Методы и технологии экологической оценки и управления природно-техническими системами при проведении операций с нефтью

В диссертационной работе даны научно-обоснованные методические и технологические решения важной проблемы повышения уровня экологической безопасности в акватории Черного моря Краснодарского края при проведении операций с нефтью за счет совершенствования методов оценки экологического состояния прибрежной морской зоны, создания эффективно функционирующей системы управления охраной морских экосистем, а также разработки новых методов и технологий наблюдения, измерения, предупреждения и координации действий по ликвидации нефтяного загрязнения.

1. 
   Показано, что для повышения уровня экологической безопасности при проведении операций с нефтью в прибрежной морской зоне Краснодарского края управление природно-техническими образованиями необходимо осуществлять на основе принципов и механизмов, обеспечивающих экосистемный и многоцелевой подход к формированию информационной поддержки управленческих решений по предотвращению загрязнения морской среды нефтью.
   
2. 
   Предложены и обоснованы принципы и механизмы эффективного функционирования системы охраны прибрежных морских экосистем от загрязнения нефтью и разработанная на их основе структурная схема системы управления, реализующая экосистемный и многоцелевой подход в решении задач управления природно-техническими системами, находящимися в прибрежной морской зоне.
   
3. 
   Разработана и апробирована на практике методология интегральной оценки экологического состояния морских прибрежных экосистем на основе обобщенного показателя, связывающего входные (нагрузка) и выходные (отклик системы) параметры экосистемы, а также параметры, влияющие на устойчивость экосистемы, показана на примере г.Сочи возможность и эффективность использования методологии для прогнозирования развития экологической ситуации и оценки экологической нагрузки при принятии решений о размещении в прибрежной зоне новых объектов хозяйственной и иной деятельности, в том числе по перевалке нефти.
   
4. 
   Разработана и практически реализована технология репрезентативного отбора проб поверхностного слоя воды, учитывающая специфику распространения нефти и других загрязняющих веществ и биоорганизмов в поверхностном слое воды, что позволило повысить точность измерений характеристик нефтяного загрязнения в натурных условиях по сравнению с существующими методами почти в 2 раза.
   
5. 
   Создана и прошла международное тестирование технология идентификации проб нефти путем выделения из сравниваемых проб нефти дистилятных фракций одного температурного диапазона и определения их углеводородного состава методом газовой хроматографии на капиллярных колонках, что позволило исключить влияние внешних факторов на идентификационные свойства нефти и повысить достоверность выводов о сходимости проб нефти. Экспериментально показано, что по результатам не менее трех измерений метод обеспечивает уровень надежности не менее 0,95.
   
6. 
   Экспериментально установлено ряд преимуществ использования обычных авиационных средств и перспективной аэрофотосъемки для контроля, измерения и регистрации параметров нефтяного загрязнения при решении задач охраны морских экосистем от загрязнения нефтью. Разработана методика производства и дешифровки перспективного снимка с целью определения площади нефтяного пятна, позволяющая измерить площадь нефтяного пятна с относительной погрешностью не более 10 % с уровнем доверия 0,95 при двукратной съемке нефтяного пятна.
   
7. 
   Установлена в натурных условиях с использованием нового метода отбора проб воды зависимость цветовых характеристик нефтяного пятна от толщины нефтяной пленки. Показано, что применяемые традиционно аналогичные результаты, полученные на основе аэровизуальных наблюдений, неточны и величина относительной ошибки может составлять 100%. Существенное занижение масштабов загрязнения при экспертных оценках приводит к принятию ошибочных решений при разработке планов ликвидации аварийных разливов нефти и увеличению ущерба, наносимого морской среде в результате загрязнения.
   
8. 
   Предложена функциональная схема организации и проведения авиационных наблюдений и взаимодействия различных служб при обнаружении и ликвидации разливов нефти в зонах повышенного экологического риска, которая обеспечивает в течение одного часа оценку экологической обстановки в экстремальных ситуациях и информационную поддержку при выработке управленческих решений по предупреждению и ликвидации разливов нефти в прибрежной морской зоне Черноморского побережья, а также измерение и регистрацию параметров нефтяного загрязнения, необходимых для доказательного определения масштабов и источника загрязнения.
   
9. 
   Разработан и практически реализован в период экспедиционных исследований алгоритм оценки влияния деятельности по перевалке нефти в портах Новороссийск, Туапсе и РПК «Таманский» на состояние морских вод в рекреационных зонах на участке от г. Анапа до п. Адлер, определен общий характер пространственного распределения нефтяных углеводородов в водной толще, что позволило оптимизировать с использованием новых технологий количество отбираемых проб и вдвое снизить затраты на проведение мониторинговых работ.
   
10. 
    Выявлена общая тенденция увеличения загрязненности морской воды нефтепродуктами в 2008 году по сравнению с 2006 и 2007 годами в пунктах наблюдений в Адлере, Центральном районе г. Сочи, Аше, Новомихайловке, Геленджике, установлено негативное влияние на качество морских вод в районе г. Анапа последствий техногенной аварии в Керченском проливе ( ноябрь 2007г.).
    
11. 
    Проведенная на основе разработанной методологии оценка влияния деятельности портов Сочи и Туапсе, а также состояния экосистемы в Керченском проливе позволила получить новые данные о масштабах нефтяного загрязнения морской среды в пределах акватории портов и Керченского пролива, установить местоположение основных источников негативного воздействия на морскую среду и определить комплекс мер по их ликвидации (строительство очистных сооружений ливневых стоков в порту Сочи, дренажных нефтеулавливающих систем, демонтажа подземных технологических нефтепроводов, откачка нефтесодержащих вод из подземных горизонтов в порту Туапсе, очистка загрязненных нефтью донных и береговых песчаных отложений в Керченском проливе и Таманском заливе).
    
12. 
    Практическое применение разработанных методов, технологий и средств оценки и управления природно-техническими системами в прибрежной морской зоне Краснодарского края позволило за последние годы сократить случаи несанкционированного сброса нефтесодержащих вод в море, в 5 раз снизить экологический ущерб от загрязнения морской среды в результате оперативного решения вопросов по организации и ликвидации последствий аварии, а также оценить и компенсировать в размере более 3млн. долларов ущерб, нанесенный морской среде в результате загрязнения моря нефтью, и тем самым значительно повысить ответственность за обеспечение экологической безопасности при проведении операций с нефтью в прибрежной морской зоне.
    

1. 
   Ярмак Л.П. Экологические и химико-технические основы охраны прибрежных морских зон от загрязнения нефтью. Монография. – Краснодар. -Из-во Кубанского ГАУ.- 2007. – 285 с.
   

1. 
   Ярмак Л.П. Концептуальные основы построения системы управления экологическим состоянием прибрежных морских зон // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. - 2007. - №4. - С. 13 - 18.
   
2. 
   Гущин В.В., Ярмак Л.П. Комплексная система контроля и управления ликвидацией разливов нефти в море// Безопасность труда в промышленности. - 2007. - №3. - С. 31 - 34.
   
3. 
   Ярмак Л.П. Основные направления повышения экологической безопасности при перевалке нефти в портах Черного и Азовского морей. // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. - 2007. - №8, - С. 2 - 5.
   
4. 
   Ярмак Л.П. Совершенствование системы методов идентификации проб нефтепродуктов с целью установления источника загрязнения. // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. - 2007. - №4. - С. 18 - 23.
   
5. 
   Ярмак Л.П. К вопросу оценки экономического ущерба от загрязнения морской среды нефтью. // Труды Кубанского государственного аграрного университета. - 2007. - № 8. – С. 34 - 36.
   
6. 
   Ярмак Л.П. Особенности исследования загрязнения морской воды нефтепродуктами. // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. - 2008. - №1. - С. 21 - 23.
   
7. 
   Ярмак Л.П. Экологическая безопасность перевалки нефти в портах Черного и Азовского морей. // Экология и промышленность России. -2008. - № 4. - С. 51 - 53.
   
8. 
   Ярмак Л.П. Управление уровнем антропогенной нагрузки на прибрежные морские экосистемы на основе интегральной оценки их экологического состояния // Проблемы региональной экологии.-2010.-№2.- С.105-110.
   

1. 
   А.с. 1256520 (СССР). МКИ³ 01 1/10. Пробоотборник поверхностного слоя воды. / Л.П.Ярмак (СССР). - Опубл. ВНИИПИ.- № 834/ДСП. - 1986. - С. 2 - 3.
   
2. 
   Рекомендации по аэрофотосъемке нефтяных разливов, дешифрированию фотодокументов и оценке площади нефтяного разлива. – М.: ЦБНТИ МВХ СССР, 1983. – 20 с.
   
3. 
   Извещение об изменении "Рекомендаций по аэрофотосъемке нефтяных разливов, дешифрированию фотодокументов и оценке площади нефтяного разлива". – М.: ЦБНТИ МВХ СССР, 1985. – 6 с.
   
4. 
   Дополнение к Руководству по идентификации нефтей. ДСП. – М.: МВХ СССР, 1987. – 6 с.
   
5. 
   Инструкция по идентификации источника загрязнения водного объекта нефтью. // Приказ Минприроды СССР 2 августа 1994 г №241.
   - М.: Минприроды СССР, 1994. – 36 с.
   
6. 
   Сборник методик и инструктивных материалов по определению вредных веществ для контроля источников загрязнения окружающей среды: часть 1 / под общ. ред. Л. П. Ярмака. - Краснодар: «Северный Кавказ», - 1993, - 224 с.
   

Ярмак Л.П., Тарасова Л.В. Идентификация проб нефтепродуктов методом газовой хроматографии. - М.: ЦБНТИ МВХ СССР, 1982. - сер. 4. - вып. 10. – С. 20 - 26.

1. 
   Носов Т.К., Попов А.К., Ярмак Л.П. Применение вертолетов для борьбы с аварийными разливами нефти в море. // Труды ГОСНИИГА. – М.: ЦНТИГА, 1984. –вып. 223. – С. 162 - 169.
   
2. 
   Ярмак Л.П. Организация авиационного контроля в целях предотвращения загрязнения морских вод. - М.: ЦБНТИ МВХ СССР, 1985. - сер. 4. - вып. 7. – С. 6 - 11.
   
3. 
   Ярмак Л.П. Комплексная система охраны морской среды от загрязнения нефтью: Автореф. … канд. техн. наук. – Харьков,1988. – 22 с.
   
4. 
   Ярмак Л.П. КУПЗ в России: система поддержки принятия решений в развитии прибрежных зон // Вестник Красн. отд. рус. геогр. общ. – Краснодар, 2000. -вып. 2. - С. 128 - 132.
   
5. 
   Ярмак Л.П.. Проблемы комплексного управления развитием прибрежных зон в Черноморском регионе и пути их решения // Вестник Красн. отд. рус. геогр. общ. – Краснодар, 2004. - вып. 3. - С. 280 - 287.
   
6. 
   Ярмак Л.П. Методология территориальной организации в системе комплексного управления прибрежными зонами. - Краснодар: Региональный центр активности КУПЗ, - 2004, - 120 с.
   
7. 
   Зрянин А.А., Ярмак Л.П., Ярыгин Г.А. Территориальная производственная система экологического контроля Краснодарского края // Экология производства. – 2005. - №11. - С. 45 - 48.
   
8. 
   Ярмак Л.П. Концептуальные основы контроля и управления экологическим состоянием прибрежных зон// Экологический вестник Северного Кавказа. - 2006. - № 3. – С. 24 - 30.
   
9. 
   Ярмак Л.П. Определение масштабов нефтяного загрязнения оптическими дистанционными методами// ГеоИнжиниринг. – 2007. - №1 (3). – С. 58 - 66.
   
10. 
    Ярмак Л.П., Суслов О.Н., Сущенко О.А., Яценко М.М.. Оценка антропогенной напряженности экосистем Черного моря на основе интегрального показателя экологической напряженности// Водное хозяйство России. - 2008.- №5. - С. 72 - 83.
    
11. 
    Ярмак Л.П. Транспортировку нефти необходимо осуществлять по нефтепродуктопроводам через специализированные морские терминалы // Энергия юга. - 2008. - № 1. – С. 58 – 60.
    

1. 
   Ярмак Л.П. Территориальная организация - первый шаг в процессе внедрения системы КУПЗ в Черноморском регионе. // Международная конференция «Комплексное управление прибрежными зонами и его интеграция с морскими науками». Тез. докл. - С-Пб., 2003. – С. 211 - 215.
   
2. 
   Yarmak L., Antonidze E. ICZM in Russia: Achievements and Perspectives//MEDCOAST International Workshop, ICZM in the Mediterranean and Black Sea: Immediate Needs for Research, Education - Training and Implementation. - Sarigerme (Turkey), 1996. - Middle East Technical Univ. - P.130 - 132.
   
3. 
   Yarmak L., Antonidze E. Decision making support system in coastal zone development // Тhe Fourth International Соnference оn Environmental Management of Enclosed Coastal Seas. – Antalya (Turkey), 1999. - Middle East Technical Univ. - V 2. - P. 1303 - 1310.
   
4. 
   Экологические аспекты разработки планов территориальной организации прибрежных морских зон. // 1-я международная конференция «Человек и природа. Проблемы экологии юга России». Тез. докл., - Краснодар, 2007. – С. 121 - 123.
   
5. 
   Ярмак Л.П. Экосистемный подход к интегральной оценке
   экологической ситуации прибрежных зон Черного моря//Стратегические проблемы водопользования России. Тез. докл. Всерос. научн. конф.
   (Азов, 28 июля – 2 августа 2008 г.) – Новочеркасск, 2008. - С. 406 - 411.
   
6. 
   Ярмак Л.П. и др. Основные результаты исследований экологического состояния Керченского пролива / Гайдай А.А., Гайдай Л.И., Ярмак Л.П., Баранова С.Б. . Тез. докл. краевой научно-практической конф. (Краснодар 14 ноября 2008г.). – Краснодар, 2008. – С. 101 - 105.