К оглавлению

©Е.В. Субботина, 2005

СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД К ОРГАНИЗАЦИИ МОНИТОРИНГА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ОБЪЕКТОВ НЕФТЕГАЗОДОБЫВАЮЩЕГО КОМПЛЕКСА

Е.В. Субботина (РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина)

Объекты нефтегазодобывающей отрасли являются источниками потенциального негативного воздействия на окружающую среду. В соответствии с требованиями природоохранного законодательства, на предприятиях, оказывающих воздействие на окружающую природную среду, должен быть организован экологический мониторинг для наблюдения и контроля за состоянием окружающей среды, ее изменением под влиянием различных факторов, в том числе и деятельности предприятий нефтегазового комплекса.

При изучении существующих систем экологического мониторинга, в том числе и на объектах нефтегазодобывающего комплекса, явно выделяется тенденция применения комплексного подхода и дополнение его методологией наук системного направления. Однако до сих пор не существует единого подхода к организации мониторинга окружающей среды, учитывающего специфику воздействия нефтегазодобывающих предприятий.

Автором предлагается новый методологический подход к организации системы мониторинга на нефтегазодобывающих предприятиях, учитывающий специфику воздействия объектов нефтедобычи. В основе данного подхода лежит понятие о литосферно-биосферно- техногенной системе (ЛБТ-системе). (Данный термин предложен С.В. Клубовым и применен для выявления причинно-следственных связей литосферных и биосферных процессов, возникающих в процессе освоения ресурсов недр в пределах прибрежно-морских зон (ЛБТ-система в редакции автора).) В процессе освоения нефтегазовых ресурсов недр нарушается установившееся природное равновесие, возникает триединая ЛБТ-система.

В общем виде ЛБТ-система - это совокупность трех составляющих - подсистем (биосферной, литосферной и техногенной), взаимосвязанных друг с другом и образующих некую определенную целостность.

Рассмотрим подробнее составляющие ЛБТ-системы:

· биосферная составляющая предусматривает обязательное наличие “живого вещества”;

· литосферная составляющая осуществляет определенные экологические функции, благодаря которым в биосфере поддерживаются условия жизнеспособности всей совокупности живых организмов;

· техногенная составляющая сформирована благодаря особым способностям человеческой популяции “геологическая сила”. Элементами техногенной составляющей ЛБТ-системы освоения месторождений УВ являются: буровые установки (буровые платформы), трубопроводы, компрессорные станции и т.д.

Помимо самих объектов освоения месторождений техногенная подсистема включает воздействие, оказываемое этими объектами.

В Федеральном законе “Об охране окружающей среды” выделены следующие виды “негативного воздействия”:

· выбросы в атмосферный воздух загрязняющих и иных веществ;

· сбросы загрязняющих веществ, иных веществ и микроорганизмов в поверхностные водные объекты и на водосборные площади;

· загрязнение недр, почв;

· размещение отходов производства и потребления;

· загрязнение окружающей среды шумом, теплом, электромагнитными, ионизирующими и другими видами физических воздействий;

· иные виды негативного воздействия на окружающую среду.

Системообразующим элементом ЛБТ-системы является техногенная подсистема, так как именно она наиболее динамичная часть всей системы, т.е. определяет состояние сопряженных с ней элементов и системы в целом.

Обоснование эффективности предлагаемой в статье методологической основы системы мониторинга приведено с использованием метода научного анализа, дополненного принципами и методологией наук системного направления.

Рассмотрим следующие понятия - “экосистема”, “геоэкосистема” и “ЛБТ-система”.

Экосистема - совокупность живых организмов (продуцентов, консументов и редуцентов) и среды их обитания, находящихся во взаимодействии друг с другом посредством обмена веществом, энергией и информацией.

Геоэкосистема - система, состоящая из взаимообусловленных природных компонентов, взаимосвязанных между собой и развивающихся во времени как единое целое. В состав геоэкосистемы входят все структурные физико-географические оболочки - атмосфера, гидросфера, литосфера и пронизывающая эти сферы биосфера.

Литосферно-биосферно-техногенная система - это совокупность биосферной, литосферной и техногенной составляющих, взаимосвязанных друг с другом и образующих некую определенную целостность. Отличием ЛБТ-системы является выделение из совокупности живых организмов человека и его деятельности по освоению ресурсов недр - техногенной деятельности в отдельную подсистему.

Любая система состоит из совокупности (множества) подсистем (m - индекс подсистемы) и ее элементов (индекс х определяет принадлежность элемента к системе)

Отталкиваясь от определений с некоторой долей условности, рассматриваемые системы можно представить следующим образом:

где Э - экосистема; ГЭ - геоэкосистема; - элементы экосистемы; - элементы геоэкосистемы; - элементы геологической среды - геосистемы;- элементы техногенной составляющей.

Для каждого элемента подсистемы е_i существует группа показателей, характеризующих ее состояние и для которых существует возможность их измерения (как прямого, так и на основе расчетов)

где- контролируемые показатели ; r - число таких показателей.

Совокупность измеряемых показателей всех элементов системы представляет собой набор контролируемых показателей системы.

Из определений изучаемых систем и символьного их представления (1) следует, что число элементов систем и, следовательно, контролируемых показателей в рассматриваемых системах различно - минимально у экосистемы и максимально у ЛБТ-системы.

Следовательно, система мониторинга, организованная с использованием ЛБТ-системного подхода, будет охватывать наибольшее число сред, на которые оказывается как прямое, так и косвенное воздействие и в максимальной степени способствовать решению задач, возлагаемых на систему мониторинга.

Основополагающими принципами нового методологического подхода применительно к организации системы мониторинга окружающей среды являются:

1 - комплексный характер, включающий:

комплексное рассмотрение всех компонентов природной среды, на которые оказывается прямое и косвенное воздействия в результате освоения месторождений УВ;

при освоении морских месторождений УВ - комплексное проведение наблюдений как на море, в зоне непосредственного воздействия объектов нефтепромысла, так и на суше, где обычно располагаются вспомогательные объекты - шламохранилища и др., и комплексный анализ полученных результатов;

2 - системный подход, включающий:

системное рассмотрение источников и оказываемых ими воздействий с целью выявления причинно-следственных связей с точки зрения эмерджентных свойств;

системный принцип построения системы мониторинга, включающий наличие трех подсистем (информационно-измерительной, информационно-управляющей и подсистемы передачи данных).

Для примера использования ЛБТ-системного подхода для выделения сред мониторинговых наблюдений рассмотрим морской нефтепромысел.

Основные элементы техногенной составляющей освоения морских месторождений УВ приведены на рис. 1.

В соответствии со спецификой нефтегазового комплекса и в рамках данного методологического подхода можно выделить следующие виды воздействия объектов освоения морских месторождений на биосферную и литосферную составляющие (рис. 2).

В соответствии с описанными видами воздействия и учитывая требования законодательных и иных нормативных документов, можно выделить следующие среды мониторинговых наблюдений при освоении морских месторождений УВ (рис. 3).

Применительно к организации мониторинга морской буровой платформы схема контролируемых сред представлена на рис.4.

Подобная организация экологического мониторинга всех техногенных объектов обустройства месторождения и комплексное рассмотрение результатов мониторинга объектов освоения месторождения, расположенных как на суше, так и на море, способствуют обеспечению экологической безопасности и своевременному принятию управленческих решений по результатам мониторинга.

Abstract

New methodological approach to management of a system of environment monitoring at oil and gas production enterprises is suggested. The given approach is based on the conception about lithosphere-biosphere-technogenic system (this term was firstly proposed by Klubov S.V.). On the basis of suggested approach to the work a scheme of revealing monitoring observation environments was elaborated and an example of monitoring management from the sea drilling platform was given. Effectiveness of this approach for delineation of monitoring observation environment was substantiated by the method of systematic analysis.

Рис. 1. ЭЛЕМЕНТЫ ТЕХНОГЕННОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ ЛБТ-СИСТЕМЫ ОСВОЕНИЯ МОРСКИХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

Рис. 2. ВИДЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ ТЕХНОГЕННОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ ЛБТ-СИСГЕМЫ ОСВОЕНИЯ МОРСКИХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ УВ НА БИОСФЕРНУЮ И ЛИТОСФЕРНУЮ В ПРЕДЕЛАХ МОРСКОЙ И СУХОПУТНОЙ ЧАСТЕЙ (Субботина Е.В., 2004)

Рис. 3. ОСНОВНЫЕ СРЕДЫ МОНИТОРИНГОВЫХ. НАБЛЮДЕНИЙ ОСВОЕНИЯ МОРСКИХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ УВ, ВЫДЕЛЕННЫЕ НА ОСНОВЕ ЛБТ-СИСГЕМНОГО ПОДХОДА (Субботина Е.В., 2004)

Рис. 4. СРЕДЫ МОНИТОРИНГОВЫХ НАБЛЮДЕНИЙ НА МОРСКИХ БУРОВЫХ ПЛАТФОРМАХ, ВЫДЕЛЕННЫЕ НА ОСНОВЕ ЛБТ-СИСТЕМНОГО ПОДХОДА (Субботина Е.В., 2004)