| Учет времени воздействия взвеси при гидротехнических работах |
|
Работы при освоении шельфовых месторождений углеводородов приводят к многократному превышению естественного фона концентрации взвесиШАВЫКИН А.А., СОКОЛОВА С.А., ВАЩЕНКО П.С. Работы, проводимые при освоении шельфовых месторождений углеводородов (бурение, укладка подводных трубопроводов, дампинг, другие гидротехнические работы) приводят к многократному превышению естественного фона концентрации взвеси.При этом взвесь, в зонах повышенного замутнения, является фактором способным вызывать угнетение основных процессов жизнедеятельности морских организмов и даже вызывать их гибель. В таких ситуациях возникает необходимость проведения расчета соответствующих ущербов, а так же оценка объемов компенсационных выплат на мероприятия по восстановлению водных биоресурсов. Для этого в РФ используют единую утвержденную методику (Временная методика…, 1989). Как показывается практика таких расчетов, ущерб завышаются из-за некорректного учета ряда параметров, в частности времени действия взвеси на гидробионты. Цель настоящей работы — обоснование необходимости учета длительности воздействия минеральной взвеси на гидробионты, а так же разработка рекомендаций по учету данного фактора при расчетах ущерба водным биоресурсам. При всех видах гидротехнических работ на шельфе время существования и масштабы распространения облака взвеси определяются рядом факторов, среди которых наиболее значимыми являются: способ проведения дноуглубительных работ (применение различных механизмов – драги, землесосы, гидромониторы и т.д.); способ транспортировки грунта к району дампинга; способ сброса грунта; количество сбрасываемого грунта; глубина в месте начального распространения облака взвеси; гранулометрический состав взвеси; скорость течения. Для данных работ временные и пространственные масштабы существования облаков взвеси и их характеристики могут варьировать в широком диапазоне. Указать пространственно-временной диапазон существования облаков взвеси можно весьма условно, так как каждый конкретный случай требует специальных расчетов.Далее приводятся наиболее характерные значения концентраций взвеси и времени их существования для основных гидротехнических работ: Бурение на шельфе. Моделирование сбросов бурового раствора и шлама при бурении скважины (шельф Сахалина, глубина менее 50 м) показали (Отчет о НИР, 2001): при залповом сбросе уменьшение максимальных концентраций до 5 мг/л происходило через шесть часов после окончания сброса, при высокоинтенсивном – менее чем через три часа, а через пять часов концентрации в шлейфе были не более 1 мг/л. Характерные размеры зон загрязнения – сотни метров. Укладка подводного трубопровода. По результатам моделирования (Клеванный, Шавыкин, 2008) облака с концентрацией более 10 мг/л существуют 5 – 6 суток, с концентрацией более 100 мг/л 18 – 40 часов. Для поля концентрациями более 1000 мг/л время существования облака составило 14 – 16 часов. По результатам наблюдений в естественных условиях рядом авторов (Wilber, Clarke, 2001; Nightingale, Simenstad, 2001) отмечалось, что время существования взвеси с концентрацией 10 мг/л и выше, обычно не превышает 4 суток. Дноуглубление. При дноуглублении высокие концентрации взвеси существуют непродолжительное время: 1 000 мг/л и выше не более суток, 100 мг/л и выше 1 – 3 суток. Значения концентраций 10 мг/л (что является ПДК для шельфовых морей) и ниже не рассматриваются в связи с тем, что данные концентрации являются допустимыми и не вызывают гибели организмов, а следовательно не должны учитываться при расчете ущерба. Стоит отметить, что 50% гибель организмов наблюдается лишь при концентрации 1000 мг/л и выше, при продолжительности воздействия порядка 21 суток. Сопоставляя кривые смертности со средними значениями времени существования облаков взвеси при различных видах гидротехнических работ можно отметить, что 50% смертность зоопланктона при таких работах практически недостижима. В большинстве случаев время существования облаков взвеси сопоставимо с периодом отсутствия смертности (от 2 до 5 суток для различных концентраций). В подавляющем большинстве случаев облака взвеси с высокой концентрацией (>10 мг/л) существуют не более 2 – 6 суток, и для данного периода воздействия максимальная смертность не достигает 30 %. В связи с этим при расчетах ущерба можно рекомендовать значение 30% как максимального значения смертности зоопланктона. Однако, в настоящее время Россельхознадзор рекомендует использовать для диапазона взвеси 20 – 100 мг/л 50% гибели зоопланктона, при 100 мг/л и выше – 100% гибели. Ряд других организаций использует аналогичные значения. При этом во всех этих расчетах никак не учитывается время существования облаков повышенной концентрации взвеси в толще воды. Такой подход сильно завышает рассчитываемый ущерб. Таким образом, при высоких концентрациях взвешенных веществ (100 мг/л и выше) в толще воды, гибель организмов происходит поэтапно, при этом начальный этап – до 2-х суток для концентрации 1000 мг/л и до 5 суток для 100 мг/л характеризуется отсутствием смертности. При большинстве видах гидротехнических работ смертность зоопланктона от воздействия высоких концентраций взвеси (до 1000 мг/л) не превышает 30%.Литература Борисов Е.В., Гончарова А.А. Кравчук М.А., Лебедева И.М. Методы оперативного расчета рассеяния взвешенных материалов при дампинге грунта в море. Отчет о НИР «Разработать ПДК для взвеси в морской воде» руководитель работ С.А. Соколова выполненного в соответствии с методическими рекомендациями по установлению эколого-рыбохозяйственных нормативов загрязняющих веществ для морских вод (Временные методические рекомендации…, 1999) ПДК для взвеси в морской воде 10 мг/л утверждено Госкомрыболовства РФ № 02-46/561 от 07 мая 2001 г. и согласовано Министерством природных ресурсов РФ № АП-32/2934 от 23.04.2001 (Дополнение №2 к Перечню ПДК), 2000. Collins M.A. Dredging-induced near-field resuspended sediment concentrations and source strengths // Miscellaneous Paper D-95-2, US Army engineer waterways experiment station. 1995. 299 p. https://el.erdc.usace.army.mil/elpubs/pdf/mpd-95-2/mpd952.pdf |