1.2. Классификация загрязнителей окружающей среды и масш- табов воздействия при освоении нефтяных месторождений

Под загрязнением ОС обычно понимается увеличение концентрации любых токсичных веществ выше их фонового содержания или появление в ней новых токсичных веществ, не образующихся в ходе природных процессов в данной местности. В качестве источника загрязнения могут служить различные компоненты добываемого углеводородного сырья, и содержащиеся в нем токсичные химические соединения. Кроме того, загрязнение ОС происходит под влиянием техногенных источников, к числу которых относятся синтетические реагенты, а также технологические продукты, используемые в процессе разведки и добычи нефти (соли, кислоты, щелочи, многоатомные фенолы). Загрязнителями ОС кроме химических веществ также могут быть и физические, информационные или биологические агенты.

При освоении нефтяных ресурсов загрязнение ОС можно разделить на следующие основные виды [24].

Механическое загрязнение возникает при непосредственном попадании в ОС посторонних предметов и материалов. Чаще всего происходит во время строительства, когда образующийся мусор и отходы производства не вывозятся со стройплощадок, а также в результате жизнедеятельности вахтовых и временных поселков. Наиболее яркий пример механического загрязнения – свалки бытовых и промышленных отходов, использованной тары. При механическом загрязнении нарушаются растительный покров, почвы, изменяются условия жизни некоторых видов животных, снижается эстетическая и рекреационная ценность ландшафтов.

Химическое загрязнение возникает при попадании в ОС химических веществ, которые приводят к ухудшению ее качественных характеристик. Попадая в водные объекты, на земную поверхность, в недра и атмосферу, химические вещества могут вызывать различные болезни, мутации, повлиять на органолептические (вкусовые) качества употребляемых в пищу растений и животных, а также привести к гибели объектов растительного и животного мира. Не менее опасны они и для человека, поскольку вызывают ухудшение состояния здоровья вплоть до летального исхода. Многие химические вещества опасны еще и тем, что способны накапливаться в трофической цепи, представляя серьезную опасность для ее конечных звеньев и особенно для человека.

Радиационное загрязнение – это превышение уровня радиации выше фоновых значений. Представляет серьезную угрозу всему живому, вызывая раковые заболевания и мутации. Возникает при утечках радиоактивных веществ в местах их захоронения, использовании строительных материалов с повышенным фоном излучения, и при применении направленных ядерных взрывов для ликвидации аварий на скважинах. Наряду с химическим является наиболее опасным видом загрязнения.

Биологическое загрязнение возникает при искусственном привнесении в данную местность живых организмов и растений из других регионов. Попадая в иные условия, благоприятные для их обитания и при отсутствии естественных врагов они могут начать неконтролируемо размножаться, нанося непоправимый вред местной флоре и фауне, вплоть до исчезновения некоторых видов.

Шумовое загрязнение возникает при работе механизмов и транспортных средств. Шум оказывает беспокоящее действие на животных и работающий персонал. В первом случае возникает паника, следствием которой зачастую является массовая гибель животных, особенно молодняка; во втором случае развиваются профессиональные заболевания.

Тепловое загрязнение обусловлено локальным увеличением температуры водоемов вследствие сбросов хозяйственно-бытовых и технических вод, и воздушного бассейна из-за выбросов газовоздушной смеси, приводит к качественному изменению характеристик ОС. В результате смещаются сроки биологических циклов у животных и растений как в сторону более раннего развития, так и увеличения продолжительности активного периода. Последствия могут быть как отрицательными, так и положительными. К отрицательным факторам, в первую очередь, следует отнести раннее развитие молодняка, например, рыб. После этого им трудно бывает обеспечить себя кормом, поскольку другие участки акватории, где проходит их основной цикл, если можно так выразиться, не готовы к их приему. С другой стороны бόльшая продолжительность вегетационного периода обеспечивает кормами многие виды животных, облегчая им существование, особенно в неблагоприятные сезоны. Также могут иметь место и обратные эффекты, тогда биологические циклы будут становиться более длительными, вследствие чего некоторые виды просто не успеют подготовиться к зиме.

Преобладание механического, химического, теплового и биологического видов загрязнений зависит во многом от интенсивности и длительности функционирования источника загрязнения.

По пространственному признаку источники загрязнения подразделяются на точечные (скважины, амбары, танкера), линейные (трубопроводы, водоводы) и площадные (нефтепромыслы, месторождения). Оценку значимости источников загрязнения следует проводить с учетом продолжительности их функционирования во времени. В зависимости от продолжительности действия выделяются систематические и временные источники загрязнения. Уровень загрязнения ОС отходами производства оценивается кратностью превышения предельно допустимых концентраций (ПДК) поступающих веществ в природные объекты. Под ПДК понимается максимальная концентрация данного токсического вещества, при которой не ухудшается здоровье, работоспособность человека и живых организмов и не наблюдается неблагоприятных наследственных изменений.

Термин "предельно допустимая концентрация" используется в промышленности уже многие годы, и часто под ним подразумевают средневзвешенную продолжительность воздействия. Сейчас становится все более употребительным термин "предельно допустимая продолжительность воздействия" (ПДПВ), под которым подразумевают максимальное по продолжительности воздействие токсичного вещества, допускаемое соответствующим регулирующим органом. ПДПВ обычно выражается как средняя взвешенная продолжительность воздействия в течение любого выбранного периода времени продолжительностью 8 часов или допустимое кратковременное воздействие (ДКВ), которое обычно выражается как максимальное усредненное воздействие токсичного вещества в воздухе в течение любого периода времени продолжительностью 15 минут. Эти величины выражаются в миллионных долях (млн.^-1) по объему газа в воздухе.

По ориентировочным оценкам, большая часть углеводородного загрязнения приходится на атмосферу – 75 %, 20 % фиксируется в поверхностных и подземных водах и 5 % накапливается в почвах [14]. Различие физико-химических свойств загрязнителей и многообразие форм их миграции, особенно при переходе из среды в среду и фазовых превращениях, обусловливают чрезвычайную сложность механизма нефтяного и газового загрязнения и недостаточную его изученность.

Для оценки пространственно-временных масштабов воздействия нет единой общепринятой шкалы. В практике [24] обычно используются деление пространственных масштабов на локальные, местные, региональные и глобальные, а временных – на кратковременные, средневременные и долговременные. Для определенности оценок можно принять следующие пространственные и временные градации масштабов (таблица 1.2).

Таблица 1.2. Пространственные и временные масштабы

воздействия

Масштаб	Градация	Характер возможного воздействия
Пространственные масштабы
Локальный	Десятки сантиметров – десятки метров	Затрагиваются фации, урочища, мелкие водоемы и водотоки, отдельные геобиоценозы.
Местный	Сотни метров – километры	Затрагиваются ландшафты, средние реки, озера и болота. Поражаются местообитания животных.
Региональный	Десятки километров – сотни километров	Наносится значительный урон популяциям и сообществам. Ущерб ощущается в большей части территории региона.
Глобальный	Тысячи километров	Последствия ощущаются на всей территории региона и за его пределами.
Временные масштабы
Кратковременный	Минуты – часы	Малозначительный урон флоре и фауне, водным объектам и почвам.
Средневременный	Сутки – месяцы	Заметный ущерб геобиоценозам, популяциям и сообществам.
Долговременный	Годы – десятилетия	Катастрофические последствия для отдельных видов, популяций и сообществ. Может привести к экологической катастрофе.

При определении пространственных масштабов процессов принято относить их к соответствующей градации, если воздействие будет иметь место на соответствующем расстоянии хотя бы в одном направлении. Другими словами, не обязательно, чтобы поражаемая площадь имела форму, близкую к окружности или квадрату; она может иметь вид вытянутого вдоль одной оси эллипса или длинного прямоугольника. Временные масштабы следует оценивать по максимальному времени воздействия, в течение которого происходит полное восстановление экосистемы, а производные от загрязнителей вещества, образующиеся в результате химических реакций, теряют свою опасность. Получаемые таким образом оценки пространственных и временных масштабов следует рассматривать как предельные, т.е. максимально возможные.

Пространственные и временные масштабы связаны между собой, поскольку все природные процессы протекают в пространстве и времени. Сочетание масштабов будет зависеть от времени действия источников воздействия, количества попадающих в ОС загрязняющих веществ, физико-химических свойств флюидов, характера подстилающей поверхности, абсорбционных свойств горных пород и динамики природных процессов, способствующих распространению поллютантов в воздухе, воде и грунте.

Оценка воздействия на ОС через масштабы имеет тот недостаток, что не учитывает динамику распределения концентраций ЗВ и их различные трансформации в пространстве и времени. Тем не менее, такой подход дает возможность, пусть иногда и на экспертном уровне, определить порядок негативных последствий при том или ином виде деятельности, связанной с освоением нефтяных и газовых ресурсов. Оценка возможного воздействия посредством масштабирования негативных последствий позволяет в первом приближении сравнивать различные варианты освоения месторождений, реконструкции и ликвидации объектов, применения технологий и т.д. Идея метода достаточно проста. Пространственные масштабы ранжируются по степени возрастания негативных последствий на ОС – от локального до глобального и временные масштабы – от кратковременного до долговременного. Затем составляется таблица, содержащая суммы рангов пространственных и временных оценок масштабов воздействия на каждый из компонентов ОС. На базе табл. 1.2 составим такую таблицу рангов – табл. 1.3.

Таблица 1.3. Ранговые оценки пространственных и временных масштабов воздействия

Масштаб	Ранг
Пространственные
Локальный	1
Местный	2
Региональный	3
Глобальный	4
Временные
Кратковременный	1
Средневременный	2
Долговременный	3

Ранжирование производится по принципу: чем больше масштаб загрязнения и выше его продолжительность, тем выше ранг. Решение о предпочтительности того или иного варианта принимается по сумме рангов: чем она выше, тем хуже альтернатива по воздействию на ОС. Пример применения ранговых оценок для простого случая – предварительного сравнения вариантов размещения промышленной площадки, приведен в табл. 1.4.

Таблица 1.4. Оценка воздействия на ОС вариантов размещения промышленной площадки

Номер альтернативы	Пространственный масштаб (ранг)	Временной масштаб (ранг)	Суммарный ранг
1	2	3	5
2	2	1	3
3	4	1	5

Согласно полученным оценкам, предпочтение получает альтернатива № 2. В случае равенства альтернатив – в нашем случае № 1 и 3, преимущество получает та из них, ликвидация последствий у которой потребует меньше затрат и работы по рекультивации будут произведены в более короткие сроки.