Принципы оценки степени загрязнения геологической среды на осваиваемых нефтяных и газовых месторождениях

     К настоящему моменту доля эндогенной составляющей в НУ в арктических  морях изучена слабо и носит  фрагментарный характер. В ходе выполнения геоэкологических исследований были выполнены  специализированные исследования с  целью оценки вклада данного источника. Так, в ходе 14 рейса НИС "Геолог Ферсман" (Иванов и др.. 1994) в Печорском море и районе Штокмановского ГКМ были выявлены структуры в осадочном чехле, которые позволяют сделать предположение об эндогенном подтоке вещества. Детальные органо-геохимические исследования показали аномальный характер распределения н-алканов, указывающий на диффузию НУ из нижележащих толщ (Петрова. Иванов, 1995: Петрова и др., 1996). Аналогичные структуры позднее были обнаружены АМИГЭ (1995) и НИС "Академик Сергей Вавилов" (1998). Результаты бурения БС "Бавенит" показывают наличие потока НУ и дают возможность предположить, что это результат струйной дегазации по зонам субвертикальной деструкции (Мельников и др.. 1997).

     Дополнительным источником, который относительно придонного горизонта можно рассматривать как "эндогенный", являются потоки метана (разрушение газогидратов), а также просачивание нефтяных углеводородов из материнских пород. На Штокмановском ГКМ были выявлены холмы изометричной формы, что можно рассматривать как "воронки проседания", наличие которых часто отмечают норвежские специалисты в Норвежском море. Органо-геохимические исследования, выполненные по разрезу скважины на Штокмановском ГКМ. показали, что мигрирующие газы являются своего рода эхлюентом, экстрагирующим из пород различные элементы, в особенности ПАУ (Петрова. 1999). В рейсе НИС "Профессор Логачев", был обследован уникальный объект - выходы на поверхность дна газогидратов.

     Площадь выхода составила около 1 км 2 (Vogt et al., 1999). Детальные битуминологические и изотопные исследования позволили  подтвердить эндогенный характер первичного глубинного флюида типа "нефтяных вод" (Леин и др.. 1997. 1998. Соловьев и др.. 1999). Естественно, жесткость экологических требований снижает, но не исключает полностью возможность загрязнения морской среды нефтепродуктами при работах на нефть и газ.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Потенциальные источники загрязнения  можно условно  разделить на три группы:

     1. Технологические загрязнения при  бурении скважин, обустройства  месторождений, погрузка-разгрузка  сырья, эксплуатации трубопроводов,  танкерного и вспомогательного  флота и т.д. Интенсивность загрязнений будет зависеть от технического состояния оборудования! (использование наиболее современного и физически нового оборудования) и от культуры производства.

     2. Разливы нефти и конденсата  в аварийных ситуациях при  бурении поисково-разведочных скважин, при эксплуатации ледостойких платформ, при транспортировке сырья трубопроводами и танкерами и т.д. Сложность ситуации на арктических морях России, вследствие наличия дрейфующего ледяного покрова, айсбергов, значительно выше, чем, например, на безледовой акватории Северного моря. Штокмановское поле, например, как объект освоения, не имеет аналогов в мире (глубина моря 350 м, продолжительность ледового периода - 2-3 мес.). Вероятность аварий рассчитывается, исхода из законов статистического распределения событий, с учетом сроков работ и объема добытой и транспортируемой нефти.

     3. Поступление нефтепродуктов в  морскую воду вследствие нарушений  геологической среды, связанных  с работами на нефть и газ.  Сюда относятся как выделения  природных компонентов из недр (например, разгрузка залежей газовых гидратов при изменении термобарических условий), так и техногенные выделения, связанные с авариями донных сооружений вследствие геологических причин (подводного оползания, термокарстовые явления, вымывание грунтов и т.д.). Для предупреждения загрязнений такого рода необходимы углубленные геологические и инженерные исследования и мониторинг. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Современное состояние экосистемы Печорского моря.

     Регулярные  наблюдения за качеством морских  вод Баренцева моря (особенно Кольского  и Мотовского заливов) проводит Мурманское УГМС (Обзор загрязнений…, 2001, 2004), Печорского моря РЦ «Мониторинг Арктики», широкомасштабные работы выполняются ММБИ (г. Мурманск) и ВНИИОкеангеология (г. Санкт- Петербург).  

Нефтяные  углеводороды (НУ)

     Среднее содержание НУ в придонном слое вод  в середине 90-х годов составляло (n=327) 0,18 мкг/л при вариациях от 0,00 до 13,00 мкг/л (Таблица 5). На 65% станций зафиксированы концентрации ниже порога обнаружения аналитического метода. Только на трех участках – западном, юго-восточном и северо-восточном – отмечены повышенные концентрации НУ (рис. 3). На западном участке зафиксированы концентрации НУ в диапазоне 0,6-5,0 мкг/л. Увеличение до 5,0 мкг/л характерно для участка Медвежинского желоба, через который в Баренцево море внедряются атлантические воды. Повышение концентраций НУ до 4,7 мкг/л на южной прибрежной части Печорского моря. Скорее всего, это связано с поступлением НУ из Белого моря и стоком рек, дренирующих Тимано-Печорскую нефтегазовую провинцию, и с диффузией НУ со дна в районе Приразломного нефтяного месторождения. Северо-восточный участок самый небольшой по площади, однако, именно там измерена наибольшая концентрация НУ – 13 мкг/л. Однозначного объяснения этот факт пока не имеет, вероятно, аномалия связана с антициклоническим вихрем, недавно обнаруженным в этом районе. В целом, загрязнение придонных вод моря незначительно (нигде не превышен ПДК=50 мкг/л). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Таблица 5. Статистические параметры  распределения концентраций загрязняющих веществ  в придонном слое воды Баренцева моря 

Таблица 6. Статистические параметры  распределения концентраций загрязняющих веществ  в донных осадках  Баренцева моря 

Рис.3 Карта распределения  НУ (в мкг/л) в придонном  слое воды Баренцева  моря. 

     Содержания  НУ в донных осадках моря варьируют  в широких пределах – от 202 до 2176 мкг/г, составляя в среднем 676 мкг/г (Таблица 6). Выделяется две зоны высоких содержаний в донных осадках – северная и центральная (рис. 4). Северная приурочена к прибрежным участкам архипелагов Щпицбергена и Земли Франца-Иосифа и глубоководной части моря между ними. Высокие содержания НУ – до 1300-1800 мкг/г связаны с размывом и переотложением углистых осадочных формаций обоих архипелагов. Причин высоких содержаний НУ на центральном участке может быть, по крайней мере, две. Первая – разнос углистых частиц из акватории бухты Белужья (порт Новоземельского Испытательного Полигона – НИП), дно которого покрыто слоем угля. Вторая – поступление НУ со дна за счет трещинной струйной миграции и диффузионного потока. Аналогичные процессы фиксировались в Печорском море (Мельников и др., 1995), на Штокмановском ГКМ (Петрова и др., 1998) 

Рис.4. Карта распределения  НУ (в мкг/г) в поверхностных донных осадках Баренцева моря. 

Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ)

     Концентрации  ПАУ в придонном слое вод моря (по 278 пробам) меняются от 0,00 до 0,67 мкг/л, в среднем 0,24 мкг/л. Распределение ПАУ в придонной воде моря (рис. 5) достаточно сложное, что указывает на многообразие источников поступления и факторов, контролирующих перенос и накопление ПАУ. Наиболее высокие концентрации обнаружены в северной, северо- западной и северо-восточной частях моря, в особенности в прибрежных районах архипелагов Шпицберген, ЗФИ и Новая Земля. Возможные причины – влияние Нордкапской ветви Гольстрима, береговой сток, а также размыв углесодержащих осадочных пород дна. Содержания ПАУ в донных осадках (рис. 6) относительно невелики, в среднем 0,11 мкг/г. Например, в Северном море это 0,48 мкг/г. Резко повышены значения ПАУ в районе Штокмановского ГКМ – до 1,61 мкг/г и в Губе Черной – до 1,29 мкг/г. Накопление ПАУ в районе Штокмановского ГМК, скорее всего, связано с подтоком газово-жидких флюидов из нижележащих толщ, а в осадках Губы Черной – с ядерными испытаниями на Новой Земле. В целом отмечается широтная зональность распределения ПАУ. К северу от о. Колгуев прослеживается влияние атлантических вод на поставку ПАУ в придонные слои Печорского моря. 

Рис.5 Карта распределения  ПАУ (в мкг/л) в  придонном слое воды Баренцева моря.