечения необходимых оценок химического состоянии опробуемых компонентов окружающей среды на стадии строительства и проведения сравнительного анализа.
В послестроительный период, который включает в
i. ¿60.3"
Рис. 1. Пример карты-схемы пробоотбора на участке перехода газопроводом р.Тутуры
Для упорядочивания работы с поступающей информацией и систематизации полученных данных, в качестве основы для ГИС создана база данных (БД), реализованная средствами СУБД Paradox. Структура БД направлена на систематизацию и хранение разнородных данных мониторинговых исследований строительства газопровода (фотопланы местности, информация с GPS, химические анализы проб и др.). На данный момент БД содержит более 30 разнородных таблиц и около 1200 закодированных проб.
При обработке результатов геохимических исследований, хранящихся в созданной базе данных, использовался настольный ГИС-пакет MapInfo. На топографической основе строились координатно-привязанные диаграммы распределения концентраций различных элементов и соединений.
В ходе наблюдений получен ряд зависимостей, характеризующих изменения в разные периоды строительства газопровода, а также сезонных закономерностей.
себя этапы рекультивации и эксплуатации, мониторинг производился с целью получения данных для определения содержания загрязняющих веществ атмосферном воздухе, воде, донных отложения и почве на территории трассы газопровода, для оценки влияния строительства на окружающую среду и комплексного сравнительного анализа за три года строительства.
Рассматриваемые участки трассы переходов рек газопроводом, как и весь регион, характеризуются существенно повышенной концентрацией сульфата (рис.2) и отчасти хлорид-иона в водах по сравнению с кларком, обусловленной широким распространением гипсоносных и соленосных отложений в южной части Сибирской платформы.
На строительном этапе прослеживается повышение концентраций данных элементов в химическом составе поверхностных вод и донных отложений р. Лены и р. Тутуры. Параметры распределения и сопоставление результатов предстроительного и после-
послестроительныи этап
Рис. 2. Изменения концентраций сульфатов в поверхностных водах р. Лены
строительного исследований данных компонентов на загрязнение металлами показали, что ситуация стабилизировалась по окончании строительства (рис.3).
На концентрацию ряда элементов обнаруживалось влияние других объектов, примером могут служить N V, Fe, значения которых достигли критических в предстроительный период, но изменения наблюдались в пробах воды как ниже, так и выше по течению от участка работ. Источниками загрязнения могут быть работы, проводимые при строительстве моста в районе пересечения р. Лены трассой автодороги Иркутск-Жигалово (рис. 4, 5).
Совокупность проведенных на разных этапах строительства исследований свидетельствует об отсутствии техногенного загрязнения поверхностных вод и донных отложений тяжелыми металлами, такими как барий, свинец, марганец и цинком.
Почва является депонирующей средой и может накапливать стойкие загрязняющие вещества как в результате глобальных и региональных выпадений из атмосферы, так и при непосредственном попадании
загрязняющих веществ в результате несанкционированных выбросов и аварийных ситуаций.
Содержания ряда металлов в почвах на после-строительном этапе сопоставимы с содержаниями, полученными при оценке исходного фонового состояния; к данным элементам относятся барий, никель, медь, кадмий, кобальт, хром и стронций, для которых интервалы изменений незначительны.
Наблюдается общий рост концентрации свинца и марганца, при этом сохраняется достаточно равномерное распределение данных элементов в почвах на территории трассы. Повышение содержания свинца, вероятно, является следствием его накопления в почвах в ходе строительства (рис.6). Ситуация нормализировалась после прекращения интенсивного движения техники вдоль трассы.
На разных этапах строительства выполнялась аэрофотосъемка и наземная фотосъемка территории с последующей пространственной привязкой полученных снимков. Подобная привязка дает возможность поэтапно ознакомиться со сложившейся ситуацией на
Рис.3. Изменения концентраций железа в поверхностных водах р. Тутуры
Рис.4. Изменения концентраций никеля в поверхностных водах р.Тутуры
Рис.5. Изменения концентраций никеля в донных отложениях р.Тутуры
всей территории, что существенно облегчает наблюдения. Визуальный анализ этих материалов в программе MapInfo позволил выявить изменения береговой линии рек, наличие опасных русловых процессов и дать прогноз размывов в период половодья. В результате выполненных исследований ситуация в период строительных работ была оценена как удовлетворительная. На строительном этапе были определены размеры нарушений почвенного покрова берегов и показано их соответствие технологическим схемам строительства. Также было отмечено нарушение береговых линий рек (рис. 7). При рассмотрении материалов послестроительного этапа установлено, что на этапе рекультивации необходимо восстановление не только почвенного плодородного слоя, но и русла рек.
По итогам проведенных исследований при помощи построенного ГИС-проекта дана оценка влияния
строительства газопровода на экологическое состояние р. Лена и р. Тутура и прибрежной полосы, построены графики межсезонной и поэтапной зависимости компонентов окружающей среды.
Полученные диаграммы распределений показали, что в целом, за этапы строительства газопровода, химический состав исследуемых рек не изменился. Критических значений, указывающих на загрязнение вод, не обнаружено. В ходе обработки результатов аналитических исследований выявлен ряд зависимостей:
- определены элементы и соединения, содержания которых за весь период исследования изменяются в пределах ошибки определения аналитических методик;
- при взмучивании в период строительства произошло повышение концентраций ряда элементов и соединений, ситуация стабилизировалась после окон-
Рис.6. Изменения концентраций свинца в почвенном покрове берегов р. Лены
чания строительства; показал, что значительных изменений химического
- отмечены сезонные изменения ряда исследуе- состава изучаемых компонентов на исследуемой тер-мых параметров; ритории не произошло и критических концентраций
- обнаружено влияние других объектов на загряз- загрязняющих веществ в исследованных объектах нение вод р. Лены и р.Тутуры, таких как строительство окружающей среды не обнаружено.
Рис. 7. Пример прослеживания изменения береговой линии р. Лены
автомобильного моста на трассе Иркутск-Жигалово;
Применение ГИС помогло выявить изменения бе-
- поступление наблюдаемых компонентов из реговых линий р. Лены и р. Тутуры, определить раз-нарушенных почв и донных отложений данных водных меры нарушений почвенного покрова их берегов при
объектов.
Сравнительный анализ полученных результатов
строительстве газопровода.
