В статье представлен краткий обзор применения космических технологий для мониторинга нефтяных загрязнений.

Ключевые слова: дистанционное зондирование Земли, спутниковый мониторинг, нефтяное загрязнение, моря России, радиолокационные спутники.

На сегодняшний день от всей мировой добычи нефти на морские месторождения приходится примерно 25 %, в связи с этим экологическое состояние морей Россию, вызывает озабоченность у экологов. Возникает целый ряд экологических и социальных проблем в процессе разработки месторождений и эксплуатации нефтегазовых сооружений. Так как эти сооружения рассчитаны на длительный срок эксплуатации, возникает вероятность их повреждения такими природными явлениями как: сейсмическая активность, морские волны в прибрежной зоне, придонные течения, коррозия в морской воде. Практически все моря России являются открытыми акваториями поэтому возникающие экологические проблемы автоматически становятся международные. Это обусловлено такими причинами как: увеличением нефтяного загрязнения вследствие интенсивности эксплуатации нефтегазовых комплексов, повышением концентрации загрязняющих вещества в воде, что приводит к увеличению мутности воды, снижению биопродуктивности, интенсивности судоходства и т. д.

В процессе проведение экологического мониторинга морских акваторий на данный момент все больше применяются информации ДЗЗ, получаемой с помощью спутников, специализированных на дистанционном зондировании Земли.

Так как спутниковый мониторинг является одним из эффективных методов отслеживания нефтяных загрязнение морской поверхности, контроля морской среды и позволяет производить мониторинг появление нефтяных загрязнений на огромны акваториях ежедневно в течении всего года.

Цели и задачи государственного экологического мониторинга в районах нефтегазовой добычи

Цели экологического мониторинга в районах нефтедобычи расположенных в акваториях морей России определяются ФЗ «О континентальном шельфе Российской федерации» рассматривается как составной частью экологического государственного мониторинга и определяется как наблюдении за состоянием окружающей среды в том числе включая морскую среду и донные территории в районах расположения источников антропогенного воздействия.

Так же в статье 33 данного закона предусматривается наблюдения и фиксация радиоактивных, химических и физических загрязнений в том числе по гидро — и микробиологическим параметрам [1].

Все большее значение в осуществлении этих целей и задач возлагается на мониторинг с помощью спутников и средств ДЗЗ.

Мониторинг морской акватории в районах нефтегазовой добычи с использованием данных ДЗЗ

Следует отметить, что законодательство РФ накладывает определенные обязательства на природопользователей в части передачи полученной ими информации о состоянии окружающей среды уполномоченным государственным органам (Постановление Правительства РФ № 1410 от 21.12.99 «О создании и ведении Единого государственного фонда данных о состоянии окружающей природной среды, ее загрязнении» [3], Постановление Правительства РФ от 14..02..2000 № 128 «Об утверждении положения о предоставлении информации о состоянии окружающей природной среды, ее загрязнении и чрезвычайных ситуациях техногенного характера, которые оказали, оказывают, могут оказать негативное воздействие на окружающую природную среду» [4].

При осуществлении мониторинга морских территории интенсивной нефтяной и газовой добычи решаются следующие задачи:

1. Отслеживание и фиксация случаем разлива нефти.
2. Оценка экологических последствий нефтяных загрязнений.
3. Мониторинг перемещений нефтяных пятен по акватории морей.
4. Фиксация загрязнений от нефтяных и газовых морских платформ и корабле.
5. Анализ и оценка экологических последствий аварий на объектах морской нефтегазовой инфраструктуры.
6. Мониторинга ликвидаций аварий на объектах нефтегазовой добычи.

Спутниковый мониторинг районах нефтегазовой добычи в первую очередь должен опирается на радиолокационные спутники так как она могут обеспечить:

– обнаружение нефтяных разливов и пятен, а также источников их происхождения

– оценку динамику перемещения и трансформацию нефтяных пятен [2].

Мониторинг морских акваторий нефтегазовой добычи радиолокационными средствами ДЗЗ дают возможность получать изображения всей исследуемой акватории с пространственным разрешением до нескольких метров каждый день в течение ряда лет.

Спутниковые наблюдения помогают обнаруживать и отслеживать источники загрязнений и отличать загрязнения нефтегазодобывающих комплексов, от других антропогенных и природных загрязнений.

Так же отметим, что спутниковый мониторинг, при его возрастающей доле в объёме мониторинга и явных преимуществах, не может полностью заменить мониторинг, проводимые с нефтегазовых платформ, судов и т. д., разработанная государственная система экологического комплексного многоуровневого мониторинга дает их оптимальное сочетание.

Именно разнообразие источников и их грамотное применение дает комплексной системе мониторинга быстрый и эффективный способ сбора и обработки данных от разных историков наблюдений: спутниковых, судовых и стационарных, анализ полученной и обработанной информации и передача данных государственным и корпоративным органам управления экологической безопасностью и государственным органам управления природопользованием и охраной окружающей среды.

В продукцию на основе данных ДЗЗ как правило включают следующие сведения:

– анализ техногенного воздействия,

– прогноз негативных изменений в природной среде,

– комплекс рекомендаций по снижающие отрицательных последствий антропогенного воздействия.

Особая роль в спутниковом мониторинге морских акваторий отводится радиолокационным средствам ДЗЗ, они могут использоваться для мониторинга нефтяных загрязнений на морской поверхности. На снимках нефтяные загрязнения в виде пленок выглядят в виде темных пятен. Проблемой является то, что при слабом ветре такие пятна нелегко отличить от, например, некоторых видов органических пленок, льда и прочих обектов на морской поверхности природного происхождения. Разлившаяся в море нефть образует плёнки различной толщины. В эмульгированном виде и в виде пленок нефть может существовать в океане долгое время. На перемещение и миграцию пленок влияет дрейф и самопроизвольное растекание.

«Основными особенностями космических радиолокационных средств дистанционного зондирования Земли, обуславливающими их высокую эффективность для решения задач мониторинга морских акваторий в районах добычи и транспортировки углеводородов, являются:

– слабая зависимость от погодных условий и наличия облачности; x независимость от условий естественной освещенности;

– высокая частота съемки одного и того же участка земной поверхности (до нескольких раз в сутки);

– высокое пространственное разрешение на местности (до 1 метра);

– возможность выбора уровня детализации и размера полосы съемки; x возможность обеспечения большой полосы захвата;

– регулярность получения информации; x когерентность излучения, обеспечивающая возможность учета фазовой информации, интерферометрической обработки и др.;

– высокое радиометрическое разрешение (высокая информативность данных);

– возможность исследования как геометрических, так и диэлектрических характеристик объектов;

– резонансные механизмы взаимодействия радиолокационного сигнала с водной поверхностью; x возможность реализации многодиапазонных режимов съемки» [5].

С помощью космических средств радиолокационного наблюдения возможно производить как частичный, так и полный мониторинг районов морской газо — и нефтедобычи на морском шельфе, морских путей транспортировки нефти и газа, контролировать места аварий нефтяных танкеров и нефтяных платформ, экологическую обстановку в морях в том числе непосредственно в местах нефтедобычи, в портах, в местах сброса технических и сточных вод и т. д.

Наибольшее количество нефтяных загрязнений в морских акваториях фиксируется в летние период, поэтому в этот период периодичность и частота мониторинга должно увеличивается для быстрого обнаружения аварий, связанных с нефтяным загрязнением вод.

Заключение

Система экологического мониторинга нефтяных загрязнений акватории морей должен руководствоваться принципом оперативности и предупреждения аварийных и иные экологически не благоприятные ситуации, а не только фиксировать уже сложившиеся. Нужно также учитывать, что негативное воздействие нефтяного загрязнения на экологию морской среды носит комплексный характер, а степень воздействия вредных веществ на морскую акваторию имеет климатическую, температурную и другие особенности.

Для повышения оперативности мониторинга необходимо увеличивать количество источников данных (в том числе спутников), автоматизировать процесс сбора данных, уменьшение времени обработки информации, для оперативного анализа экологических ситуаций и быстрого реагирования на аварии, катастрофы и иные негативные явления как антропогенного и природного происхождения.

Для достоверности и объективности отражения динамики особенностей нефтяных выбросов на объектах нефтегазовой добычи в пространстве и времени, необходимо включать параметры всего комплекса экологического мониторинга территорий и включения требований нормативных и правовых актов экологического мониторинга России.

Литература:

1. Федеральный закон от 3.11.1995 N 185-ФЗ (ред. от 02.07.2021) «О континентальном шельфе Российской Федерации» Юридическая информационная система «Легалакт» [Электронный ресурс] — https://legalacts.ru.
2. Лобковский Л., Зацепин А., и др. «Технология многоуровневого экологического мониторинга в целях информационного обеспечения морской добычи нефти и газа» КаспМНИЦ Росгидромета — Neftegaz.ru [Электронный ресурс] https://neftegaz.ru/science/economy/332599-tekhnologiya-mnogourovnevogo-ekologicheskogo-monitoringa-v-tselyakh-informatsionnogo-obespecheniya-b/
3. Постановление правительства РФ № 1410 от 21 декабря 1999 «О создании и ведении Единого государственного фонда данных о состоянии окружающей среды, ее загрязнении» Юридическая информационная система «Легалакт» [Электронный ресурс] -https://legalacts.ru.
4. Постановление Правительства РФ от 14..02..2000 № 128 «Об утверждении положения о предоставлении информации о состоянии окружающей природной среды, ее загрязнении и чрезвычайных ситуациях техногенного характера, которые оказали, оказывают, могут оказать негативное воздействие на окружающую природную среду» Юридическая информационная система «Легалакт» [Электронный ресурс] — https://legalacts.ru.
5. Бондур В. Г. Замшин В. В. «Аэрокосмический мониторинг объектов нефтегазового комплекса» -М..: Научный мир 2012 — С.270 -558