«ЭКОЛОГО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ СИБИРИ И СОПРЕДЕЛЬНЫХ ТЕРРИТОРИЙ Материалы II научно-практической конференции с международным участием г.Нижневартовск, 30 марта 2011 года ...»

Мониторинг атмосферы в районе нефтегазодобычи направлен на контроль за текущим состоянием загрязнения атмосферного воздуха, разработку и оценку прогноза загрязнения, и выработку мероприятий по его сокращению. Контроль за загрязнением атмосферного воздуха проводится в соответствии с РД 52.04.186-89.

Определение количества выбросов из источников прямыми методами измерения концентрации вредных веществ и объемов газовоздушной смеси в местах выделения вредных веществ в атмосферу проводится в соответствии с ГОСТ 17.2.3.02-78 и РД 39-142-00.

Контроль атмосферного воздуха проводится экологической (или приравненной к ней) службой ежедневно при работе технологического оборудования.

В соответствии с «Типовой инструкцией по организации системы контроля промышленных выбросов в атмосферу в отраслях промышленности» в число обязательных контролируемых веществ должны быть включены специфические вредные вещества (углеводороды и меркаптановые соединения) поступающие в атмосферу от организованных (котельные, ремонтные цеха и др.) и неорганизованных (факела высокого и низкого давления, печи подогрева нефти, резервуары и др.) источников на месторождениях.

Информация, получаемая при проведении мониторинга, необходима:

для разработки комплекса мероприятий, обеспечивающих стабильность экологической ситуации и надежность работы промышленных объектов;

для организации контроля за соблюдением нормативов предельно допустимых выбросов (ПДВ) на объектах промысла и на контролируемой территории;

для принятия хозяйственных и организационных решений по соблюдению природоохранного законодательства.

Мониторинг водной среды заключается в изучении состояния вод рек, озер, водоемов и др., а также контроле состава поверхностных водоемов, подземных вод. Проводится контроль над объемом и рациональным использованием природных вод, особенно над состоянием хозяйственно-питьевого водоснабжения, степенью очистки сточных вод.

Организация режимных наблюдений за уровнем и качеством поверхностных, грунтовых и подземных вод осуществляется в соответствии с ГОСТ 17.1.3.13-86, СанПиН 46-30-88, СанПиН 2.1.4.1074-01, РД 39-3-854-83, ГОСТ 24481-80 и ГОСТ 17.1.3.07-82. Периодичность и календарные сроки отбора проб устанавливаются с учетом особенностей водного режима контролируемых водотоков и водоемов, путей поступления загрязняющих веществ в водные объекты и доступности пунктов наблюдений:

зимняя межень — последняя декада февраля — первая декада марта;

весенний паводок — последняя декада мая — первая декада июня;

летне-осенняя межень — последняя декада августа — первая декада сентября;

перед ледоставом — вторая декада октября.

Наиболее полными являются результаты наблюдений, проводимых в период весеннего половодья и дождевых паводков.

Работы по наблюдению за состоянием поверхностных вод проводятся согласно утвержденным контролирующими организациями (территориальными природоохранными органами) программами экологического мониторинга обязательным приложением к которой является карта-схема расположения контрольных пунктов наблюдения за качеством поверхностных вод.

Для мониторинга почвенного покрова на территории месторождения необходимо знать не только номенклатуру и источники загрязнения, но и их миграцию в природной среде, аккумуляцию в почвенной толще.

Существует два метода контроля состояния почвенного покрова — визуальный и инструментальный (физико-химический метод анализа). Визуальный метод используется для ежедневного наблюдения за состоянием земель. При этом производится осмотр месторождения и регистрация мест нарушения и загрязнения земель, оценка состояния растительности и т.д.

Инструментальный метод позволяет получить количественную оценку токсикантов. Контроль ведется на эпизодических и режимных пунктах наблюдения.

Эпизодические пункты уточняют источники загрязнения по сообщениям населения, требованиям вышестоящих и контролирующих организаций. Режимные пункты наблюдения устанавливают на местах аварийных разливов, участках после захоронения отходов, территории действующих факелов, резервуаров для хранения нефти и т.д.

На загрязненных участках почвенные пробы отбирают по диагонали участка через каждые 15 м начиная от края по ГОСТ 17.4.3.01-83, ГОСТ 17.4.3.04-85, ГОСТ 28168-89.

Оперативному обследованию с целью определения площади и степени загрязнения почв подлежат лишь аварийно-загрязненные нефтью и нефтепромысловыми водами участки земель. При этом экоаналитической лабораторией проводится анализ водной вытяжки образцов почв, определяется содержание нефтепродуктов. Отбор проб производится не реже одного раза в год на глубину проникновения загрязнителя.

Мониторинг ландшафта (растительности) и экзогенных геологических процессов предусматривает изучение изменений ландшафта в процессе техногенного воздействия объектов и сооружений, выявление и предупреждение таких экзогенных процессов, как оползни, эрозия почв.

В полной зависимости от состояния растительного покрова находится и животный мир, как территорий нефтепроводов, предприятий, так и окружающих территорий. Для решения задач в области изучения животного мира проводится биологический мониторинг, складывающийся из диагностического и прогностического направлений. Наблюдение и контроль в рамках биологического мониторинга проводятся на основе единых методов сбора, хранения и выдачи данных полевых и лабораторных исследований.

1. Голицин А.Н. Промышленная экология и мониторинг загрязнения природной среды: Учебник.

М., 2007.

2. Гендрин А.Г. и др. Экологическое сопровождение разработки нефтегазовых месторождений.

Вып. 2. Мониторинг природной среды на объектах нефтегазового комплекса: Аналит. обзор / ГПНТБ СО РАН;

ОАО «ТомскНИПИнефть ВНК». Отв. ред. А.Г.Гендрин. Новосибирск, 2006.

3. Справочник инженера по охране окружающей среды (эколога) / Под редакцией В.П.Перхуткина. М., 2006.

4. Подавалов Ю.А. Экология нефтегазового производства. М., 2010.

КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА СУРОВОСТИ ЗИМНИХ УСЛОВИЙ

ИНТРОДУКЦИИ РАСТЕНИЙ В КУЗБАССКОМ БОТАНИЧЕСКОМ САДУ

Ботанические сады являются центрами по охране и изучению растений.

В решении этой проблемы участвует Кузбасский ботанический сад, где проводится интродукция растений, взятых из других географических районов.

Интродукция растений является многолетним процессом, в течение которого имеется возможность не только сохранить их, но и изучить биологию, экологию и полезные свойства малоизвестных или совсем неизвестных в культуре видов, не нарушая и не нанося особого вреда естественным популяциям. При этом важным является экологический мониторинг условий, в которые они попадают при отборе их для интродукционного эксперимента.

Местные гидротермические условия оказывают большое влияние на растения географически отдаленных регионов. Они в значительной мере определяют возможность сохранения их в ботанических садах. С одной стороны успешность интродукции этих растений во многом зависит от соответствия условий первичного местообитания новым условиям произрастания, особенно условиям зимовки в снежно-холодную часть годового цикла ботанического сада, с другой стороны результаты интродукции зависят и от способности самих интродуцентов приспосабливаться, особенно к кардинально изменившимся экологическим условиям. Во многих случаях именно эти условия перезимовки растений определяют эффективность интродукционных опытов.

Устойчивость растений к низким температурам определяется не только наследственными свойствами вида, экотипа или сорта растений, но и всем комплексом внешних условий в каждом году в конкретных условиях местообитания.

При отсутствии необходимых для предзимней закалки внешних условий в предшествующий зиме период растения не могут сформировать высокую морозоустойчивость, что может привести их к гибели.

Холодный период года является периодом покоя растений. Рост их прекращается осенью при устойчивом переходе средней суточной температуры через 5°С, а весной вегетация возобновляется при достижении той же температуры.

Таким образом, холодный период разделяет между собой два цикла развития зимующих растений: осенний и весенне-летний. Отсюда возникает необходимость знания ежегодных условий зимы в Кузбасском ботаническом саду.

Основными экологическими факторами, оказывающими влияние на перезимовку растений в холодную часть года, являются температура воздуха и снежный покров в их определенных соотношениях.

Низкие температуры воздуха при малом снежном покрове или высокие температуры воздуха при избыточном снежном покрове нередко приводят к изменению морфологических особенностей растений, сокращению (увеличению) вегетационного периода и его фенологических фаз зимующих интродуцентов.

На рост и развитие растений могут оказывать влияние и другие соотношения этих двух элементов, если они существенно отличаются от типичных гидротермических условий Кузбасского ботанического сада.

В целом для юго-востока Западной Сибири нормальная перезимовка растений проходит при температурах воздуха не ниже -20°С. Понижение температуры воздуха до -35, -40°С и ниже часто при малой толщине снежного покрова вызывает повреждения и гибель растений даже местных видов.

Низкие отрицательные температуры воздуха оказывают воздействие в первую очередь непосредственно на надземные части растений деревьев и кустарников. Для травянистых растений большее значение в перезимовке имеет температура почвы.

Снежный покров той или иной толщины уменьшает действие морозов в зоне подземных частей растения. Зимовка их проходит при более умеренном режиме температуры почвы по сравнению с температурой воздуха.

Исследования в Западной Сибири показали, что для нормальной перезимовки многолетних растений достаточна мощность снежного покрова до 40 см, а в более суровые по термическому режиму зимы до 50 см. В то же время снежный покров, превышающий 50-60 см, не является необходимым для хорошей зимовки растений. В некоторых случаях он вызывает даже повреждения, особенно при аномально повышенном температурном фоне зимы (выпревание) [4].

В ходе зимовки растений большое значение имеет режим снежного покрова.

Наибольшая его толщина в Кузбасском ботаническом саду и в целом на юго-востоке Западной Сибири имеет место в конце зимы. Тем самым здесь создаются в первую половину зимы более суровые условия перезимовки растений, чем во вторую. Поэтому при малом снежном покрове понижение температуры воздуха ниже необходимых пределов в первую половину зимы может вызвать их повреждение.

Во вторую половину зимы неблагоприятным для зимовки растений может быть соотношение толщины снежного покрова и температуры воздуха в следующих вариантах. Положительные температуры при малой толщине снежного покрова, или даже при полном его сходе, с возвратом низких температур, или, положительные температуры при избыточном снежном покрове, сохраняющемся на протяжении длительного времени.

На перезимовку растений оказывает влияние не только толщина снежного покрова, но и его плотность, а также характер его залегания. На открытых участках многолетников Кузбасского ботанического сада изменение направления и силы преобладающих ветров зимой могут существенно изменить режим снежного покрова за счет перераспределения снега, усиливая его неравномерное залегание. Последнее обстоятельство в конечном итоге может привести к повреждению растений там, где его недостаточно, или накапливается избыточное количество, что также может оказаться не благоприятным для растений.

Таким образом, для проведения эффективных интродукционных экспериментов требуется информация о гидротермических условиях холодной части года ботанических садов. Достижение этой цели может быть достигнуто путем комплексной оценки зимних условий Кузбасского ботанического сада с последующей классификацией зим.

Для оценки условий холодной части года и классификации зим в Кузбасском ботаническом саду использованы справочные данные станции г. Кемерово [1].

Исходные данные о снежном покрове получены с помощью снегосъемок. Снегосъемки проводились в последний день каждой декады месяца со времени установления устойчивого снежного покрова с 2004 по 2010 гг. Размещение снегомерных площадок на территории ботанического сада определены с учетом сложившихся условий соответственно разнообразию основных растительных сообществ. Для оценки режима снежного покрова была использована его толщина, осредненная по 10 снегомерным пунктам, организованных на луговых, лесных сообществах и участках с различными группами интродуцентов. Анализ выполнен путем вычисления средних значений и их статистических характеристик.

Известно, что метеорологические параметры корреляционно связаны между собой. Экологические условия формируются совместным вкладом всех метеорологических элементов и определяются комплексными параметрами.

Комплексная оценка зимних условий дана по безразмерному коэффициенту, учитывающему самый холодный месяц зимы и толщину снежного покрова на последнюю декаду этого месяца.

Для комплексной характеристики зимнего режима Г.Д. Рихтером [2] был предложен снежно-температурный коэффициент, который показывает число градусов мороза, приходящихся на 10 см толщины снежного покрова. Если в данную зиму максимальная толщина снежного покрова не превышает 10 см, то зима считается малоснежной, а многоснежной, если толщина превышает 30 см.

Снежно-температурный коэффициент имеет климатологическое значение. Величина коэффициента хорошо согласуется с растительными зонами, но не характеризует условий перезимовки растений-интродуцентов.

Агроклиматологи чаще используют показатели, включающие в формулу не среднюю температуру воздуха, а среднюю из абсолютных минимумов температуры воздуха, которая характеризует условия перезимовки сельскохозяйственных растений в холодное время года. Один из комплексных показателей суровости агроклиматических условий зимнего периода предложен А.М. Шульгиным [3], который учитывает средний из абсолютных минимумов температуры воздуха за месяц и в среднем за зимние месяцы и среднюю толщину снежного покрова. Этот показатель суровости зимнего сезона, по мнению автора, хорошо отражает различные комбинации температуры воздуха и толщины снежного покрова.

Средние многолетние характеристики климатических условий зимнего периода на территории Кузбасского ботанического сада определены по данным станции г. Кемерово, агро, и представлены в таблице 1, а за конкретные годы в таблице 2.

В течение зимы суровость не остается постоянной. По многолетним данным февраль и март являются мало суровыми из всех зимних месяцев. Наиболее суровыми являются ноябрь и далее следуют декабрь, январь и апрель.

Средние многолетние характеристики климатических условий зимнего периода на территории Кузбасского ботанического сада

XI XII I II III IV

Средняя из абсолютных минимумов температура воздуха, °С Средняя толщина снежного покрова (по снегосъемкам), см Характеристики зимних условий в Кузбасском ботаническом саду За период наблюдений зимы в основном были мало суровыми. Из шести зим наибольшей суровостью отличается зима 2005-2006 года, комплексный показатель климатических условий которой близок к среднему многолетнему значению.

Суровость зим с 2004 по 2010 гг. менялась от сурового до мало сурового типа, что может служить косвенным подтверждением современной тенденции зимних условий в сторону потепления.

Таким образом, анализ данных о режиме температуры и толщины снежного покрова в Кузбасском ботаническом саду позволяет сделать следующие выводы. По комплексному показателю суровости в многолетнем плане зима в Кузбасском ботаническом саду относится к суровому типу. В течение зимнего сезона суровость условий изменяется. Наиболее суровыми является начало зимы, особенно ноябрь. Суровыми условиями отличается и конец зимы, хотя по степени суровости уступает началу. Различия суровости начала и конца зимы, видимо, объясняются, с одной стороны, характером температурного тренда, а с другой стороны, динамикой толщины снежного покрова. Начальному этапу зимнего сезона характерен нисходящий тренд хода температуры воздуха и увеличением толщины снежного покрова, а заключительному этапу характерен восходящий тренд температуры воздуха и уменьшение толщины снежного покрова.

Несмотря на понижение температуры самого холодного месяца зимы и увеличение снежности, комплексный показатель климатических условий зим за период наблюдений с 2004 по 2010 гг. изменился от сурового типа зимы до мало сурового. Такая изменчивость типологии зим свидетельствует о современной тенденции зимних условий в сторону потепления, что может быть объяснено возрастанием снежности на фоне понижения температур.