Общие принципы мониторинга окружающей среды в России.

Система экологического мониторинга должна накапливать, систематизировать и анализировать информацию: о состоянии окружающей среды; о причинах наблюдаемых и вероятных изменений состояния (т. e., об источниках и факторах воздействия); о допустимости изменений и нагрузок на среду в целом; о существующих резервах биосферы. Таким образом, в систему экологического мониторинга входят наблюдения за состоянием элементов биосферы и наблюдения за источниками и факторами антропогенного воздействия. Государственный доклад " О состоянии окружающей природной среды в РФ в 1995 г." определяет экологический мониторинг в РФкак комплекс выполняемых по научно обоснованным программам наблюдений, оценок, прогнозов и разрабатываемых на их основе рекомендаций и вариантов управленческих решений, необходимых и достаточных для обеспечения управления состоянием окружающей природной среды и экологической безопасностью. В соответствии с приведенными определениями и возложенными на систему функциями мониторинг включает три основных направления деятельности: наблюдения за факторами воздействия и состоянием среды; оценку фактического состояния среды; прогноз состояния окружающей природной среды и оценку прогнозируемого состояния.

Федеральный закон РФ содержит в себе статью 63, которая называется “Организация государственного мониторинга окружающей среды (государственного экологического мониторинга)”. и осуществления государственного мониторинга окружающей среды устанавливается Правительством РФ. Порядок предоставления информации о состоянии окружающей среды регулируется законодательством.

Контроль экологический — деятельность государственных органов, предприятий и граждан по соблюдению экологических норм и правил. Различают государственный, производственный и общественный экологический контроль.Законодательные основы экологического контроля регулируются Законом РФ " Об охране окружающей природной среды".

33.Концепцияорганизации производственного экологического мониторинга. В соответствии с законодательством, при строительстве объектов, их эксплуатации и в постэксплуатационный период необходимо осуществлять производственный экологический мониторинг (ПЭМ). Целью производственного экологического мониторинга является контроль экологического состояния окружающей среды в зоне влияния строительства и эксплуатации объекта путем сбора измерительных данных, их комплексной обработки и анализа, для оценки ситуации и принятия управленческих решений. Производственный экологический мониторинг включает в себя три этапа работ: 1) фоновый мониторинг (оценка состояния природных компонентов до начала строительства); 2) мониторинг происходящих изменений в состоянии природных компонентов в период строительства; 3) мониторинг происходящих изменений в состоянии природных компонентов в период эксплуатации объекта строительства. В задачи производственного экологического мониторинга входит: осуществление наблюдений за техногенным воздействием на компоненты природной среды при строительстве объектов, их эксплуатации и постэксплуатационном периоде; анализ и обработка полученных в процессе мониторинга данных; оценка изменений состояния компонентов природной среды в результате техногенных воздействий; Результаты производственного экологического мониторинга используются в целях: контроля соответствия воздействия строительства и эксплуатации объекта на различные компоненты природной среды предельно допустимым нормативным нагрузкам; контроля соответствия состояния компонентов природной среды санитарно-гигиеническим и экологическим нормативам; разработки и внедрения мер по охране окружающей среды. Объектами производственного экологического мониторинга являются: выбросы организованных и неорганизованных источников; атмосферные осадки (снежный покров); поверхностные воды; донные отложения; почвенный покров; растительный покров; животный мир.

Основными источниками воздействия на объекты мониторинга являются строительная техника и транспортные средства, временные объекты, обслуживающие строительство, объекты сопутствующей инфраструктуры, производственные работы всех перечисленных объектов, нахождение людей в зоне строительства и прилегающей к ней территории, последующая эксплуатация оставшихся объектов после завершения строительства. При проведении производственного экологического мониторинга следует учитывать, что воздействия на компоненты природной среды в процессе строительства значительно больше, чем во время эксплуатации объекта, а для объективной оценки масштаба негативных воздействий необходима оценка состояния природных компонентов до начала строительства – фоновый мониторинг. Иногда фоновый мониторинг проводится на сопредельных к строительству территориях, в случаях, если его невозможно было провести до начала строительных работ.В настоящем документе предлагаются базовые принципы для подготовки программы ведения производственно-экологического мониторинга животного и растительного мира, разработанные Научным центром – «Охрана биоразнообразия» РАЕН.

34.Физико-химические методы в контроле загрязнения окружающей среды нефтью и нефтепродуктами. Наиболее распространена обширная группа физико-химических методов.Фотометрический метод основан на сравнении оптических плотностей исследуемой и контрольной жидкостей, определяемых по закону Бугера - Ламберта - Бера:

где D – оптическая плотность раствора; а – коэффициент поглощения при определенной длине волны; b – толщина кюветы; с – концентрация исследуемого элемента (вещества). При постоянных значениях а и b зависимость между оптической плотностью раствора и концентрацией загрязнителя должна быть линейной. К разновидностям фотометрического метода анализа относятся фотоколориметрический (визуальная фотоколориметрия, фотоэлектроколориметрия) и спектрофотометрические фотоколориметрические методы (с поглощением полихроматического света). Для визуальной фотоколориметрии используют приборы визуального сравнения: пробирки, ручные колориметры, визуальные фотометры; для фотоэлектроколориметрии – фотоэлектрические фотометры, которые являются двухлучевыми приборами с двумя фотоэлементами. Чувствительность определения соединения зависит от природы элемента соединения и составляет 0, 02-20 мкг/мл пробы.

Спектрофотометрические методы анализа отличаются от фотоколориметрических использованием поглощения монохроматического света. Чувствительность определения различных элементов и соединений спектрофотометрами 0, 08-20 мг/мл пробы. Частными случаями спектрофотометрии являются турбидиметрический и нефелометрический методы анализа, применяющиеся для определения количества веществ, находящихся во взвешенном состоянии, посредством измерения интенсивности прохождения (турбидиметрический) или рассеивания (нефелометрический) света в контролируемом растворе пробы. Для измерений турбидиметрическим методом служат спектрофотометры различных типов с синим светофильтром, а также специальные приборы - мутномеры. Рассматриваемый метод пригоден для измерения концентраций порядка несколько частей на миллион. Нефелометрический метод анализа более чувствителен для сильно разбавленных суспензий и при благоприятных условиях может дать точность, сравнимую с точностью других колориметрических методов. В основе спектрофотометрии (спектрально-эмиссионного метода) лежит излучение световой энергии атомами, ионами, реже молекулами. Излучаемые молекулами, атомами, ионами эмиссионные линейчатые спектры не зависят от вида химических соединений, из которых состоит исследуемое вещество. Поэтому этот вид анализа применяется для элементного состава проб воды и почвы.Метод является универсальным, высокочувствительным, экспрессным и точным; кроме того, он позволяет одновременно анализировать до 30 элементов в одной пробе. Атомно-абсорбционный спектральный анализ основан на способности свободных атомов элементов селективно поглощать резонансное излучение определенной для каждого элемента длины волны. Метод универсален, прост, высокопроизводителен и позволяет выделить более семи элементов с точностью 0, 1-0, 01 мг/л. Люминесцентный (флуориметрический) метод использует появление сильной флуоресценции у некоторых веществ (нефтепродуктов, фенолов и др.) при воздействии на них ультрафиолетовым излучением. Приборы для люминесцентного анализа называются спектрофлюориметрами. Газохроматографический метод основан на селективном разделении соединений между двумя несмешивающимися фазами, одна из которых неподвижна (жидкость или твердое тело), а другая – подвижна (инертный газ – носитель). Рассматриваемый метод позволяет определять ничтожно малые количества веществ, не обладающих специфическими реакциями, анализировать смеси, состоящие из десятков и сотен компонентов с близкими свойствами. Электрохимические методы анализа используют зависимость различных электрических свойств среды от количественного и качественного состава исследуемого вещества: · изменение потенциала электрода в зависимости от физико-химических процессов, протекающих в веществе (потенциометрический метод); · изменение электропроводности и диэлектрической проницаемости вещества в зависимости от концентрации и природы ее компонентов (кондуктометрический метод); · реакции ионоселективных электродов, обратимых к большому числу катионов и анионов (ионометрический метод).

К этой же группе методов относится полярографический метод, использующий принцип восстановления анализируемого соединения на ртутном капающем электроде, как правило, при анализе следовых количеств веществ, находящихся в разных агрегатных состояниях. Полярографы имеют чувствительность, равную 0, 005-1 мкг/мл пробы. Macс-спектрометрический метод заключается в ионизации газообразной пробы электронной бомбардировкой, после чего образующиеся ионы подвергаются воздействию магнитного поля. В зависимости от массы и заряда ионы отклоняются с различной скоростью и соответствующим образом разделяются.

Рентгеноспектральный анализ состоит в изучении спектров различных элементов и веществ под воздействием рентгеновского излучения.

35.Методы биотестирования, применяемые для целей производственного экологического мониторинга. В результате антропогенного воздействия биосфера загрязняется большим количеством химикатов, которые дестабилизируют экосистемы, влияют на здоровье человека. Это обуславливает необходимость постоянного экологического контроля объектов окружающей среды. Экологический мониторинг основан на сочетании методов биомониторинга и химикоаналитических исследований. Первоначальный анализ качества природных сред осуществляется методами биотестирования. При обнаружении токсичности проводится детальный химический анализ проб по всему перечню загрязняющих веществ для данного объекта. В настоящее время пестициды по-прежнему являются основными средствами защиты растений от негативного воздействия различных организмов.Широкое применение пестицидов в сельскохозяйственной практике привело к тому, что все страны, так или иначе, сталкиваются с проблемами отходов пестицидов. В высокоиндустриальных странах (Европа, Северная Америка) проблемы отходов пестицидов в основном связаны со сточными водами, рециркуляцией и (или) ликвидацией упаковки (контейнеров и др.) после использования пестицидов и с ремедиацией загрязненных почв. Для выбора технологии утилизации и захоронения отходов пестицидов обязательным условием является определение класса опасности отхода. Ранее процедура выявления класса опасности отходов для окружающей природной среды основывалась на количественных расчетах содержания компонентов в соответствии с их химическим составом. В последнее время все чаще для этих целей используется методы биотестирования. В настоящее время для задач экологического мониторинга рекомендованы 3 биологические тест-системы, по характеристикам которых судят о степени токсичности изучаемых объектов. В них используются равноресничные инфузории Paramecium caudatum, низшие ракообразные Daphnia magna, Ceriodaphnia affinis и Artemia salina, а также зеленая протококковая водоросль Scenedesmus quadricauda. На них исследуется острая и хроническая токсичность образцов почв, отходов и пр.В соответствии с задачами исследования нами было проведено изучение влияния на тест-объекты и определение класса опасности следующих проб: смеси пестицидов, тары и грунта, загрязненных пестицидами. Поскольку предполагаемые для исследования отходы представляли собой смесь пестицидов различного происхождения, определение класса их опасности с помощью количественных методик представлялось невозможным. Для этих целей нами был использован метод биотестирования по двум методикам оценки токсичности.Первая основана на определении влияния растворов водных вытяжек проб на выживаемость Daphnia Magna, вторая на регистрировании темпа роста (снижении численности) клеток водоросли Scenedesmus quadricauda. Эксперимент с дафниями проводился при постоянной температуре 20 ±2°С и освещенности 500-1000 лк., с водорослями - при температуре 22-25°С и освещенности 3000-4000 лк.

В табл. 1 представлены полученные результаты исследований. Отнесение отходов к определенному классу опасности проводилось в соответствии с инструкцией «Критерии отнесения опасных отходов к классу опасности для окружающей природной среды» (Приказ МПР РФ №511 от 15 июня 2001 г.)

36.Понятие скважины и ее элементы. Нефтяная или газовая скважина - это приблизительно цилиндрическое сооружение в глубь Земли, включающее преимущественно вертикальную или наклонную горную выработку в непродуктивной зоне пород и соединенную с ней выработку любой направленности в продуктивной зоне горных пород, крепь в виде обсадных труб и цементных оболочек и фильтр, обеспечивающий надежную гидродинамическую связь скважины с продуктивным пластом. Основными элементами скважины являются: устье, забой, ствол, обсадная колонна, фильтр, цементное кольцо.
Устье - это начало скважины, образованное короткой вертикальной зацементированной трубой - направлением.
Забой - это дно ствола скважины.
Ствол - это горная выработка, внутри которой располагаются обсадные колонны и производится углубление скважины.
Обсадная колонна - это свинченные друг с другом и опущенные в ствол обсадные трубы с целью изоляции слагающих ствол горных пород. Различают первую обсадную колонну - кондуктор, последнюю обсадную колонну - эксплуатационную колонну, в том числе хвостовик, промежуточные обсадные колонны, в том числе летучки (лайнеры).
Фильтр - участок скважины, непосредственно соприкасающийся с продуктивным нефтяным или газовым горизонтом. Фильтром может служить необсаженный колонной участок ствола, специальное устройство с отверстиями, заполненное гравием и песком, часть эксплуатационной колонны или хвостовика с отверстиями или щелями.
Цементное кольцо - затвердевший цементный раствор, закачанный в кольцевое пространство между стволом и обсадной колонной с целью его герметизации.Система обсадных колонн и цементных колец за ними составляют крепь скважины. Бурение - это процесс сооружения скважины путем разрушения горных пород. Скважиной называют горную выработку круглого сечения, сооружаемую без доступа в нее людей, у которой длина во много раз больше диаметра.Верхняя часть скважины называется устьем, дно - забоем, боковая поверхность - стенкой, а пространство, ограниченное стенкой - стволом скважины. Длина скважины - это расстояние от устья до забоя по оси ствола, а глубина - проекция длины на вертикальную ось. Длина и глубина численно равны только для вертикальных скважин. Однако они не совпадают у наклонных и искривленных скважин.Начальный участок I скважин называют направлением. Поскольку устье скважины лежит в зоне легкоразмываемых пород его необходимо укреплять. В связи с этим направление выполняют следующим образом. Сначала бурят шурф - колодец до глубины залегания устойчивых горных пород (4...8 м). Затем в него устанавливают трубу необходимой длины и диаметра, а пространство между стенками шурфа и трубой заполняют бутовым камнем и заливают цементным раствором 2. Нижерасположенные участки скважины - цилиндрические. Сразу за направлением бурится участок на глубину от 50 до 400 м диаметром до 900 мм. Этот участок скважины закрепляют обсадной трубой 1 (состоящей из свинченных стальных труб), которую называют кондуктором II. Затрубное пространство кондуктора цементируют. С помощью кондуктора изолируют неустойчивые, мягкие и трещиноватые породы, осложняющие процесс бурения. После установки кондуктора не всегда удается пробурить скважину до проектной глубины из-за прохождения новых осложняющих горизонтов или из-за необходимости перекрытия продуктивных пластов, которые не планируется эксплуатировать данной скважиной. В таких случаях устанавливают и цементируют еще одну колонну III, называемую промежуточной. Если продуктивный пласт, для разработки которого предназначена скважина, залегает очень глубоко, то количество промежуточных колонн может быть больше одной.Последний участок IV скважины закрепляют эксплуатационной колонной. Она предназначена для подъема нефти и газа от забоя к устью скважины или для нагнетания воды (газа) в продуктивный пласт с целью поддержания давления в нем. Во избежание перетоков нефти и газа в вышележащие горизонты, а воды в продуктивные пласты пространство между стенкой эксплуатационной колонны и стенкой скважины заполняют цементным раствором.В устойчивых породах призабойную зону скважины оборудуют различными фильтрами и не цементируют или обсадную колонну опускают только до кровли продуктивного пласта, а его разбуривание и эксплуатацию производят без крепления ствола скважины.Устье скважины в зависимости от ее назначения оборудуют арматурой (колонная головка, задвижки, крестовина и др.).При поисках, разведке и разработке нефтяных и газовых месторождений бурят опорные, параметрические, структурные, поисковые разведочные, эксплуатационные, нагнетательные, наблюдательные и другие скважины.

Опорные скважины закладываются в районах, не исследованных бурением, и служат для изучения состава и возраста слагающих их пород.

Параметрические скважины закладываются в относительно изученных районах с целью уточнения их геологического строения и перспектив нефтегазоносности.

Структурные скважины бурятся для выявления перспективных площадей и их подготовки к поисково-разведочному бурению.

Поисковые скважины бурят с целью открытия новых промышленных залежей нефти и газа.

Разведочные скважины бурятся на площадях с установленной промышленной нефтегазоносностью для изучения размеров и строения залежи, получения необходимых исходных данных для подсчета запасов нефти и газа, а также проектирования ее разработки.

Эксплуатационные скважины закладываются в соответствии со схемой разработки залежи и служат для получения нефти и газа из земных недр

Нагнетательные скважины используют при воздействии на эксплуатируемый пласт различных агентов (закачки воды, газа и т.д.).

Наблюдательные скважины бурят для контроля за разработкой залежей (изменением давления, положения водонефтяного и газонефтяного контактов и т.д.).Кроме того при поиске, разведке и разработке нефтяных и газовых месторождений бурят картировочные, сейсморазведочные, специальные и другие скважины.