Мониторинг состояния водных объектов

В процессе освоения месторождений, а также при производственной деятельности других объектов НГК в первую очередь подвержен загрязнению сток, формирующийся на поверхности водосбора, включая почвенные воды.

Источниками загрязнения здесь могут явиться:

  • • нефтегазодобывающие скважины и прискважинные площадки как очаги постоянного загрязнения (в том числе при использовании буровых реагентов и ГСМ);
  • • конденсационно-пластовые сточные воды, выделяющиеся в первичных сепараторах; рефлюксные воды с установок регенерации раствора гликоля; кубовая жидкость колон регенерации метанола, подтоварная вода из резервуарных парков;
  • • промысловые трубопроводные коммуникации с дожимно-насосными станциями (ДНС) с высокой вероятностью линейно-очагового загрязнения при авариях; газоперекачивающие агрегаты (ГПЛ), компрессорные станции (КС) и дожимные компрессорные станции (ДКС);
  • • установки сбора и подготовки нефти с резервуарами для хранения, отстойниками, шламонакопителями; техническая вода после промывки оборудования; сточная вода с установки водоподготовки;
  • • сооружения для поддержания пластового давления (ППД) — нагнетательные скважины, водоводы блочно-кустовыми насосными станциями (БКНС), водоподготовительные установки, парогенераторные и водогрейные устройства, установки для приготовления буровых и технологических растворов, содержащие кислоты, щелочи, ПАВ, полиакриламид и др.;
  • • поглощающие скважины с высокими устьевыми давлениями и компрессорами для закачки пластовых (сточных) вод;
  • • сточные воды продувки котлов и систем оборотного водоснабжения;
  • • переходы через водотоки и водоемы;
  • • сточные воды НПЗ;
  • • ливневые сточные воды на промплощадках;
  • • прочие — автодороги, свалки, производственный и бытовой мусор, бытовые стоки, рассеянное загрязнение из атмосферы и др.;
  • • аварийные сбросы технологических жидкостей, разливы нефти и НП.

Учитывая такое разнообразие источников загрязнения и длительный

срок производственной деятельности предприятия, комплекс наблюдений за состоянием поверхностной гидросферы должен быть существенно расширен и приведен в соответствие с требованиями с единой государственной системой экологического мониторинга (ЕСГЭМ). Основные задачи наблюдений за качеством поверхностных вод формулируются следующим образом:

  • • систематическое получение как отдельных, так и осредненных во времени и пространстве данных о качестве воды;
  • • обеспечение систематической информацией и прогнозами изменения гидрохимического режима и качества воды водоемов и водотоков наряду с экстренной информацией о резких изменениях загрязненности воды.

Порядок организации и проведения наблюдений в пунктах режимных работ определены Методическими указаниями по принципам организации системы наблюдений и контроля за качеством воды водоемов и водотоков, а также гидрометеорологическими наставлениями для наблюдательных постов. Для проведения мониторинга вод суши организуются:

  • • стационарная сеть пунктов наблюдений за естественным составом и загрязнением поверхностных вод;
  • • специализированная сеть пунктов для решения научно-исследовательских задач;
  • • временная экспедиционная сеть пунктов.

Программы наблюдений. В основе наблюдений за качеством поверхностных вод лежат следующие принципы: комплексность и систематичность наблюдений, согласованность сроков их проведения с характерными гидрологическими ситуациями, определение показателей качества воды едиными методами.

Соблюдение этих принципов достигается установлением программ контроля (по физическим, химическим, гидробиологическим и гидрологическим показателям) и периодичности проведения контроля, выполнением анализа проб воды по единым или обеспечивающим требуемую точность методикам.

С этих позиций сеть гидрохимических наблюдений должна охватывать:

  • • в пространстве по возможности все водные объекты, расположенные на территории изучаемого бассейна;
  • • всю длину водотока с определением влияния наиболее крупных его притоков и сброса сточных вод в него;
  • • всю акваторию водоемов с определением влияния на него наиболее крупных притоков и сброса в него сточных вод;
  • • во времени все фазы гидрологического режима (весеннее половодье, летнюю межень, летние и осенние дождевые паводки, ледостав, зимнюю межень);
  • • различные по водности годы (многоводные, средние но водности и маловодные);
  • • суточные изменения химического состава воды;
  • • аварийные сбросы сточных вод в водные объекты.

Пункты наблюдений организуют в первую очередь на водоемах и водотоках, имеющих большое народнохозяйственное значение, а также подверженных значительному загрязнению промышленными, хозяйственно-бытовыми и сельскохозяйственными сточными водами. На нс загрязненных сточными водами водоемах и водотоках или их участках создаются пункты для фоновых наблюдений. В пунктах наблюдений организуют один или несколько створов с учетом гидрологических особенностей водного объекта, расположения источников загрязнения, количества, состава и свойств сбрасываемых сточных вод, интересов водопользователей и водопотреби- телей. На водоемах хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования согласно СанПиН 2.1.4.1074—01 питьевая вода должна быть безопасна в эпидемическом и радиационном отношении, безвредна по химическому составу и должна иметь благоприятные органолептические свойства.

По одному створу устанавливают на водотоках при отсутствии организованного сброса сточных вод в устьях загрязненных притоков, на незагрязненных участках водотоков, на предплотинных участках рек. В соответствии с требованием необходима организация створов на реках выше границы отвода месторождения и ниже по течению границы отвода месторождения (опорный речной пост). Верхний фоновый створ устанавливают в 0,5—1 км выше границы отвода или источника загрязнения. Выбор створов ниже источника (или группы источников) загрязнения осуществляют с учетом комплекса условий, влияющих на характер распространения загрязняющих веществ в водотоке. Необходимо, чтобы нижний створ характеризовал состав воды в целом по сечению, т.е. был расположен в месте достаточно полного (не менее 80%) смешения сточных вод с водой водотока.

Для наблюдений но водоему (болотному массиву) устанавливают не менее трех створов, по возможности равномерно распределенных по акватории. При контроле на отдельных загрязненных участках водоемов створы устанавливают с учетом условий водообмена водоемов. Количество вертикалей в створе па водоеме (болоте) определяется шириной зоны загрязненности. Кроме этого, в этих точках рекомендуется проведение комплекса гидробиологических наблюдений. В качестве фоновой точки наблюдений за водами болотных массивов выбирают точку, расположенную вне контура месторождения или за пределами зоны влияния предприятия. Эту точку целесообразно расположить с наветренной стороны, выше по направлениям потоков поверхностных вод.

Количество вертикалей в створах на водотоке определяется условиями смешения речных вод со сточными водами или водами притоков. С учетом малых значений расходов воды маловероятно ожидать выраженной неоднородности химического состава. Поэтому на малых реках в створе устанавливается одна вертикаль (на стержне реки).

Количество горизонтов на вертикали определяется глубиной водоема или водотока в месте измерения, при глубине до 5 м устанавливается один горизонт (у поверхности — в 0,2—0,3 м от поверхности воды летом и у нижней поверхности льда зимой).

Все пункты наблюдений за качеством воды водоемов и водотоков делят на четыре категории, определяемые частотой и детальностью программ наблюдений. Пункты четвертой категории устанавливают на незагрязненных участках водоемов и водотоков. Параметры, определение которых предусмотрено обязательной программой наблюдений за качеством поверхностных вод по гидрохимическим и гидрологическим показателям, приведены в табл. 9.1.

Выбор тех или иных аттестованных методик проводится в соответствии с требованиями Федерального перечеия методик выполнения измерений, допущенных к применению при выполнении мониторинга окружающей среды (например РД 52.18.595—96 и др.).

Наблюдения по обязательной программе на водотоках осуществляют, как правило, 7 раз в год в основные фазы водного режима: во время половодья — на подъеме, пике и спаде; во время летней межени — при наименьшем расходе и при прохождении дождевого паводка; осенью — перед ледоставом; во время зимней межени.

Параметры, определение которых предусмотрено обязательной программой наблюдений

Параметры

Единицы

измерения

Методы измерения согласно ГОСТ

Расход воды (на водотоках)

м3

Г идрометрические измерения

Скорость течения воды (на водотоках)

м/с

То же

Уровень воды (на водоемах)

м

»

Визуальные наблюдения

-

Температура

°С

Термометры

Цветность

градусы

Ф

Прозрачность

см

Ф

Запах

баллы

Орг

Кислород

мг/дм3

Т

Диоксид углерода

То же

Взвешенные вещества

»

Фильтры,

нифилометры

Водородный показатель (pH)

-

П

Окислительно-восстановительный потенциал (Eh)

мВ

П

Хлориды (СП)

мг/дм3

Т, П

Сульфаты (S042 )

»

Г, ТУР

Гидрокарбонаты (НС03 )

»

Т

Кальций (Са2+)

»

Т

Магний (Mg2+)

»

Т

Натрий (Na+)

»

ПФ

Калий (К1)

»

ПФ, П

Сумма ионов (2Н)

»

Г

Аммонийный азот (N114+)

»

Ф, СФ

Нитритный азот (ЖЭ2 )

»

Ф

Нитратный азот (N03 )

»

Ф

Минеральный фосфор (Р043~)

»

Ф

Железо общее

»

Ф, ААС

Кремний

»

Ф

БПК5

мг 02/дм3

Т

хпк

Тоже

Параметры

Единицы

измерения

Методы измерения согласно ГОСТ

Нефтепродукты

мг/дм3

И К

СПАВ

То же

Ф

Фенолы (летучие)

»

Ф, ГХ

Пестициды

»

ГХ

Тяжелые металлы

»

Ф, БААС, Т, АЭмС, СФ, П, ИВА, ААС, ИЛА

ААС — атомная абсорбционная спектроскопия; АЭмС — атомно-эмиссионная спектроскопия; БААС — беспламенная атомная абсорбционная спектроскопия; ГХ — газовая хроматография; ИВА — инверсионная вольтамперметрия; ИК — ИК-фотометрия; Орг — органолептика; ПФ — плазменная фотометрия; П — потенциометрия; СФ — спектрофотометрия; Т — титрометрия; Г — гравиметрия; Ф — фотометрия; БПК5 — биохимическое потребление кислорода, определяемое в течение 5 сут.

В водоемах (болотных массивах) качество воды исследуют при следующих гидрологических ситуациях: зимой при наиболее низком уровне и наибольшей толщине льда; в начале весеннего наполнения водоема; в период максимального наполнения; в летне-осенний период при наиболее низком уровне воды.

Сокращенную программу наблюдений за качеством поверхностных вод по гидрологическим и гидрохимическим показателям можно рекомендовать также (кроме основных постов) на притоках в зависимости от эколого-гидрологической ситуации. Она подразделяется на следующие три вида.

Первая программа — определение расхода воды (на водотоках), уровня воды (на водоемах), температуры, концентрации растворенного кислорода, удельной электропроводности, визуальные наблюдения.

Вторая программа — определение расхода воды (на водотоках), уровня воды (на водоемах), температуры, pH, удельной электропроводности, концентрации взвешенных веществ, химического потребления кислорода (ХПК), биохимического потребления кислорода (БПК5), концентрации двух-трех основных загрязняющих веществ, репрезентативных для вод в данном пункте контроля, визуальные наблюдения.

Третья программа предусматривает определение расхода воды, скорости течения (на водотоках), уровня воды (на водоемах), температуры, pH, концентрации взвешенных веществ, концентрации растворенного кислорода, БПК5, концентраций всех загрязняющих воду в данном пункте контроля веществ, визуальные наблюдения. Гидрохимические показатели качества природных вод в пунктах контроля сопоставляют с установленными нормами качества воды.

Пункты наблюдения 1-й и 2-й категорий устанавливаются в зоне влияния крупных предприятий, в районах повторяющихся аварийных сбросов и высокой загрязненности — от 10 до 100 ПДК. Пункты 3-й категории устанавливаются в районах расположения средних предприятий, в замыкающих створах больших и средних рек, в районах организованного сброса сточных вод, где систематическая загрязненность воды но одному или нескольким загрязняющим веществам достигает 10 ПДКСС или ПДКмр. Программы и периодичность наблюдений по гидрохимическим показателям для пунктов различных категорий приведены в табл. 9.2.

Таблица 9.2

Программы и периодичность наблюдений для пунктов различных

категорий

Периодичность

проведения

контроля

Вид программы при категории пункта наблюдений

I

II

III

IV

Ежедневно

Сокращенная 1

Визуальные наблюдения

-

-

Ежедекадно

Сокращенная 2

Сокращенная 1

-

-

Ежемесячно

Сокращенная 3

-

В основные фазы водного режима

Обязательная

Полная программа наблюдений за качеством поверхностных вод по гидробиологическим показателям предусматривает исследование:

  • фитопланктона — общей численности клеток, числа видов, общей биомассы, численности основных групп, биомассы основных групп, числа видов в группе, массовых видов и видов-индикаторов сапробности;
  • зоопланктона — общей численности организмов, общего числа видов, общей биомассы, численности основных групп, биомассы основных групп, числа видов в группе, массовых видов и видов-индикаторов сапробности;
  • зообентоса — общей численности, общей биомассы, общего числа видов, числа групп по стандартной разработке, числа видов в группе, числа основных групп, биомассы основных групп, массовых видов и видов-индикаторов сапробности;
  • перифитона — общего числа видов, массовых видов, частоты встречаемости, сапробности;
  • микробиологических показателей — общего числа бактерий, числа сапрофитных бактерий, отношения общего числа бактерий к числу сапрофитных бактерий;
  • фотосинтеза фитопланктона и деструкции органического вещества, определение отношения интенсивности фотосинтеза к деструкции органического вещества, содержания хлорофилла;
  • макрофитов — проективного покрытия опытной площадки, характера распространения растительности, общего числа видов, преобладающих видов (наименования, проективного покрытия, фенофазы, аномальных признаков).

Сокращенная программа наблюдений за качеством поверхностных вод по гидробиологическим показателям предусматривает исследование:

  • фитопланктона — общей численности клеток, общего числа видов, массовых видов и видов-индикаторов сапробности;
  • зоопланктона — общей численности организмов, общего числа видов, массовых видов и видов-индикаторов сапробности;
  • зообентоса — общей численности групп по стандартной разработке, числа видов в группе, числа основных групп, массовых видов и видов- индикаторов сапробности;
  • перифитона — общего числа видов, массовых видов, сапробности, частоты встречаемости.

Программы и периодичность наблюдений по гидробиологическим показателям для станций различных категорий приведены в табл. 9.31.

Таблица 93

Периодичность проведения наблюдений по гидробиологическим

показателям и виды программ

Периодичность

наблюдений

Вид программы при категории пункта наблюдений

I

II

III

IV

Ежемесячно

Сокращенная

Сокращенная

Сокращенная (контроль в вегетационный период)

-

Ежеквартально

Полная

Одним из основных преимуществ мониторинга состояния поверхностных вод с помощью биоиндикторов состоит в способности живых организмов накапливать загрязняющие вещества либо изменять количественные и качественные характеристики при воздействии на них. Биоиндикация является довольно известным методом контроля состояния поверхностных вод. Так, разработана система оценки качества воды, основанная на изучении видового состава и количества организмов-биоиндикаторов. Рассматривается сапробиость — реакция гидробионтов на уровень загрязненности водного объекта органическими веществами. Наиболее эффективно привлечение мелких организмов с небольшим жизненным циклом, способных быстро достигать большой численности.

Организмами-биоиндикаторами могут служить как представители фауны, формирующие зоопланктон, так и рыбы. При этом наблюдения за рыбами позволяют оценивать хронические воздействия малых концентраций загрязняющих веществ, влияющих па состояние и функции внутренних органов и соотношения симметричных частей тела.

В качестве примера приведем перечень гидробионтов, предложенный для индикации на Черновском месторождении[1] [2]:

  • • коловратки (Poliarthra vulgaris, Brachionus caliciphloris);
  • • планктонные рачки (Diaphanosoma brachiurum, Bosmina coregoni);
  • • малощетинковые черви: трубочник (Tubifex tubifex);
  • • рыбы: плотва (Rutilus rutilus) и окунь (Perea Jluvialatilis).

Пункты наблюдений по гидробиологическим показателям совмещаются с пунктами гидрохимического контроля во времени и пространстве и являются надежным индикатором необратимых процессов деградации водных экосистем.

  • [1] См.: ГОСТ 17.1.3.07—82 «Охрана природы. Гидросфера. Правила контроля качестваводы водоемов и водотоков».
  • [2] Марченко А. В. Комплексный экологический мониторинг нефтяных месторождений.Ижевск : Изд. дом «Удмуртский университет», 1999.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >