RU2443001C1 - Method for the region's ecological state data collection and an automated system of ecological monitoring and emergency monitoring of the regional environment - Google Patents

Method for the region's ecological state data collection and an automated system of ecological monitoring and emergency monitoring of the regional environment Download PDF

Info

Publication number
RU2443001C1
RU2443001C1 RU2010132928/28A RU2010132928A RU2443001C1 RU 2443001 C1 RU2443001 C1 RU 2443001C1 RU 2010132928/28 A RU2010132928/28 A RU 2010132928/28A RU 2010132928 A RU2010132928 A RU 2010132928A RU 2443001 C1 RU2443001 C1 RU 2443001C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
pollution
environmental
environment
information
Prior art date
Application number
RU2010132928/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Петрович Алексеев (RU)
Сергей Петрович Алексеев
Сергей Борисович Курсин (RU)
Сергей Борисович Курсин
Сергей Владимирович Яценко (RU)
Сергей Владимирович Яценко
Павел Григорьевич Бродский (RU)
Павел Григорьевич Бродский
Сергей Борисович Зверев (RU)
Сергей Борисович Зверев
Виктор Сергеевич Аносов (RU)
Виктор Сергеевич Аносов
Юрий Николаевич Жуков (RU)
Юрий Николаевич Жуков
Виктор Иванович Дикарев (RU)
Виктор Иванович Дикарев
Сергей Анатольевич Дружевский (RU)
Сергей Анатольевич Дружевский
Валерий Павлович Леньков (RU)
Валерий Павлович Леньков
Евгений Иванович Руденко (RU)
Евгений Иванович Руденко
Владимир Васильевич Чернявец (RU)
Владимир Васильевич Чернявец
Николай Николаевич Шалагин (RU)
Николай Николаевич Шалагин
Original Assignee
Сергей Петрович Алексеев
Сергей Борисович Курсин
Сергей Владимирович Яценко
Павел Григорьевич Бродский
Сергей Борисович Зверев
Виктор Сергеевич Аносов
Юрий Николаевич Жуков
Виктор Иванович Дикарев
Сергей Анатольевич Дружевский
Валерий Павлович Леньков
Евгений Иванович Руденко
Владимир Васильевич Чернявец
Николай Николаевич Шалагин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сергей Петрович Алексеев, Сергей Борисович Курсин, Сергей Владимирович Яценко, Павел Григорьевич Бродский, Сергей Борисович Зверев, Виктор Сергеевич Аносов, Юрий Николаевич Жуков, Виктор Иванович Дикарев, Сергей Анатольевич Дружевский, Валерий Павлович Леньков, Евгений Иванович Руденко, Владимир Васильевич Чернявец, Николай Николаевич Шалагин filed Critical Сергей Петрович Алексеев
Priority to RU2010132928/28A priority Critical patent/RU2443001C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2443001C1 publication Critical patent/RU2443001C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

FIELD: ecology.
SUBSTANCE: fixed and mobile monitoring sites equipped with measuring instrumentations are located. Various environmental parameters are registered and subjected to analysis. More specifically, hydrophysical field signals are being registered, chemiluminescence, chromatographic, ion-selective, spectral and radiometric analysis is performed. Besides, bed acoustic impendance is registered, molecular spin interactions of seawater protons are detected, artifacts resulting from the magnetohydrodynamic, bioelectric and concentration effect are detected, synthetic surfactant content in the aquatic environment, chlorophyll concentrations, microorgasnisms, phytoplankton, zooplankton is determined. The collected data is further transferred to the archivers and modeling is performed. In the course of modeling the industrial facility environment and infrastructure is divided into a number of areas and a material balance model and a forecast model are created for each of them. For the purposes of the method implementation a system comprising a water withdrawal line equipped with hydrophysical field sensors, a filtering plant for chlorophyll concentration, a filtering plant with a Seitz funnel for microorganisms sampling, a Nageotte chamber for counting the phytoplankton content, a Bogorov Counting Chamber for enumerating zooplankton, a centrifugal apparatus to determine chlorophyll content, a geophone, spectral sensor of proton spin echo is proposed. Besides, the proposed system comprises devices for chemiluminescence, chromatographic, ion-selective, spectral and radiometric analysis, a radiation spectrometer, an atomic absorption spectrophotometer, an X-ray fluorometric analyser, TV sensors, infrared sensors, heat sensors, a metrological module, a sidescan sonar, multiple-beam echo sounder, water quality evaluator by TropoSample parameters and bed deposits characteristics, a lidar (a light radar), a penetrometer, methane and hydrogen detection sensors.
EFFECT: enhanced functional capabilities.
2 cl, 11 dwg

Description

Изобретение относится к области контрольно-измерительных систем и может быть использовано при конструировании систем аварийного и экологического мониторинга окружающей среды региона, а также окружающей среды в зонах размещения морских газонефтяных терминалов.The invention relates to the field of control and measuring systems and can be used in the design of systems for emergency and ecological monitoring of the environment of the region, as well as the environment in the areas of offshore gas and oil terminals.

Известные способы сбора информации об экологическом состоянии региона [RU №2210095; RU №2145120; RU №2079891; RU №2257598; US №3819862; GB №2179480; RU №2173889] включают размещение в регионе стационарных и мобильных контрольных постов, центрального контрольного пульта, оснащенных измерительной аппаратурой для регистрации сигналов, характеризующих состояние воздушной, водной, почвенной и радиационной обстановок с последующим анализом, зарегистрированных параметров по установленным критериям для исследуемого региона, путем использования физико-химических методов анализа состояния атмосферы и морской воды.Known methods for collecting information on the ecological state of the region [RU No. 22210095; RU No. 2145120; RU No. 2079891; RU No. 2257598; US No. 3819862; GB No. 2179480; RU No. 2173889] include the placement in the region of stationary and mobile control posts, a central control panel equipped with measuring equipment for recording signals characterizing the state of the air, water, soil and radiation conditions, followed by analysis of registered parameters according to established criteria for the studied region, by using physico-chemical methods for analyzing the state of the atmosphere and sea water.

Известные устройства [RU №2210095; RU №2145120; RU №2079891; RU №2257598; US №3819862; GB №2179480; RU №2173889] содержат стационарные контрольные посты, мобильные контрольные посты, прямые и обратные связи, центральный контрольный пульт.Known devices [RU No. 22210095; RU No. 2145120; RU No. 2079891; RU No. 2257598; US No. 3819862; GB No. 2179480; RU No. 2173889] contain stationary control posts, mobile control posts, direct and feedback, central control panel.

Наиболее полный состав измерительных средств экологического мониторинга представлен в известном способе экологического контроля загрязнений водной среды, донных отложений и атмосферы вдоль трассы магистральных трубопроводов, уложенных на дне водоемов [RU №2331876], заключающемся в размещении устройств регистрации в природной среде, регистрации сигналов гидрофизических полей с последующим хемилюминесцентным, хроматографическим, ионселективным, спектральным и радиометрическим анализами путем специальной группировки и обработки информации с последующей передачей на устройства документирования, в котором дополнительно измеряют временные вариации горизонтальных и вертикальных компонент вектора гидрофизического и геофизического полей в контролируемом регионе в разнесенных пунктах, выделяя вариацию, обусловленную вектором состояния исследуемого объекта, как искусственную акустическую аномалию в водной среде с регистрацией сигналов акустического импеданса донных слоев, выполняют детектирования молекулярных спиновых взаимодействий протонов морской воды, выявляют артефакты, обусловленные магнитогидродинамическим, биоэлектрическим и концентрационными эффектами, при последующем анализе дополнительно определяют содержание синтетических поверхностно-активных веществ в водной среде путем атомно-абсорбционной спектрофотометрии, концентрации хлорофилла, микроорганизмов, фитопланктона, зоопланктона, а устройство для экологического контроля загрязнений, содержащее водозаборную линию с размещенными на ней датчиками гидрофизических полей, подключенную к водозаборным входам устройств хемилюнесцентного, хроматографического, ионселектизного, спектрального, радиометрического анализов, а также подсоединенную своими электрическими выходами к спектометру ионизирующих излучений и совокупности логических схем, дополнительно подключено своими электрическими выходами к атомно-абсорционному спектрофотометру, рентгено-флуоресцентиому анализатору, на водозаборной линии дополнительно установлены фильтровальная установка с мембранными фильтрами для концентрирования хлорофилла, фильтровальная установка с воронкой Зейтца для отбора проб микроорганизмов, камера Ножотта для подсчета количества фитопланктона, камера Богрова для подсчета количества зоопланктона, центрифуга для определения содержания хлорофилла, геофон, гидрофон, датчик спектрометра протонного спинового эха и электроды, подключенные своими информационными выходами через совокупность соответствующих логических схем к входам блоков анализа хлорофилла, микроорганизмов, фитопланктона, зоопланктона, гидроакустических сигналов, спин-релаксационных параметров, артефактов соответственно.The most complete set of measuring tools for environmental monitoring is presented in the known method of environmental control of pollution of the aquatic environment, bottom sediments and atmosphere along the route of pipelines laid at the bottom of reservoirs [RU No. 2331876], which consists in placing recording devices in the natural environment, recording signals of hydrophysical fields with subsequent chemiluminescent, chromatographic, ion-selective, spectral and radiometric analyzes by special grouping and processing of information then transmitting it to the documenting device, which additionally measures the temporal variations of the horizontal and vertical components of the vector of hydrophysical and geophysical fields in the controlled region at spaced points, highlighting the variation caused by the state vector of the object under study as an artificial acoustic anomaly in an aqueous medium with registration of acoustic signals the impedance of the bottom layers, perform the detection of molecular spin interactions of the protons of sea water, reveal during subsequent analysis, the artifacts caused by magnetohydrodynamic, bioelectric, and concentration effects additionally determine the content of synthetic surfactants in the aqueous medium by atomic absorption spectrophotometry, the concentration of chlorophyll, microorganisms, phytoplankton, zooplankton, and a device for environmental pollution control containing a water intake line with hydrophysical field sensors placed on it, connected to the water intake inputs of chemilunes devices chromatographic, ionographic, spectral, radiometric analyzes, as well as connected by its electrical outputs to the ionizing radiation spectrometer and a combination of logic circuits, is additionally connected by its electrical outputs to the atomic absorption spectrophotometer, X-ray fluorescence analyzer, and a filter unit with an additional water filter membrane filters for the concentration of chlorophyll, filter system with a Zeitz funnel for selection and samples of microorganisms, a Nozhott camera for counting the amount of phytoplankton, a Bogrov camera for counting the amount of zooplankton, a centrifuge for determining the chlorophyll content, a geophon, a hydrophone, a proton spin echo spectrometer sensor and electrodes connected by their information outputs through a set of corresponding logic circuits to the inputs of the chlorophyll analysis blocks , microorganisms, phytoplankton, zooplankton, hydroacoustic signals, spin-relaxation parameters, artifacts, respectively.

Однако известные способ и устройство для его осуществления решают задачу в основном экологического мониторинга, в то время как в регионах месторождений необходимо учитывать и возможные аварийные ситуации, что необходимо при спасании людей и эвакуации персонала, когда произошло инициирование аварийной ситуации и развивается процесс аварийной ситуации, например развитие во времени и пространстве вредных (поражающих) факторов. На стадии разведки месторождения аварийные ситуации, приводящие к необходимости спасания людей и эвакуации персонала, могут возникнуть на плавучих буровых установках, буровых судах, судах обеспечения вследствие пожаров, взрывов, выбросов углеводородов, обледенения и потери остойчивости судов, обеспечивающих морское нефтегазовое месторождение (МНМ), столкновений судов между собой, с плавучей буровой установкой (ПБУ), с айсбергом. На стадии добычи углеводородов аварийные ситуации, приводящие к необходимости спасания людей и эвакуации персонала, могут возникнуть на морской добычной платформе (МДП), судах обеспечения, подводном добычном комплексе (ПДК) вследствие пожаров, взрывов, выброса углеводородов, обледенения и потери остойчивости судов, столкновений судов между собой, с МДП, с айсбергом. На стадии транспортировки углеводородов с помощью танкеров и судов транспортировки природного газа как специализированными судами, так и приспособленными для перевозки сжиженного газа аварийные ситуации, приводящие к необходимости спасания людей и эвакуации персонала, могут возникнуть на танкерах, судах для первозки сжиженного газа вследствие пожара, взрыва сжиженного природного газа (СПГ), посадки на мель, обледенения и потери остойчивости, столкновения с другим судном или айсбергом.However, the known method and device for its implementation solve the problem mainly of environmental monitoring, while in the regions of the fields it is necessary to take into account possible emergency situations, which is necessary when saving people and evacuating personnel, when an emergency occurred and an emergency process develops, for example development in time and space of harmful (damaging) factors. At the field exploration stage, emergencies leading to the need to save people and evacuate personnel may occur on floating drilling rigs, drilling vessels, support vessels due to fires, explosions, hydrocarbon emissions, icing and loss of stability of vessels providing the offshore oil and gas field (MNM), collisions between ships, with a floating drilling rig (PBU), with an iceberg. At the hydrocarbon production stage, emergency situations leading to the need to save people and evacuate personnel may occur on the offshore production platform (TIR), support vessels, subsea production complex (MPC) due to fires, explosions, hydrocarbon emissions, icing and loss of stability of ships, collisions vessels among themselves, with TIR, with an iceberg. At the stage of hydrocarbon transportation using tankers and natural gas transportation vessels, both specialized vessels and those adapted for transporting liquefied gas, emergency situations leading to the need to save people and evacuate personnel may occur on tankers, vessels for transporting liquefied natural gas due to fire, explosion of liquefied gas natural gas (LNG), aground, icing and loss of stability, collisions with another vessel or iceberg.

На базах обеспечения аварийные ситуации, приводящие к необходимости спасания людей и эвакуации персонала, могут возникнуть на объектах береговой инфраструктуры вследствие взрывов и пожаров, поступления в атмосферу сильнодействующих ядовитых веществ при авариях (разрушениях) на химически опасных объектах и при их транспортировке.At the support bases, emergencies leading to the need to save people and evacuate personnel may occur at coastal infrastructure facilities due to explosions and fires, the release of potent toxic substances into the atmosphere during accidents (destruction) at chemically hazardous facilities and during their transportation.

На всех стадиях освоения месторождения аварийные ситуации, приводящие к необходимости спасения людей и эвакуации персонала, могут возникнуть при локализации (ликвидации) опасностей техногенного происхождения, влияющих на экологическую безопасность функционирования морского нефтегазового месторождения (взрывоопасных предметов и объектов, затопленного химического оружия, затопленных радиационно-опасных объектов).At all stages of the development of the field, emergencies leading to the need to save people and evacuate personnel may arise during the localization (elimination) of hazards of anthropogenic origin that affect the environmental safety of the functioning of the offshore oil and gas field (explosive objects and objects, flooded chemical weapons, flooded radiation-hazardous objects).

Во всех указанных случаях критическим условием эффективного решения задач спасения людей и эвакуации персонала является оперативность получения фактической информации о параметрах и обстоятельствах, угрожающих жизни и здоровью людей. В условиях освоения морских нефтегазовых месторождений на арктическом шельфе, удаленности от береговой инфраструктуры, сложных, гидрометеорологических условиях (штормы, ледовая обстановка, полярная ночь или просто ночное время) затруднительно оперативно оценить обстоятельства сложившейся аварийной ситуации.In all these cases, a critical condition for effectively solving the tasks of saving people and evacuating personnel is the speed of obtaining factual information about the parameters and circumstances that threaten the life and health of people. In the conditions of development of offshore oil and gas fields on the Arctic shelf, remoteness from coastal infrastructure, difficult hydrometeorological conditions (storms, ice conditions, polar night or just night time) it is difficult to quickly assess the circumstances of the emergency.

На функционирование объектов и оборудования влияют многие факторы окружающей среды: глубина моря, ледяные поля, волновые нагрузки, ветровые нагрузки, нагрузки от морского течения, сейсмическое воздействие, особенности грунта, на который устанавливается МДП, а также монтажные нагрузки. Так, при увеличении глубины моря необходимо учитывать не только прямое воздействие волн, но и возможность появления резонансных колебаний, совпадающих с периодом воздействия волн на сооружение.The functioning of objects and equipment is influenced by many environmental factors: sea depth, ice floes, wave loads, wind loads, sea current loads, seismic effects, especially the soil on which the MPE is installed, as well as mounting loads. So, with an increase in the depth of the sea, it is necessary to take into account not only the direct effect of the waves, but also the possibility of the appearance of resonant oscillations coinciding with the period of the influence of waves on the structure.

В известных способах и устройствах для морских акваторий этот подход обоснован слабо из-за не учета специфики морской среды и биоты, а также алгоритмов о функционирования морских экосистем и их ассимиляционных свойств. В основе морских экосистем лежит морская биота - индикатор состояния природной среды, коренным образом отличающейся от среды обитания человека. Главными ее отличительными признаками выступают открытость морских экосистем (единство Мирового океана), огромная пространственно-временная изменчивость среды обитания (подвижность морских вод), скрытость и инерционность происходящих процессов, сложность и ограниченность доступа к месту событий.In known methods and devices for marine waters this approach is poorly substantiated due to the neglect of the specifics of the marine environment and biota, as well as algorithms on the functioning of marine ecosystems and their assimilation properties. Marine ecosystems are based on marine biota - an indicator of the state of the natural environment, radically different from the human environment. Its main distinguishing features are the openness of marine ecosystems (the unity of the oceans), the huge spatio-temporal variability of the habitat (mobility of sea waters), the secrecy and inertia of ongoing processes, the complexity and limited access to the scene.

Другим существенным фактором, влияющим на выбор оптимальной технологии экологической оценки морских экосистем, выступает иной (чем для суши) характер антропогенизации акваторий. Здесь в гораздо меньшей степени проявляется очагово-дискретный характер загрязнений, связанных с неравномерной плотностью населения и размещения производства. Для морских экосистем очень существенен градиент "суша-море", превращающий прибрежную зону в динамичный приемник загрязняющих веществ (поллютантов) и отделяющий основную часть акватории от неблагоприятных воздействий населенной суши (соседней и отдаленной). В этом смысле территориальные геосистемы моря могут считаться природно- или экосистемно-ориентированными, т.е. в системной триаде "человек-техника-природа" главную роль играют природные факторы, включая биосферу. Эти особенности должны быть непременно учтены.Another significant factor affecting the selection of the optimal technology for the environmental assessment of marine ecosystems is a different (than for land) nature of the anthropogenization of water areas. Here, to a much lesser extent, the focal-discrete nature of pollution associated with an uneven population density and production location is manifested. For marine ecosystems, the land-sea gradient is very significant, transforming the coastal zone into a dynamic receiver of pollutants (pollutants) and separating the main part of the water area from the adverse effects of populated land (neighboring and distant). In this sense, the territorial geosystems of the sea can be considered as natural or ecosystem-oriented, i.e. in the system triad "man-technology-nature" the main role is played by natural factors, including the biosphere. These features must be taken into account.

Задачей заявляемого технического решения является расширение функциональных возможностей известных способов и устройств экологического и аварийного мониторинга.The objective of the proposed technical solution is to expand the functionality of known methods and devices of environmental and emergency monitoring.

Поставленная задача решается за счет того, что в способе сбора информации об экологическом состоянии региона, включающем размещение в регионе стационарных и мобильных контрольных постов, центрального контрольного пульта, оснащенных измерительной аппаратурой для регистрации сигналов, характеризующих состояние воздушной, водной, почвенной и радиационной обстановок с последующим анализом, зарегистрированных параметров по установленным критериям для исследуемого региона, экологического контроля загрязнений водной среды, донных отложений и атмосферы, путем размещения устройств регистрации в природной среде, регистрации сигналов гидрофизических полей, с последующим хемилюминесцентным, хроматографическим, ионселективным, спектральным и радиометрическим анализами путем специальной группировки и обработки информации с последующей передачей на устройства документирования, измерения временных вариаций горизонтальных и вертикальных компонент вектора гидрофизизического и геофизического полей в контролируемом регионе в разнесенных пунктах с выделением вариации, обусловленной вектором состояния исследуемого объекта, в виде искусственной акустической аномалии в водной среде с регистрацией сигналов акустического импеданса донных слоев, выполнения детектирования молекулярных спиновых взаимодействий протонов морской воды, выявления артефактов, обусловленных магнитогидродинамическим, биоэлектрическим и концентрационными эффектами, определения содержания синтетических поверхностно-активных веществ в водной среде методом атомно-абсорбционной спектрофотометрии, определения концентрации хлорофилла, микроорганизмов, фитопланктона, зоопланктона, в котором окружающая среда (атмосфера, гидросфера) и инфраструктура промышленного объекта разбивается на ряд объемов, для каждого их которых составляется модель материального баланса с учетом коммуникационных путей перемещения загрязнений между установленными объемами и прогнозная модель распространения загрязнений, при этом атмосфера аппроксимируется набором трехмерных расчетных объемов, ограниченных от очага загрязнения масштабными расстояниями 0-10 км, 10-200 км, 200-1000 км и свыше 1000 км соответственно, а также прогнозная модель распространения загрязнения, при этом прогнозная модель в водной среде строится с учетом изменения концентрации загрязняющих веществ, обусловленных их переносом с перемещающими массами воды, турбулентной диффузией примесей, осаждением на дне водоема вредных веществ, находящихся в форме взвесей и коллоидных частиц, переходом осадков, содержащих вредные вещества, вновь во взвешенное состояние, сорбцией и десорбцией вредных примесей неорганическими и органическими веществами, захватом биотой, разложением и распадом, на горизонтах гидросферы 0,5, 10, 20, 50, 100 метров и на дне; прогнозная модель распространения загрязнений в грунтовых водах строится с учетом вертикального переноса через неводонасыщенную область и дисперсии и переноса в водонасыщенных зонах, сорбции и десорбции загрязненных веществ в почвенных структурах, ионного обмена, разложения загрязняющих веществ биотой, химического состава почв и подземных потоков воды; прогнозная модель распространения загрязняющих веществ на территории промышленного объекта строится путем анализа N-го количества сценариев ее формирования как в штатном (повседневном) режиме функционирования объектов инфраструктуры промышленного объекта, так и в случаях возникновения аварийных ситуаций, при этом выполняют ранжирование установленных объемов по степени опасности для состояния компонентов окружающей среды; степень загрязнения морской среды устанавливают по параметрам загрязнения, которые определяют путем интегральной оценки качества воды по гидрофизическим, гидрохимическим и гидробиологическим показателям, степень загрязнения грунта определяют путем органолептического и структурного анализа, оценку экологической обстановки на акватории выполняют по показателям трофоспособности и степени загрязнения; автоматизированная система аварийного и экологического мониторинга окружающей среды региона, содержащая стационарные и мобильные контрольные посты, прямые и обратные связи, центральный контрольный пункт, включающие средства регистрации, обработки, документирования и отображения информации, в которой средства регистрации включают устройство для экологического контроля загрязнений, содержащее водозаборную линию с размещенными на ней датчиками гидрофизических полей, подключенную к водозаборным входам устройств хемилюнесцентного, хроматографического, ионселективного, спектрального, радиометрического анализов, а также подсоединенную своими электрическими выходами к спектометру ионизирующих излучений и совокупности логических схем, подключенными своими электрическими выходами к атомно-абсорционному спектрофотометру, рентгено-флуоресцентному анализатору, на водозаборной линии также установлены фильтровальная установка с мембранными фильтрами для концентрирования хлорофилла, фильтровальная установка с воронкой Зейтца для отбора проб микроорганизмов, камера Ножотта для подсчета количества фитопланктона, камера Богрова для подсчета количества зоопланктона, центрифуга для определения содержания хлорофилла, геофон, гидрофон, датчик спектрометра протонного спинового эха и электроды, подключенные своими информационными выходами через совокупность соответствующих логических схем к входам блоков анализа хлорофилла, микроорганизмов, фитопланктона, зоопланктона, гидроакустических сигналов, спин-релаксационных параметров, артефактов соответственно, в которую дополнительно введены блок телевизионных датчиков, блок датчиков ИК-излучения, датчики теплового излучения, метрологический модуль, гидролокатор бокового обзора, многолучевой эхолот, блок определения качества воды по трофосапробным показателям и характеристикам донных отложений, лидар, пенетрометр, датчик обнаружения метана, датчик сероводорода; средство отображения информации выполнено в виде геоинформационной системы.The problem is solved due to the fact that in the method of collecting information about the ecological state of the region, including the placement of stationary and mobile control posts in the region, a central control panel equipped with measuring equipment for recording signals characterizing the state of the air, water, soil and radiation conditions, followed by analysis of registered parameters according to established criteria for the studied region, environmental control of water pollution, bottom sediments atmospheres, by placing recording devices in the natural environment, recording signals of hydrophysical fields, followed by chemiluminescent, chromatographic, ion-selective, spectral and radiometric analyzes by special grouping and processing of information, followed by transmission to documentation devices, measuring temporal variations of the horizontal and vertical components of the vector hydrophysical and geophysical fields in a controlled region at spaced points with highlighting variations, about conditional state vector of the studied object, in the form of an artificial acoustic anomaly in an aqueous medium with registration of acoustic impedance signals of the bottom layers, detection of molecular spin interactions of sea water protons, identification of artifacts caused by magnetohydrodynamic, bioelectric and concentration effects, determination of the content of synthetic surface-active substances in aqueous medium by atomic absorption spectrophotometry, determination of the concentration of chloro phyll, microorganisms, phytoplankton, zooplankton, in which the environment (atmosphere, hydrosphere) and the infrastructure of an industrial facility are divided into a number of volumes, for each of which a material balance model is compiled taking into account the communication paths of pollution movement between the established volumes and a predicted model of pollution spread, At the same time, the atmosphere is approximated by a set of three-dimensional calculated volumes limited from the source of pollution by large distances of 0-10 km, 10-200 km, 200-1000 km and more than 1000 km, respectively, as well as a forecast model for the spread of pollution, while a forecast model in the aquatic environment is built taking into account changes in the concentration of pollutants due to their transport with moving masses of water, turbulent diffusion of impurities, sedimentation of harmful substances in the form of suspensions and colloidal particles, the transition of sediments containing harmful substances back into suspension, sorption and desorption of harmful impurities by inorganic and organic substances, capture of bioto d, decomposition and decay, at the horizons of the hydrosphere of 0.5, 10, 20, 50, 100 meters and at the bottom; A forecast model for the spread of pollution in groundwater is constructed taking into account vertical transport through a non-saturated region and dispersion and transport in water-saturated zones, sorption and desorption of contaminated substances in soil structures, ion exchange, decomposition of pollutants by biota, chemical composition of soils and underground water flows; A forecast model of the spread of pollutants on the territory of an industrial facility is constructed by analyzing the Nth number of scenarios of its formation both in the regular (daily) mode of operation of the infrastructure facilities of an industrial facility and in cases of emergencies, while ranking the established volumes by hazard degree for state of environmental components; the degree of pollution of the marine environment is determined by the pollution parameters, which are determined by the integrated assessment of water quality according to hydrophysical, hydrochemical and hydrobiological indicators, the degree of soil pollution is determined by organoleptic and structural analysis, the environmental situation in the water area is assessed by the trophicity and degree of pollution; an automated system for emergency and ecological monitoring of the environment of the region, containing stationary and mobile control posts, direct and feedback links, a central control point, including means for recording, processing, documenting and displaying information, in which the registration means include an environmental pollution control device containing a water intake a line with hydrophysical field sensors placed on it, connected to the water intake inputs of chemiluminescent devices, x romatographic, ion-selective, spectral, radiometric analyzes, as well as connected with its electrical outputs to an ionizing radiation spectrometer and a combination of logic circuits, connected with its electrical outputs to an atomic absorption spectrophotometer, X-ray fluorescence analyzer, a filter unit with membrane filters is also installed on the water intake line concentration of chlorophyll, filter plant with a Zeitz funnel for sampling microorganisms, chambers Nogotta for counting the amount of phytoplankton, a Bogrov camera for counting the amount of zooplankton, a centrifuge for determining the chlorophyll content, a geophone, a hydrophone, a proton spin echo spectrometer sensor and electrodes connected via their information outputs through a combination of appropriate logic circuits to the inputs of the chlorophyll, microorganisms, phytoplankton analysis blocks, zooplankton, hydroacoustic signals, spin-relaxation parameters, artifacts, respectively, into which an additional block of tele izionnyh sensors block IR radiation sensor, thermal radiation, metrology module, side-scan sonar, multibeam echo sounder, determination unit trofosaprobnym water quality parameters and characteristics of sediments, lidar, penetrometer, the sensor detecting methane, hydrogen sulfide sensor; information display means is made in the form of a geographic information system.

Предлагаемое техническое решение в отличие от аналогов позволяет учесть такой важный фактор, как ликвидация последствий аварий с экологическими последствиями, что не решается известными способами, а достигается следующим образом.The proposed technical solution, unlike analogues, allows you to take into account such an important factor as the elimination of the consequences of accidents with environmental consequences, which is not solved by known methods, but is achieved as follows.

На карту региона, представляющего, например, морское нефтегазовое месторождение, наносятся все объекты, которые составляют инфраструктуру и которые следует рассматривать в качестве источников экологической опасности при штатной их работе и в аварийных ситуациях.On the map of the region, representing, for example, an offshore oil and gas field, all the objects that make up the infrastructure and which should be considered as sources of environmental hazard during their regular operation and in emergency situations are plotted.

Последовательно рассматривается характер воздействия потенциально экологически опасных объектов на экологическую обстановку в районе месторождения.The nature of the impact of potentially environmentally hazardous facilities on the environmental situation in the area of the field is considered in sequence.

Проводят ситуационное моделирование источников и видов загрязнений от потенциально экологически опасных объектов, производств и производственных операций, определяющих экологическую нагрузку на окружающую среду. На тематические карты наносятся возможные загрязнения компонентов окружающей среды.Situational modeling of sources and types of pollution from potentially environmentally hazardous facilities, industries and production operations that determine the environmental load on the environment is carried out. On thematic maps, possible pollution of environmental components is applied.

Оценивается степень опасности производственной деятельности морского объекта хозяйственной деятельности, включая морское нефтегазовое месторождение для состояния компонентов окружающей среды.The degree of danger of the production activity of the offshore business object, including the offshore oil and gas field for the state of the environment components, is estimated.

Производится ранжирование отдельных районов месторождения и различных месторождений по степени экологической опасности.The ranking of individual areas of the field and various fields is carried out according to the degree of environmental hazard.

Выявляется вклад деятельности отдельных районов месторождения в локальное химическое загрязнение акватории и береговой территории.The contribution of the activity of certain areas of the field to the local chemical pollution of the water area and the coastal territory is revealed.

Сущность изобретения поясняется чертежами. Для иллюстрации предлагаемого технического решения в качестве объекта хозяйственной деятельности выбран морской терминал, размещенный на шельфе, для добычи углеводородов.The invention is illustrated by drawings. To illustrate the proposed technical solution, an offshore terminal for hydrocarbon production was selected as an object of economic activity.

Фиг.1 - структурная схема системы экологического мониторинга морского нефтегазового месторождения, которая включает: контрольный пункт 1, представляющий собой подсистему оценки и прогноза изменений состояния окружающей среды и выработки рекомендаций для принятия решения при нарушении штатного режима функционирования промышленного объекта, стационарные и мобильные контрольные посты 2, представляющие собой экологические посты наблюдений, снабженные измерительной аппаратурой, представляющие собой суда, летательные аппараты, дрейфующие и донные станции, подводные аппараты, конструкции морских терминалов, устройство сбора и обработки информации 3 представляет собой систему технических средств, учитывающих динамику изменения элементов окружающей среды и воздействующих на них факторов, устройство хранения информации, включающее базу 4 данных оперативной информации (характеристик цикла наблюдений, а также при аварийной ситуации), базу 5 данных исходной информации (характеристик регулярных наблюдений), нормативно-справочную базу 6 данных, содержащих необходимые документы, включая требования природоохранного законодательства, технические характеристики объекта, устройство отображения информации 7, представляющее собой систему технических средств формирования, обработки и хранения картографической информации, выполненной в виде геоинформационной системы.Figure 1 is a structural diagram of an environmental monitoring system for an offshore oil and gas field, which includes: control point 1, which is a subsystem for assessing and predicting changes in the state of the environment and developing recommendations for making decisions in violation of the normal operating mode of an industrial facility, stationary and mobile control posts 2 representing environmental observation posts equipped with measuring equipment, representing ships, aircraft, drifting e and bottom stations, underwater vehicles, structures of marine terminals, a device for collecting and processing information 3 is a system of technical means that takes into account the dynamics of changes in environmental elements and factors affecting them, an information storage device that includes a database 4 of operational information (characteristics of the observation cycle as well as in an emergency), a database of 5 initial information data (characteristics of regular observations), a reference database of 6 data containing the necessary documents you, including the requirements of environmental legislation, the technical characteristics of the object, an information display device 7, which is a system of technical means for generating, processing and storing cartographic information made in the form of a geographic information system.

Фиг.2 - блок схема алгоритма формирования прогнозирующей системы.Figure 2 - block diagram of the algorithm for generating a predictive system.

Фиг.3 - схема обработки данных при определении загрязнения водных акваторий:Figure 3 - data processing scheme for determining the pollution of water areas:

C - измеренные концентрации загрязняющих веществ;C is the measured concentration of pollutants;

X, Y - преобразованные и взвешенные значения концентраций;X, Y - converted and weighted concentration values;

Iм - индекс загрязнения тяжелыми металлами;I m - heavy metal pollution index;

Iз - индекс содержания загрязняющих веществ;I s - index of the content of pollutants;

Iт - индекс содержания токсических веществ;I t - index of the content of toxic substances;

Iпр - индекс содержания примесей;I ol - the index of the content of impurities;

Iос - общий санитарный индекс;I OS - general sanitary index;

I - индекс загрязнения в контролируемом створе;I - pollution index in a controlled site;

Iр - индекс загрязнения реки (водотока).I p is the pollution index of the river (watercourse).

Фиг.4 - блок-схема последовательности операций оценки экологической обстановки на акватории по результатам регулярного экологического контроля водной среды. Блок 8 состояния параметров водной среды по априорным данным, блок 9 регистрации гидрологических, гидрохимических и гидрофизических параметров в период выполнения измерений по заданной трассе на нескольких горизонтах гидросферы и на границе атмосфера-гидросфера, блок 10 построения на карте изолиний на уровне 1,5 ПДК, блок 11 определения площадей и аномалий и максимального значения внутри аномалии, блок 12 вычисления характеристик аномалий.Figure 4 is a flowchart for assessing the environmental situation in the water according to the results of regular environmental monitoring of the aquatic environment. Block 8 of the state of the parameters of the aquatic environment according to a priori data, block 9 of registration of hydrological, hydrochemical and hydrophysical parameters during measurements along a given path at several horizons of the hydrosphere and at the atmosphere-hydrosphere boundary, block 10 of constructing isolines on the map at the level of 1.5 MPC, block 11 for determining the areas and anomalies and the maximum value inside the anomaly, block 12 for calculating the characteristics of the anomalies.

Фиг.5 - блок-схема последовательности операций оценки экологической обстановки на акватории по результатам регулярного экологического контроля донных отложений. Блок 13 хранения эталонных показателей пригодности, блок 14 технических средств отбора проб грунта в пунктах контроля, блок 15 огранолептического и структурного анализа, блок 16 определения количества проб пригодности/непригодности для оценки, блок 17 определения соотношения проб и их координат, блок 18 количественного анализа содержания вредных веществ, блок 19 нормирования на ПДК, блок 20 вычисления средних значений по всем контрольным пунктам акватории, блок 21 определения качества в соответствии с требованиями стандартов, блок 22 оценки экологической обстановки на дне акватории, блок 23 оценки соответствия состояния водной поверхности и грунта требованиям стандартов.Figure 5 is a flowchart of environmental assessment in the water area according to the results of regular environmental monitoring of bottom sediments. Block 13 for storing reference suitability indicators, block 14 for technical means of sampling soil at control points, block 15 for granoleptic and structural analysis, block 16 for determining the number of samples of suitability / unsuitability for evaluation, block 17 for determining the ratio of samples and their coordinates, block 18 for quantitative analysis of content hazardous substances, MPC standardization block 19, average value calculation block 20 for all control points of the water area, quality determination block 21 in accordance with the requirements of standards, environmental assessment block 22 ogical situation at the bottom of the water area, block 23 for assessing the conformity of the state of the water surface and soil with the requirements of standards.

Фиг.6 - схема последовательности операций ситуационного моделирования экологической обстановки в районе обустройства морских нефтегазовых месторождений. Операция 24 нанесения на карту-схему источников экологической опасности, операция 25 последовательного ситуационного рассмотрения характера воздействия потенциально экологически опасных объектов на экологическую обстановку, операция 26 ситуационного моделирования источников и видов загрязнения при штатной деятельности и в аварийных ситуациях, операция 27 циклической оценки степени опасности функционирования месторождения для конкретного состояния компонентов окружающей среды, операция 28 получения оценки степени опасности химического загрязнения приземной атмосферы, операция 29 получения оценки степени опасности химического загрязнения земель, операция 30 получения оценки степени химического загрязнения поверхностных вод и донных отложений, операция 31 получения оценки степени опасности воздействия загрязнения на растительность, операция 32 получения оценки степени опасности радиоактивного загрязнения, операция 33 получения обобщенной оценки степени опасности химического загрязнения в зоне функционирования месторождения, операция 34 получения оценки степени интегральной токсичности поверхности вод, операция 35 оценки влияния вклада месторождения в локальное химическое загрязнение, операция 36 ранжирования районов месторождения по степени экологической опасности в масштабах шельфа.6 is a flowchart of situational modeling of the environmental situation in the area of arrangement of offshore oil and gas fields. Operation 24 of plotting sources of environmental hazard on a map; operation 25 of a sequential situational review of the nature of the impact of potentially environmentally hazardous objects on the environmental situation; operation 26 of situational modeling of sources and types of pollution during regular operations and in emergency situations; operation 27 of a cyclical assessment of the degree of danger of the field’s functioning for the specific state of the components of the environment, operation 28 to obtain a chemical hazard rating pollution of the surface atmosphere, operation 29 to obtain an assessment of the degree of danger of chemical pollution of land, operation 30 to obtain an assessment of the degree of chemical pollution of surface water and bottom sediments, operation 31 to obtain an assessment of the degree of danger of the effects of pollution on vegetation, operation 32 to obtain an assessment of the degree of hazard of radioactive pollution, operation 33 obtaining a generalized assessment of the degree of danger of chemical pollution in the area of operation of the field, operation 34 obtain an assessment of the degree and integrand toxicity water surface 35 impact assessment operation field contribution to the chemical contamination of the local, the ranking operation field 36 regions of environmental risk in the scale of the shelf.

Фиг.7 - блок-схема прогнозного моделирования экологической обстановки в районах обустройства морских нефтегазовых месторождений. Операция 37 выбора методического аппарата для определения неизвестных параметров прогнозного моделирования, операция 38 моделирования взрывных явлений и пожаров, операция 39 моделирования распространения вредных веществ в окружающей среде, операция 40 прогнозного моделирования аварийных воздействий на экологическую обстановку, операция 41 вычисления размеров зон распространения облака загрязняющих веществ, операция 42 вычисления аварийного разлива нефтепродуктов на акватории и траектории перемещения нефтяного пятна, операция 43 вычисления аварийного заражения территории сильнодействующими ядовитыми веществами, операция 44 вычисления путей и зон проникновения вредных веществ в грунт при аварийных разливах, операция 45 вычисления доз поступления отравляющих веществ по потенциальным цепочкам до обслуживающего персонала, операция 46 вычисления доз количества радионуклидов из акватории по потенциальным цепочкам до обслуживающего персонала.7 is a block diagram of predictive modeling of the environmental situation in the areas of arrangement of offshore oil and gas fields. Step 37 of selecting a methodological apparatus for determining unknown parameters of predictive modeling, step 38 of modeling explosions and fires, step 39 of modeling the spread of harmful substances in the environment, step 40 of predictive modeling of environmental impacts, step 41 of calculating the size of the zones of spread of the cloud of pollutants, operation 42 calculating an emergency oil spill in the water area and the trajectory of the oil slick, operation 43 calcul emergency contamination of the territory with potent toxic substances, operation 44 of calculating the pathways and zones of harmful substances entering the ground during accidental spills, operation 45 of calculating the doses of poisonous substances from potential chains to service personnel, operation 46 of calculating doses of the amount of radionuclides from the water area along potential chains to the serving staff.

Фиг.8 - блок-схема операций модели использования информационно-измерительного подкомплекса (ИИП) в системе ситуационного и прогнозного мониторинга (ССМП) для регулярного экологического контроля. Операция 47 выбора и обоснования реперных точек на акватории, операция 48 циклического измерения состояния водной среды в реперных точках и по трассе между ними, операция 49 регистрации параметров (показателей) трофосапробности водной среды и загрязнения вредными веществами, операция 50 отображения полученной информации по каждому циклу измерений водной среды на электронных картах, операция 51 формирования базы данных по показателям водной среды, операция 52 проведения отбора проб донных отложений в реперных точках, операция 53 анализа проб донных отложений на пригодность для рыбохозяйственных целей и степени загрязнения вредными веществами, операция 54 отображения полученной информации по циклу измерений донных отложений на электронных картах, операция 55 формирования базы данных по экологическим показателям донных отложений, операция 56 оценки экологической обстановки на обследуемой территории.Fig. 8 is a flowchart of a model for using an information-measuring subcomplex (IIP) in a situational and predictive monitoring system (SSMP) for regular environmental monitoring. Operation 47 of the selection and justification of reference points in the water area, operation 48 of cyclic measurement of the state of the aquatic environment in the reference points and along the path between them, operation 49 of recording parameters (indicators) of trophosaprobility of the aquatic environment and pollution by harmful substances, operation 50 of displaying the information obtained for each measurement cycle water environment on electronic maps, operation 51 of creating a database of water indicators, operation 52 of sampling of bottom sediments at reference points, operation 53 of analysis of samples Fat onnyh suitability for fishery and degree of pollution by harmful substances, the operation display 54 sediment measurement cycle for the received information on electronic maps, the operation of forming 55 a database of environmental indicators sediment, operation 56 estimates the environmental situation in the survey area.

Фиг.9 - блок-схема использования ИИП в ССПМ для оперативного экологического контроля акватории. Операция 57 патрулирования в районе возможного несанкционированного воздействия на водную среду, операция 58 определения фонового состояния водной среды по фоновым показателям, операция 59 выделения аномалий по превышениям над адаптивными порогами вдоль трассы патрулирования, операция 60 анализа расположения выделенных аномалий для планирования этапа их оконтуривания, операция 61 оконтуривания аномалий и нанесения контуров на электронную карту, операция 62 отслеживания динамики движения аномалий в обследуемом районе, операция 63 регистрации в аномальных зонах всей совокупности параметров водной среды измеряемых посредством ИИП, операция 64 формирования базы данных оперативного экологического контроля акватории.Fig.9 is a block diagram of the use of IIP in SMTA for operational environmental monitoring of the water area. Operation 57 of patrolling in the area of possible unauthorized impact on the aquatic environment, operation 58 of determining the background state of the aquatic environment by background indicators, operation 59 of isolating anomalies by excess over adaptive thresholds along the patrol route, operation 60 of analyzing the location of the identified anomalies to plan the contouring stage, operation 61 contouring anomalies and drawing contours on an electronic map, operation 62 tracking the dynamics of the movement of anomalies in the surveyed area, operation 63 register tion in anomalous zones across the plurality of parameters measured by the aqueous medium SMPS forming operation database 64 operative control of environmental waters.

Фиг.10 - факторная модель системы анализа зарегистрированных параметров. Внешняя среда 65, вход 66 переменных параметров, блок управления 67, объект исследования 68 (который включает оператор преобразования входных переменных в выходные, параметры состояния и его характеристики), выход 69.Figure 10 is a factor model of a system for analyzing registered parameters. External environment 65, input 66 of variable parameters, control unit 67, object of study 68 (which includes an operator for converting input variables to output, state parameters and its characteristics), output 69.

Фиг.11 - функциональная схема измерительных устройств стационарных и мобильных постов. Схема содержит водозаборную линию с размешенными на ней датчиками температуры 70,71, радиоактивности 72, электропроводности 73, pH 74, REDOX-потенциала 75, кислорода 76, блок ионоселективных электродов 77, гидрофон 78, геофон 79, датчики ионов тяжелых металлов 80, датчики содержания активных и газообразных веществ 81, датчики физиологических параметров 82, датчик спектрометра протонного спинового эха 83, электроды 84, мареограф 85, антенну 86 гидроакустического канала связи, спутниковую навигационную антенну 87, датчик атмосферного давления 88, водозаборное устройство 89, соединенное с водозаборными входами устройств хемилюминесцентного 90, хроматографического 91, ионселективного 92, спектрального 93, радиометрического 94 анализа, атомно-абсорционный спектрофотометр 95, блок анализа хролофилла 96, блок анализа микроорганизмов 97, блок анализа фитопланктона 98, блок анализа зоопланктона 99, блок обработки гидроакустических сигналов 100, блок обработки спин-релаксационных параметров 101, блок спектрометра ионизирующих излучений 102, устройство документирования 103, блок обмена информацией (контроллер) 104, блок логических схем 105, блок телевизионных датчиков 106, блок датчиков ИК-излучения 107, блок датчиков теплового излучения 108, метрологический модуль 109, гидролокатор бокового обзора 110, многолучевой эхолокатор 111, блок определения качества воды по трофосапробным показателям и характеристикам донных отложений 112, лидар 113, пенетрометр 114, датчик обнаружения метана 115, датчик сероводорода 116. В качестве примера реализации датчиков 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 88, 89, 90, 91 можно использовать соответствующие блоки устройства-прототипа.11 is a functional diagram of the measuring devices of stationary and mobile posts. The circuit contains a water intake line with temperature sensors 70.71, radioactivity 72, electrical conductivity 73, pH 74, REDOX potential 75, oxygen 76, ion-selective electrode block 77, hydrophone 78, geophone 79, heavy metal ion sensors 80, content sensors active and gaseous substances 81, physiological parameters sensors 82, proton spin echo spectrometer sensor 83, electrodes 84, gauge 85, hydroacoustic communication channel antenna 86, satellite navigation antenna 87, atmospheric pressure sensor 88, water intake A device 89 connected to the water intake ports of a chemiluminescent 90, chromatographic 91, ion selective 92, spectral 93, radiometric 94 analysis, atomic absorption spectrophotometer 95, chrolophyll analysis unit 96, microorganism analysis unit 97, phytoplankton analysis unit 98, zooplankton analysis unit 99, a unit for processing hydroacoustic signals 100, a unit for processing spin-relaxation parameters 101, a unit for an ionizing radiation spectrometer 102, a documenting device 103, an information exchange unit (controller) 104, logic circuits 105, a block of television sensors 106, a block of infrared radiation sensors 107, a block of thermal radiation sensors 108, a metrological module 109, a side-scan sonar 110, a multi-beam sonar 111, a unit for determining water quality from trophosaprobic indicators and characteristics of bottom sediments 112, lidar 113 , penetrometer 114, methane detection sensor 115, hydrogen sulfide sensor 116. As an example of the implementation of sensors 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 88, 89, 90, 91, the corresponding blocks of the prototype device.

Электроды 84 представляют собой слабо поляризующие хлорсвинцовые электроды [см., например: О характере и причинах изменения естественного электрического поля водной толщи океана по вертикали. / Богоров В.Г., Деменицкая P.M., Городницкий A.M. и др. // Океанология, Л., т.1X, вып.5, 1969].Electrodes 84 are weakly polarizing chlorine-lead electrodes [see, for example: On the nature and causes of vertical changes in the natural electric field of the ocean’s water column. / Bogorov V.G., Demenitskaya P.M., Gorodnitsky A.M. et al. // Oceanology, L., vol. 1X, issue 5, 1969].

Аналогом датчика спектрометра протонного спинового эха 83 является зонд протонного спинового эха [Зверев С.Б. Новый метод исследования динамики вод океана. Владивосток. Труды Тихоокеанского океанологического института ДВО РАН, т.3, 1990, с.160-172], что позволяет исследовать физико-химические свойства морской воды на молекулярном уровне. При этом выполняется оценка функциональных зависимостей вязкости, плотности, сжимаемости, теплоемкости, электропроводности и растворяемости газов от внешних факторов (температуры, солености, гидроакустического давления), а также определяются данные о количестве парамагнитных соединений в морской воде, о характере взаимодействия растворенных в морской воде веществ с молекулами воды, что обеспечивает выполнение оценки влияния антропогенного фактора при эксплуатации магистральных трубопроводов в аномальных зонах, например, в районах захоронения химического оружия, а также выявляет зоны с аномальными значениями релаксационных параметров, связанных с глубинными гидротермами, разломами, вулканизмом, сбросами промышленных отходов, газовыделений химического происхождения по совокупности параметров спиновой релаксации, таких как скорость спин-решеточного взаимодействия, которая характеризует процесс установления термодинамического равновесия между спиновой подсистемой и решеткой, скорость спин-спиновой релаксации, которая характеризует сохранение спиновой памяти об условиях, в которых создавалась намагниченность, скорость спин-решеточной релаксации во вращающейся системе координат, которая характеризует процесс установления равновесий намагниченности вдоль высокочастотного поля.An analog of the proton spin echo 83 spectrometer sensor is a proton spin echo probe [Zverev SB A new method for studying the dynamics of ocean waters. Vladivostok. Proceedings of the Pacific Oceanological Institute FEB RAS, t.3, 1990, s.160-172], which allows us to study the physicochemical properties of sea water at the molecular level. In this case, the functional dependences of viscosity, density, compressibility, heat capacity, electrical conductivity and solubility of gases from external factors (temperature, salinity, hydroacoustic pressure) are evaluated, and data on the amount of paramagnetic compounds in sea water and the nature of the interaction of substances dissolved in sea water are determined with water molecules, which provides an assessment of the impact of the anthropogenic factor during the operation of trunk pipelines in anomalous zones, for example, in areas disposal of chemical weapons, and also reveals zones with anomalous values of relaxation parameters associated with deep hydrothermals, faults, volcanism, discharges of industrial wastes, gas emissions of chemical origin by a combination of spin relaxation parameters, such as the spin-lattice interaction rate, which characterizes the process of establishing thermodynamic equilibrium between the spin subsystem and the lattice, the spin-spin relaxation rate, which characterizes the conservation of spin memory the conditions created in which the magnetization, the spin-lattice relaxation time in the rotating coordinate system that describes the process of establishing equilibrium magnetization along the high-frequency field.

Водозаборная линия включает также средства отбора проб воды, донных организмов, и грунта, и зоопланктона. Для отбора проб воды могут быть использованы, как в прототипе, водозаборные шланги или батометры, например, типа ПЭ 1420, представляющий собой батометр с телескопическим устройством из образующих корпус секций. В сложенном состоянии он опускается на заданную глубину, обеспечивая свободное прохождение жидкости через пробоотборник. После этого по тросу направляется посыльный груз, выдвигающий секции. Образующаяся полость заполняется жидкостью. Затем вода сливается в емкость через отверстие дна, открывающееся при надавливании. Для извлечения донных организмов и грунта могут быть использованы портативные грейферы с телескопическим устройством и планктонные сети. Отобранные пробы подвергаются разделению и концентрированию посредством автоклавного модуля типа МКП-04.The water intake line also includes means for sampling water, benthic organisms, and soil, and zooplankton. For sampling water can be used, as in the prototype, intake hoses or bathometers, for example, type PE 1420, which is a bathometer with a telescopic device from the sections forming the body. When folded, it descends to a predetermined depth, providing free passage of fluid through the sampler. After that, a messenger load is advanced along the cable, extending the sections. The resulting cavity is filled with liquid. Then the water is drained into the container through the bottom opening, which opens when pressed. Portable grabs with a telescopic device and plankton nets can be used to extract bottom organisms and soil. The selected samples are separated and concentrated by means of an autoclave module type MKP-04.

Блок телевизионных датчиков 106, блок датчиков ИК-излучения 107, блок датчиков теплового излучения 108, гидролокатор бокового обзора 111, многолучевой эхолот 110 предназначены для обследования морских терминалов на предмет повреждений подводных коммуникаций и сооружений. В качестве гидролокатора бокового обзора 49 использован гидролокатор типа SIS 3000 (ф. Bentos Inc.), обеспечивающий картирование дна на больших глубинах и съемку подводных трубопроводов.The block of television sensors 106, the block of sensors of infrared radiation 107, the block of sensors of thermal radiation 108, the sonar side view 111, the multi-beam echo sounder 110 are designed to examine marine terminals for damage to underwater communications and structures. As a side-scan sonar 49, a SIS 3000 type sonar (f. Bentos Inc.) was used, providing bottom mapping at great depths and shooting underwater pipelines.

Лидар 113 предназначен для определения концентраций газовых компонентов слоя атмосферы. Метод определения концентраций газовых компонентов слоя атмосферы заключается в том, что по основной трассе зондирования посылают оптические импульсы на различных длинах волн, причем длины волн оптических импульсов выбирают в полосах поглощения определяемых газовых компонентов, и регистрируют сигналы обратного рассеяния, по интенсивностям которых судят о значениях концентраций газовых компонентов, оптические импульсы посылают не менее чем по двум дополнительным трассам зондирования, причем направления дополнительных трасс выбирают таким образом, чтобы точки пересечения основной и каждой из дополнительных трасс лежали на обеих границах зондируемого слоя атмосферы.Lidar 113 is designed to determine the concentrations of the gas components of the atmosphere layer. The method for determining the concentrations of the gas components of the atmospheric layer consists in sending optical pulses at different wavelengths along the main sensing path, the wavelengths of optical pulses being selected in the absorption bands of the determined gas components, and backscattering signals are recorded, the intensities of which determine the concentration values gas components, optical pulses are sent by at least two additional sensing paths, and the directions of additional paths are chosen t so that the intersection point of each of the main and additional runs were probed at both boundaries of the atmospheric layer.

При этом световые импульсы посылают в атмосферу посредством лидара 113 из точек, расположенных на прямой линии. Дополнительно к зондированию по основному направлению посылают импульсы из еще двух точек вдоль двух лучей, пересекающихся внутри слоя в некоторой точке и пересекающих основную трассу зондирования в точках пересечения ее с границами. Скорректированные на геометрический фактор (умноженные на квадрат расстояния зондирования) сигналы обратного рассеяния Pki на длинах волн ki, находящихся в полосе поглощения газового компонента, принимают из дополнительных точек, и в точке их пересечения находят их отношение и вычисляют их величины.In this case, light pulses are sent to the atmosphere by means of a lidar 113 from points located in a straight line. In addition to sounding, impulses are sent in the main direction from two more points along two rays intersecting inside the layer at some point and crossing the main sounding path at the points of its intersection with the boundaries. The backscattered signals P ki corrected by the geometric factor (multiplied by the square of the sensing distance) at wavelengths ki located in the absorption band of the gas component are taken from additional points, and their ratio is found at their intersection point and their values are calculated.

По найденным отношениям, связанным с искомыми концентрациями, Nk, средними по слою, оптико-локационным уравнением определяют концентрацию каждого газового компонента. Описание аналога приведено в патенте RU №2017139.By the found relations associated with the desired concentrations, N k , the average over the layer, the optical-location equation determines the concentration of each gas component. A description of the analogue is given in patent RU No. 2017139.

Пенетрометр 114 установлен на телескопическом устройстве и предназначен для выполнения морской грунтовой съемки. Аналогом пенетрометра 27 является пенетрометр типа «CPT Fugro» с глубиной проникновения зонда в грунт до 20 м.Penetrometer 114 is mounted on a telescopic device and is designed to perform marine ground surveys. An analog of penetrometer 27 is a CPT Fugro type penetrometer with a penetration depth of the probe into the ground of up to 20 m.

По результатам морской грунтовой съемки, на основании моделирования определяется пространственно-временное распределение средней по глубине концентрации взвеси и толщины слоя осадков на морском дне, а также гранулометрический состав грунта.According to the results of marine soil surveys, based on the simulation, the spatiotemporal distribution of the suspension concentration average in depth and the thickness of the sediment layer on the seabed is determined, as well as the particle size distribution of the soil.

Задача обнаружения утечки газа из нефтепровода решается аналогичным образом.The task of detecting gas leaks from the pipeline is solved in a similar way.

Для определения площади и глубины загрязнения от утечки нефти донная станция снабжена пенетрометром 114, который представляет собой конусовидный снаряд, оснащенный датчиками, которые под воздействием силы тяжести или с помощью бура через телескопическое устройство заглубляется в загрязненный грунт. По измеренным коэффициентам сопротивления и трения определяются прочностные характеристики грунта.To determine the area and depth of contamination from an oil leak, the bottom station is equipped with a penetrometer 114, which is a cone-shaped projectile equipped with sensors that are buried into the contaminated soil through gravity or through a telescopic device. The measured resistance and friction coefficients determine the strength characteristics of the soil.

В последствии по полученным данным выполняют картирование района загрязнения - топографическую и навигационную карту, на которой отображаются границы загрязнения.Subsequently, according to the data obtained, a pollution area is mapped — a topographic and navigation map that displays the boundaries of the pollution.

Датчик обнаружения метана 115 предназначен для измерения концентрации метана в водной толще. Датчик представляет собой полупроводниковый прибор, принцип работы которого заключается в том, что диффузия молекул углеводородов из воды через специальную силиконовую мембрану транслируется в камеру датчика. Адсорбция молекул углеводов на активном слое датчика приводит к электронному обмену с молекулами кислорода, таким образом, меняя сопротивление активного слоя, которое преобразуется в выходное (измеряемое) напряжение.The methane detection sensor 115 is designed to measure the concentration of methane in the water column. The sensor is a semiconductor device, the principle of which is that the diffusion of hydrocarbon molecules from water through a special silicone membrane is transmitted to the sensor chamber. Adsorption of carbohydrate molecules on the active layer of the sensor leads to electronic exchange with oxygen molecules, thus changing the resistance of the active layer, which is converted into output (measured) voltage.

Основные характеристики датчика:Main characteristics of the sensor:

- 10 µм силиконовая мембрана;- 10 μm silicone membrane;

- рабочая глубина 0-3500 м;- working depth 0-3500 m;

- рабочая температура 2-20 °C;- operating temperature 2-20 ° C;

- время измерения от 1 до 3 сек;- measurement time from 1 to 3 seconds;

- время стабилизации диффузии до 5 минут, в зависимости от турбулентности;- diffusion stabilization time up to 5 minutes, depending on turbulence;

- входное напряжение 9-36 B;- input voltage 9-36 V;

- расход энергии 160 мА/ч;- power consumption 160 mA / h;

- выходной сигнал - аналоговый 0-5 B и цифровой RS-485;- output signal - analog 0-5 B and digital RS-485;

- метан 50 нмоль/л-10 µмоль/л.- methane 50 nmol / l-10 µmol / l.

Аналогом датчика обнаружения метана 115 является датчик типа METS («CAPSUM»).An analog of the methane detection sensor 115 is a METS type sensor (“CAPSUM”).

Датчик обнаружения метана 115 может быть использован, как для обнаружения утечек углеводородов из трубопроводов.The methane detection sensor 115 can be used as for detecting hydrocarbon leaks from pipelines.

Датчик сероводорода 116 предназначен для обнаружения сероводорода в окружающей среде.The hydrogen sulfide sensor 116 is designed to detect hydrogen sulfide in the environment.

Полупроводниковый слой датчика сероводорода 116 выполнен из частично галогенированного безметального или содержащего переходной металл фталоцианина, при этом галогенирование используемого фталоцианина выполнено до замещения атомами галогена (Cl, Вr, I) 50-75% периферических атомов водорода, входящих в изоиндольные группировки фталоцианинового макрокольца. Аналогом датчика сероводорода является датчик сероводорода, приведенный в описании к патенту РФ №1789915.The semiconductor layer of the hydrogen sulfide sensor 116 is made of partially halogen free metalless or transition metal containing phthalocyanine, while the phthalocyanine used is halogenated to replace 50-75% of the peripheral hydrogen atoms in the isoindole groups of the phthalocyanine macro ring with halogen atoms (Cl, Br, I). An analogue of the hydrogen sulfide sensor is a hydrogen sulfide sensor described in the description of the patent of the Russian Federation No. 1789915.

Сущность изобретения заключается в следующем.The invention consists in the following.

Посредством измерительных средств регистрируют параметры окружающей среды в регионе. Выполняют анализ зарегистрированных сигналов, который включает следующий ряд этапов.By measuring means, environmental parameters in the region are recorded. An analysis of the recorded signals is performed, which includes the following series of steps.

Степень загрязнения морской среды устанавливают по параметрам загрязнения, которые определяют путем интегральной оценки качества воды с установлением категории качества воды по комплексу показателей, которые разбиты на 4 группы: общий санитарный показатель (Ioc), показатели металлов (Iм), специфических загрязняющих веществ (Iз), токсичных веществ (Im). Все показатели, кроме общего санитарного, строятся по относительным концентрациям веществ:The degree of pollution of the marine environment is determined by the pollution parameters, which are determined by an integrated assessment of water quality with the establishment of a water quality category according to a set of indicators, which are divided into 4 groups: general sanitary indicator (I oc ), indicators of metals (I m ), specific pollutants ( I h ), toxic substances (I m ). All indicators, except for general sanitary, are based on relative concentrations of substances:

Figure 00000001
Figure 00000001

где Ci - концентрация i-го вещества в воде;where C i is the concentration of the i-th substance in water;

ПДКi - соответствующие предельные допустимые концентрации хозяйственно-питьевого водопользования.MPC i - the corresponding maximum permissible concentration of drinking water.

Показатели содержания металлов, токсичных и специфических загрязняющих веществ определяют как среднюю арифметическую оценку по всем входящим в Iм, Im, Iз показателям, умноженным на произведение штрафных функций. Методика построения общего санитарного показателя Iос основана на экспертно-аналитическом подходе. Показатели Iос, Iм, Im, Iз затем объединяются в обобщенный показатель (I) воды. При этом анализ водной среды выполняют по показателям I на наличие в ней таких ингредиентов, как нефтяные углеводороды (окружающая среда: вода, дно) с использованием дифференциальных методов: газожидкостная хроматография, хроматомасс-спектрометрия и интегральных методов: УФ-спектрофотометрия, ИК-спектрофотометрия, спектрофлуорометрия; растворенный кислород (вода) - электрохимический, газохроматографический, масс-спектрометрический, газометрический, полярографичский методы; водородный показатель (вода, дно) - потенциометрический метод; хлорированные углеводороды (вода, дно) - газожидкостная хроматография, хроматомасс-спектрометрия, высокоэффективная жидкостная хроматография; синтетические поверхностно-активные вещества (вода, дно) - атомно-абсорбционная спектрофотометрия; тяжелые металлы (вода, дно) - атомно-абсорбционная спектрофотометрия, рентгенофлуоресцентный анализ, полярография; The indicators of the content of metals, toxic and specific pollutants are defined as the arithmetic average of all indicators included in I m , I m , I s multiplied by the product of penalty functions. The methodology for constructing a general sanitary indicator I OS is based on an expert-analytical approach. The indicators I OS , I m , I m , I C then are combined into a generalized indicator (I) of water. In this case, the analysis of the aqueous medium is carried out according to indicators I for the presence of such ingredients as petroleum hydrocarbons (environment: water, bottom) using differential methods: gas-liquid chromatography, gas chromatography and mass spectrometry and integrated methods: UV spectrophotometry, IR spectrophotometry, spectrofluorometry; dissolved oxygen (water) - electrochemical, gas chromatographic, mass spectrometric, gasometric, polarographic methods; hydrogen indicator (water, bottom) - potentiometric method; chlorinated hydrocarbons (water, bottom) - gas-liquid chromatography, gas chromatography-mass spectrometry, high-performance liquid chromatography; synthetic surfactants (water, bottom) - atomic absorption spectrophotometry; heavy metals (water, bottom) - atomic absorption spectrophotometry, X-ray fluorescence analysis, polarography;

фенолы (вода, дно) - хроматография, спектрофотометрия, хроматомасс-спектрометрия;phenols (water, bottom) - chromatography, spectrophotometry, chromatography and mass spectrometry;

биогенные вещества (вода, дно) - спектрофотометрический, фотоэлектроколориметричский, ионохроматография; БПК5 (вода) - амперометрический, респирометрический;biogenic substances (water, bottom) - spectrophotometric, photoelectrocolorimetric, ion chromatography; BOD 5 (water) - amperometric, respirometric;

сероводород (вода) - колориметрический (фотометрический, спектрофотометрический);hydrogen sulfide (water) - colorimetric (photometric, spectrophotometric);

отравляющие вещества (вода, дно) - атомно-абсорбционная спектрофотометрия, газожидкостная капиллярная хроматография, спектрофотометрия; соленость (вода) - индукционный метод; прозрачность, цветность (вода) - оптический метод.toxic substances (water, bottom) - atomic absorption spectrophotometry, gas-liquid capillary chromatography, spectrophotometry; salinity (water) - induction method; transparency, color (water) - the optical method.

Одновременно с анализом водной среды выполняют анализ загрязнения донных отложений и почв. При этом устанавливают степень загрязнения донных отложений и почв путем определения химического и радиоактивного загрязнений.Simultaneously with the analysis of the aquatic environment, an analysis of pollution of bottom sediments and soils is carried out. At the same time, the degree of contamination of bottom sediments and soils is established by determining chemical and radioactive contamination.

При анализе загрязнений донных отложений (почв) набором химических элементов используется суммарный показатель загрязнения (Zc), рассчитываемый по формуле:When analyzing pollution of bottom sediments (soils) by a set of chemical elements, the total pollution index (Z c ) is calculated using the formula:

Figure 00000002
Figure 00000002

где Ki=Ciф,i или Ki=Ci/CПДКi, i - i-е загрязняющее вещество,where K i = C i / C f, i or K i = C i / C MPC i, i is the i-th pollutant,

n - общее число загрязняющих веществ,n is the total number of pollutants,

Ci - концентрация i-го загрязняющего вещества в почве,C i is the concentration of the i-th pollutant in the soil,

Cф,i(CПДКi) - фоновое содержание i-го вещества, ПДК i-го вещества или значение Кларка.C f, i (C MPCi ) - background content of the i-th substance, MPC of the i-th substance or Clark value.

Экологическое состояние дна и почв, подверженных воздействию химических веществ, оценивается по площади загрязненных дна и почв и содержанию в них этих веществ.The ecological condition of the bottom and soils exposed to chemicals is estimated by the area of the contaminated bottom and soils and the content of these substances in them.

Радиоактивное загрязнение почвы в районе объектов обустройства нефтегазовых месторождений оценивается по мощности дозы на высоте 1,0 м от поверхности почвы (мкР/ч) и содержанию в почвах основных биологически опасных, дозообразующих радионуклидов (например, изотопов цезия, стронция, плутония).Radioactive soil contamination in the area of oil and gas field facilities is estimated by the dose rate at a height of 1.0 m from the soil surface (μR / h) and the content in the soils of the main biohazardous, dose-generating radionuclides (e.g., cesium, strontium, plutonium isotopes).

Радиоактивное загрязнение донных отложений оценивается суммарными альфа-, бета-активностями и содержанием в донных отложениях маркерных радионуклидов (цезия, стронция).Radioactive contamination of bottom sediments is estimated by the total alpha, beta activities and the content of marker radionuclides in the bottom sediments (cesium, strontium).

Для водоемов суши (реки, озера, пруды, водохранилища) используются критерии оценки загрязнения по гидрохимическим и гидробиологическим показателям дифференциальным методом.For land bodies of water (rivers, lakes, ponds, reservoirs), criteria for assessing pollution by hydrochemical and hydrobiological indicators using the differential method are used.

Затем дифференциальные оценки агрегируются в соответствующие функции согласно схеме (фиг.3).Then the differential estimates are aggregated into the corresponding functions according to the scheme (figure 3).

Основными процессами, определяющими распространение вредных веществ в морских водах, включая нефтепродукты, являются:The main processes that determine the spread of harmful substances in sea waters, including oil products, are:

- перенос с перемещающимися массами воды;- transport with moving masses of water;

- турбулентная диффузия примесей;- turbulent diffusion of impurities;

- осаждение на дне вредных веществ, находящихся в форме взвесей и коллоидных частиц;- sedimentation at the bottom of harmful substances in the form of suspensions and colloidal particles;

- переход осадков, содержащих вредные вещества, вновь во взвешенное состояние;- the transition of sediments containing harmful substances, again in suspension;

- сорбция и десорбция вредных примесей различного рода неорганическими и органическими веществами;- sorption and desorption of harmful impurities of various kinds with inorganic and organic substances;

- захват биотой;- capture by biota;

- разложение и распад вредных веществ и т.п.- decomposition and decay of harmful substances, etc.

Построение прогнозной модели изменения экологической обстановки, например в результате аварийного разлива нефтепродуктов, и возможность представления результатов в виде набора цифровых карт в составе геоинформационной системы (ГИС) позволяет организовать эффективное функционирование элементов системы при аварийно-спасательных работах.The construction of a forecast model of changes in the environmental situation, for example, as a result of an accidental spill of oil products, and the possibility of presenting the results in the form of a set of digital maps as part of a geographic information system (GIS) allows you to organize the effective functioning of system elements during rescue operations.

Каждый конкретный район обустройства в зоне разрабатываемого месторождения может характеризоваться своей обобщенной оценкой потенциальной экологической устойчивости, что позволяет провести их ранжирование по степени устойчивости, которое затем может быть учтено при планировании аварийно-спасательных мероприятий, связанных с охраной окружающей среды. Так, ранжирование основано на получении линейной свертки сводного показателя устойчивости вида:Each specific area of development in the zone of the developed field can be characterized by its generalized assessment of potential environmental sustainability, which allows them to be ranked according to the degree of sustainability, which can then be taken into account when planning emergency and rescue measures related to environmental protection. So, the ranking is based on obtaining a linear convolution of a composite measure of stability of the form:

Figure 00000003
Figure 00000003

где f(xi) - нормализующие линейные невозрастающие функции от частных признаков xi:where f (x i ) are normalizing linear non-increasing functions of particular features x i :

Figure 00000004
Figure 00000004

ci - весовые коэффициенты.c i - weighting factors.

При построении свертки используются номинальные количественные значения частных признаков устойчивости ТПК xi, разброс указанных значений

Figure 00000005
по конкретным районам обустройства и ординальная информация по ним, учитывающая относительную значимость признаков.When constructing the convolution, nominal quantitative values of particular signs of stability of the TPK x i , the spread of these values are used
Figure 00000005
for specific areas of arrangement and ordinal information on them, taking into account the relative importance of the signs.

Ситуационное моделирование экологической обстановки по уменьшению негативного влияния на окружающую среду реализуется на основе следующих обобщенных показателей:Situational modeling of the environmental situation to reduce the negative impact on the environment is implemented on the basis of the following generalized indicators:

1. Оценка опасности загрязнения приземной атмосферы базы обеспечения j-м объектом вредных воздействий рассчитывается по формуле1. Assessment of the risk of pollution of the surface atmosphere of the base for providing the j-th object of harmful effects is calculated by the formula

Figure 00000006
Figure 00000006

где n - число учитываемых загрязняющих веществ, поступающих в атмосферу из j-го объекта;where n is the number of considered pollutants entering the atmosphere from the j-th facility;

Ai - коэффициент опасности i-го вещества;A i is the hazard coefficient of the i-th substance;

Mi - масса i-го вещества, поступающего от всех источников j-го объекта (организованных и неорганизованных стационарных, подвижных, децентрализованных).M i is the mass of the i-th substance coming from all sources of the j-th object (organized and unorganized stationary, mobile, decentralized).

2. Оценка опасности загрязнения и нарушения состояния земельных ресурсов базы обеспечения определяется нарушением почвенных покровов и техногенными загрязнениями.2. Assessment of the danger of pollution and violation of the state of the land resources of the support base is determined by violation of soil cover and industrial pollution.

В этот показатель включены следующие признаки:The following features are included in this indicator:

- интенсивность эксплуатации земель базы обеспечения различными видами землепользования;- the intensity of the exploitation of the land base providing various types of land use;

- эрозия почв;- soil erosion;

- просадка грунтов, изъятие земель под инфраструктуру базы обеспечения, карьеры, отвалы и свалки отходов;- soil subsidence, land acquisition for infrastructure support base, quarries, dumps and landfills;

- химическое загрязнение почв.- chemical pollution of soils.

По каждому признаку определяется площадь с нарушениями

Figure 00000007
, естественное восстановление которых превышает нормативный период (например, год). Интегральная экологическая опасность загрязнения (нарушения) земель базы обеспечения
Figure 00000008
определяется суммой опасностей всех видов нарушений:For each characteristic, the area with violations is determined
Figure 00000007
, the natural recovery of which exceeds the regulatory period (for example, a year). Integral environmental hazard of pollution (disturbance) of land support base
Figure 00000008
determined by the sum of the dangers of all types of violations:

Figure 00000009
Figure 00000009

3. Оценка опасности загрязнения и нарушения состояния прибрежной акватории и других поверхностных вод производится по количественным и качественным показателям, которые ухудшают состояние водных экосистем (химическое, биологическое, механическое, термическое загрязнения, безвозвратное водопотребление):3. Assessment of the danger of pollution and disturbance of the coastal waters and other surface waters is carried out according to quantitative and qualitative indicators that worsen the state of aquatic ecosystems (chemical, biological, mechanical, thermal pollution, irretrievable water consumption):

Figure 00000010
Figure 00000010

гдеWhere

Figure 00000011
Figure 00000011

Здесь

Figure 00000012
- опасность i-го вида нарушения;Here
Figure 00000012
- danger of the i-th type of violation;

кi - коэффициент значимости i-го вида нарушения;to i is the coefficient of significance of the i-th type of violation;

Vi - объем загрязненного стока i-го вида нарушения;V i - the amount of contaminated runoff of the i-th type of violation;

Wi - величина i-го вида нарушения;W i - the value of the i-th type of violation;

Ni - нормативное (допустимое) значение i-го вида нарушения.N i - regulatory (permissible) value of the i-th type of violation.

4. Оценка опасности нарушения растительного покрова базы обеспечения определяется снижением биопродуктивности в зоне нарушения:4. An assessment of the danger of disturbance of the vegetation cover of the support base is determined by a decrease in bio productivity in the disturbance zone:

Figure 00000013
Figure 00000013

где l - число нарушенных растительных сообществ;where l is the number of disturbed plant communities;

Figure 00000014
- максимальная продуктивность i-го растительного сообщества в ненарушенной зоне;
Figure 00000014
- maximum productivity of the i-th plant community in the undisturbed zone;

Gi - фактическая продуктивность i-го растительного сообщества в нарушенной зоне;G i - the actual productivity of the i-th plant community in the disturbed zone;

Si - площадь проявления нарушений i-го растительного сообщества;S i is the area of manifestation of disorders of the i-th plant community;

z - коэффициент интенсивности хозяйственного воздействия.z is the coefficient of intensity of economic impact.

В качестве оценки сбалансированности техногенного воздействия в ПТС месторождения и механизмов самоочистки ТПК используется разность I между нормированными значениями показателя Q потенциальной экологической устойчивости ТПК и показателя E степени техногенного воздействияThe difference I between the normalized values of the indicator Q of the potential environmental sustainability of the TPK and the indicator E of the degree of anthropogenic impact is used as an assessment of the balance of the technogenic impact in the PTS of the field and the self-cleaning mechanisms of TPK

Figure 00000015
Figure 00000015

где I - показатель сбалансированности техногенных нагрузок на ПТС;where I is an indicator of the balance of technogenic loads on the TCP;

Q - показатель потенциальной экологической устойчивости ТПК;Q is an indicator of the potential environmental sustainability of the TPK;

E - показатель степени техногенного воздействия ПТС;E is an indicator of the degree of technogenic impact of the TCP;

cQ, cE - весовые коэффициенты.c Q , c E are weights.

Если I>0, то механизмы саморегуляции обеспечивают устойчивость ПТС, если I<0, то необходимо целенаправленно управлять ее состоянием с учетом различных сценариев освоения месторождения.If I> 0, then self-regulation mechanisms ensure the stability of the TCP, if I <0, then it is necessary to purposefully control its state, taking into account various scenarios of field development.

Показатель степени техногенного воздействия на ПТС E определяется какThe degree of anthropogenic impact on the TCP E is defined as

Figure 00000016
Figure 00000016

где Eнорм - показатель степени техногенного воздействия в обычном режиме обустройства;where E norms - an indicator of the degree of anthropogenic impact in the usual arrangement;

Eав - показатель степени техногенного воздействия при аварийных ситуациях.E av - an indicator of the degree of anthropogenic impact in emergency situations.

Существуют экспертно-аналитнческие методы, которые позволяют установить значения

Figure 00000017
например, технология АСПИД. В свою очередь значение Е можно выразить через оценки опасности вида (5)-(9):There are expert analytical methods that allow you to set values
Figure 00000017
for example, ASP technology. In turn, the value of E can be expressed through hazard assessments of the form (5) - (9):

Figure 00000018
Figure 00000018

где N - количество опасностей, анализируемых в ходе ситуационного и прогнозного моделирования экологической обстановки на базе обеспечения освоения месторождения.where N is the number of hazards analyzed during situational and predictive modeling of the environmental situation on the basis of ensuring development of the field.

В зависимости от того, каков вклад аварийных ситуаций Еав в степень техногенного воздействия E, определяются значение, назначение и основные элементы системы аварийно-спасательной базы обеспечения месторождения.Depending on the contribution of emergencies Eab to the degree of technogenic impact E, the significance, purpose and basic elements of the emergency rescue base system for the field are determined.

Основными задачами системы экологического мониторинга нефтегазового месторождения являются:The main objectives of the environmental monitoring system for the oil and gas field are:

- организация наблюдений и проведение измерений показателей, характеризующих состояние элементов и объектов окружающей среды в зоне влияния месторождения;- organization of observations and measurements of indicators characterizing the state of elements and environmental objects in the zone of influence of the field;

- сбор и обработка данных наблюдений;- collection and processing of observational data;

- организация и ведение специализированных банков данных, характеризующих экологическую обстановку на объектах и вдоль трассы трубопроводов;- organization and maintenance of specialized data banks characterizing the environmental situation at the facilities and along the pipeline route;

- оценка и прогноз состояния элементов окружающей среды и техногенного воздействия на них;- assessment and prediction of the state of environmental elements and the technogenic impact on them;

- информационное обеспечение долгосрочного и оперативного управления состоянием окружающей среды в зоне обустройства, в том числе при возникновении чрезвычайных ситуаций.- information support for long-term and operational management of the state of the environment in the construction zone, including in case of emergency.

Структурная схема системы экологического мониторинга (СЭМ) морского нефтегазового месторождения приведена на фиг.1.The structural diagram of an environmental monitoring system (EMS) of an offshore oil and gas field is shown in FIG.

Система экологического мониторинга морского нефтегазового месторождения как система производственного экологического мониторинга является составной частью технологического процесса функционирования промысла, выполняет несколько функций:The system of environmental monitoring of the offshore oil and gas field as a system of industrial environmental monitoring is an integral part of the technological process of the operation of the field, it performs several functions:

- осуществляет контроль экологического состояния морской среды в районе обустройства и вдоль трассы трубопроводов, включая зоны вероятного затопления боеприпасов, в том числе химического оружия:- exercises control over the ecological state of the marine environment in the area of construction and along the pipeline route, including areas of probable flooding of ammunition, including chemical weapons:

- участвует в обеспечении экологической безопасности месторождения на стадиях его обустройства и эксплуатации;- participates in ensuring the environmental safety of the field at the stages of its arrangement and operation;

- контролирует воздействия месторождения при его обустройстве и эксплуатации на морскую среду (поверхность, толщу, донные отложения) и воздействия опасных природных явлений (гидрометеорологических, геологических) на состояние объектов обустройства и их функционирование.- controls the impact of the field during its development and operation on the marine environment (surface, thickness, bottom sediments) and the impact of hazardous natural phenomena (hydrometeorological, geological) on the condition of the facilities and their functioning.

Обработка данных мониторинга на всех его этапах от первичных измерений, сбора и накопления данных до устранения последствий ситуаций, связанных с нарушением эксплуатационной и экологической безопасностью объектов, базируется на единой информационной технологии, использующей аппарат геоинформационнных систем, а также на комплексных интерактивных технологиях объединения разнородной информации в единой вычислительной среде.Processing of monitoring data at all its stages from initial measurements, data collection and accumulation to eliminating the consequences of situations related to violation of operational and environmental safety of objects is based on a single information technology using the apparatus of geographic information systems, as well as integrated interactive technologies for combining heterogeneous information in unified computing environment.

Система имеет иерархическую структуру, отвечающую инфраструктуре объектов хозяйственной деятельности, в том числе и месторождения, и включат ряд подсистем.The system has a hierarchical structure that corresponds to the infrastructure of economic objects, including deposits, and will include a number of subsystems.

Подсистема наблюдений системы экологического мониторинга осуществляет комплексный контроль всех параметров морской среды. В структуру подсистемы наблюдений входят стационарные пункты контроля (опорные станции для аналитических исследований водной толщи и донных отложений) различных категорий для регулярного экологического контроля и гибкая система адаптивно-мобильных пунктов контроля для оперативных наблюдений морской среды в условиях складывающейся обстановки функционирования месторождения и чрезвычайных ситуаций.The observation subsystem of the environmental monitoring system provides integrated control of all parameters of the marine environment. The structure of the observation subsystem includes stationary control points (reference stations for analytical studies of the water column and bottom sediments) of various categories for regular environmental control and a flexible system of adaptive-mobile control points for operational observations of the marine environment in the context of the emerging field operation and emergency situations.

Алгоритмы обработки измерительных данных подсистемы сбора и обработки информации об изменениях элементов окружающей среды базируются на информации от контактных средств контроля и дистанционных, которые обеспечивают возможность охвата больших площадей в минимальные сроки. На этом уровне функционирования СЭМ реализован первый уровень иерархической ГИС для выработки обобщенных показателей экологического состояния морской среды и оперативного получения тематических карт экологической обстановки.Algorithms for processing the measurement data of the subsystem for collecting and processing information on changes in environmental elements are based on information from contact monitoring tools and remote, which provide the ability to cover large areas in the shortest possible time. At this level of EMS functioning, the first level of hierarchical GIS was implemented to develop generalized indicators of the ecological state of the marine environment and to quickly obtain thematic maps of the ecological situation.

Подсистема оценки и прогноза изменений состояния окружающей среды и выработки рекомендаций для принятия управленческих решений не только осуществляет контроль и анализ текущего состояния морской среды, но и оценивает динамику его развития, т.е. выполняет ретроспективный анализ и прогноз изменений состояний морской среды на основе моделирования экологических процессов.The subsystem for assessing and forecasting changes in the state of the environment and making recommendations for making management decisions not only monitors and analyzes the current state of the marine environment, but also evaluates the dynamics of its development, i.e. performs a retrospective analysis and forecast of changes in the state of the marine environment based on modeling of environmental processes.

В интересах анализа и прогноза процессов формирования, распространения и воздействия вредных веществ моделирование включает:In the interests of analysis and prediction of the processes of formation, distribution and exposure of harmful substances, modeling includes:

- моделирование процессов выбросов и сбросов, включая взрывы взрывоопасных предметов (ВОП) и истечение отравляющих веществ из затопленных химических боеприпасов, приводящих к загрязнению компонентов морской среды;- modeling of processes of emissions and discharges, including explosions of explosive ordnance (GP) and the release of toxic substances from flooded chemical munitions, leading to pollution of components of the marine environment;

- моделирование распространения вредных веществ на поверхности, в водной толще и донных отложениях, с учетом совокупности гидродинамических, химических, седиментационных, сорбционных/десорбционных процессов, а также перераспределения загрязняющих веществ между компонентами гидроценоза (вода - гидробионты - донные отложения);- modeling the spread of harmful substances on the surface, in the water column and bottom sediments, taking into account the totality of hydrodynamic, chemical, sedimentation, sorption / desorption processes, as well as the redistribution of pollutants between the components of the hydrocenosis (water - hydrobionts - bottom sediments);

- моделирование миграции по пищевым цепочках вредных веществ и процессов формирования дозовых нагрузок на биоту и человека.- modeling of migration along the food chains of harmful substances and processes of forming dose loads on biota and humans.

На этом уровне функционирования СЭМ реализован второй уровень иерархической ГИС, на которую поступает:At this level of EMS functioning, the second level of hierarchical GIS is implemented, which receives:

- техническая исходная информация от стационарных и подвижных экологических постов наблюдения,- technical background information from stationary and mobile environmental observation posts,

- обобщенная и картографическая информация от подсистемы сбора и обработки информации,- generalized and cartographic information from the subsystem for collecting and processing information,

- управляющая и вспомогательная информация о режимах работы и состоянии оборудования объектов обустройства, потенциально экологически опасных ситуациях на морских участках трубопроводов, от ГИС более высокого, третьего, уровня, являющейся составной частью автоматизированной системы управления технологическим процессом и технической диагностики оборудования обустройства месторождения, и при этом использует:- control and auxiliary information on the operating modes and condition of the equipment of the facilities, potentially environmentally hazardous situations on the offshore sections of pipelines, from higher, third, level GIS, which is an integral part of the automated process control system and technical diagnostics of the field construction equipment, and at the same time uses:

- базу данных исходной информации (характеристики регулярных наблюдений),- a database of source information (characteristics of regular observations),

- базу данных оперативной информации (характеристики цикла наблюдений, а также при аварийных ситуациях),- database of operational information (characteristics of the observation cycle, as well as in emergency situations),

- нормативно-справочную базу данных, содержащую необходимые документы природоохранного законодательства России, других государств и иную справочную информацию.- a reference database containing the necessary documents of the environmental legislation of Russia, other states and other reference information.

Система экологического мониторинга работает в режиме реального времени для обеспечения актуальности поступающих пользователям результатов мониторинга, что обеспечивается регулярным коммуникационным обменом оперативной информацией между всеми ее элементами по единой технологической программе и ограничением циклов обработки жесткими временными рамками.The environmental monitoring system works in real time to ensure the relevance of monitoring results received by users, which is ensured by regular communication exchange of operational information between all its elements according to a single technological program and limitation of processing cycles by a strict time frame.

Система ситуационного и прогнозного моделирования экологической обстановки реализуется в структуре системы экологического мониторинга морского нефтегазового месторождения и функционально размещается в подсистеме оценки и прогноза изменений состояния окружающей среды и выработки рекомендаций для принятия управленческих решений. Результаты функционирования системы ситуационного и прогнозного моделирования экологической обстановки используются в Кризисном центре управления аварийно-спасательным обеспечением в районах обустройства морских нефтегазовых месторождений.The system of situational and forecast modeling of the environmental situation is implemented in the structure of the environmental monitoring system of the offshore oil and gas field and is functionally located in the subsystem for assessing and forecasting changes in the state of the environment and making recommendations for making management decisions. The results of the functioning of the system of situational and predictive modeling of the environmental situation are used in the Crisis Center for Emergency and Rescue Management in the areas where offshore oil and gas fields are developed.

Экологическая модель представлена в виде функциональной зависимости состояния объектаThe environmental model is presented as a functional dependence of the state of the object

Ф(t)=f(X, A, G, Y, Q, t),Φ (t) = f (X, A, G, Y, Q, t),

и является функцией времени от входных факторов состояния объекта, состояния управления, выходных факторов и факторов внешней среды. Все факторы рассматриваются в виде векторных величин, изменяющихся с течением времени.and is a function of time from the input factors of the state of the object, the state of control, output factors and environmental factors. All factors are considered as vector quantities that change over time.

В такой стохастической модели непременно присутствует одна или несколько случайных переменных, заданных соответствующими законами распределения, что дает возможность не только оценивать средние значения прогнозируемых параметров, но и их дисперсию, и другие статистические характеристики.In such a stochastic model, one or more random variables defined by the corresponding distribution laws are certainly present, which makes it possible not only to estimate the average values of the predicted parameters, but also their variance and other statistical characteristics.

Прогнозирующая система включает математические, логические и эвристические элементы. На вход системы поступает имеющаяся к настоящему моменту времени информация о прогнозируемом явлении, процессе, объекте, на выходе системы выдаются данные о будущих параметрах явления, процесса (состоянии объекта), т.е. прогноз.The predictive system includes mathematical, logical, and heuristic elements. Information about the predicted phenomenon, process, object, available at the present time, is received at the system input; data on the future parameters of the phenomenon, process (state of the object), i.e. forecast.

При этом описывается процесс прогнозирования для какого-либо одного вида антропогенного воздействия. Руководствуясь этой схемой, производится в отдельности прогнозирование каждого из имеющих место видов антропогенного воздействия на основе факторной модели измерительных блоков и блоков обработки и анализа (фиг.11). Сочетанное воздействие учитывается при оценке прогнозных результатов.In this case, the forecasting process for any one type of anthropogenic impact is described. Guided by this scheme, each of the occurring types of anthropogenic impact is individually forecasted based on the factor model of measuring units and processing and analysis units (Fig. 11). The combined impact is taken into account when evaluating the predicted results.

Первым этапом при прогнозировании является сбор и анализ необходимой исходной информации, касающейся источников, фактов и параметров процессов антропогенного воздействия в ретроспективе и в настоящее время.The first stage in forecasting is the collection and analysis of the necessary initial information regarding the sources, facts and parameters of the processes of anthropogenic impact in retrospect and at present.

При этом выполняется наблюдение за источниками, факторами антропогенного воздействия и собственно антропогенным воздействием на окружающую среду. Оценка уровней антропогенного воздействия выполняется с учетом закономерности протекания процессов в данной предметной области.At the same time, the sources, factors of anthropogenic impact and the actual anthropogenic impact on the environment are monitored. Assessment of levels of anthropogenic impact is carried out taking into account the patterns of processes in this subject area.

Второй этап прогнозирования состоит в создании модели процесса антропогенного воздействия рассматриваемого вида на окружающую среду, а также методического аппарата для определения неизвестных параметров модели. Указанный методический аппарат разрабатывается с учетом данных ретроспективного анализа моделируемого процесса антропогенного воздействия.The second stage of forecasting is to create a model of the process of the anthropogenic impact of the species in question on the environment, as well as a methodological apparatus for determining unknown model parameters. The specified methodological apparatus is developed taking into account data from a retrospective analysis of the simulated process of anthropogenic impact.

При этом устанавливают эмпирические или подтверждают теоретические закономерности формирования факторов антропогенного воздействия и учитывают интервал упреждения (заданный отрезок времени с момента производства прогноза до момента в будущем, для которого этот прогноз делается).In this case, empirical or theoretical patterns of the formation of factors of anthropogenic impact are established and the lead-in interval is taken into account (a given period of time from the moment the forecast is made to the moment in the future for which this forecast is made).

Третьим этапом прогнозирования является проведение необходимых расчетов и визуализация их результатов. Результаты расчетов представляются в виде, удобном для оценки антропогенного воздействия на объекты окружающей среды.The third stage of forecasting is to carry out the necessary calculations and visualize their results. The calculation results are presented in a form convenient for assessing the anthropogenic impact on environmental objects.

На заключительном, четвертом этапе прогнозирования производится оценка адекватности модели реальным процессам и достоверности получаемой прогнозной информации.At the final, fourth stage of forecasting, an assessment is made of the adequacy of the model to real processes and the reliability of the obtained forecast information.

Так как будущая ситуация, связанная с антропогенным воздействием, зависит от многих факторов стохастической природы и характеризуется неопределенностью, то использован метод максимума правдоподобия.Since the future situation associated with anthropogenic impact depends on many factors of a stochastic nature and is characterized by uncertainty, the maximum likelihood method is used.

Указанный метод основывается на вероятностном подходе. Главная идея метода заключается в определении так называемой функции правдоподобия. В качестве этой функции обычно принимается условная плотность вероятности:The specified method is based on a probabilistic approach. The main idea of the method is to determine the so-called likelihood function. The conditional probability density is usually taken as this function:

Р(y(a1, a2, …, an)).P (y (a 1 , a 2 , ..., a n )).

Здесь a1, a2, …, an - подлежащие оценке параметры и модели; y - выборочные наблюдения (измерения) прогнозируемой величины, например концентрация вредного вещества в той или иной среде, на участке наблюдения y1, y2, …, ym.Here a 1 , a 2 , ..., a n are the parameters and models to be evaluated; y - sample observations (measurements) of the predicted value, for example, the concentration of the harmful substance in a given environment, at the observation site y 1 , y 2 , ..., y m .

После определения функции правдоподобия она максимизируется относительно

Figure 00000019
.After determining the likelihood function, it is maximized relative to
Figure 00000019
.

Таким образом решается задача о нахождении наилучшей оценки параметров модели

Figure 00000020
на основе наблюдений (измерений) прогнозируемой величины у на участкеThus, the problem of finding the best estimate of the model parameters is solved.
Figure 00000020
based on observations (measurements) of the predicted value of y in the area

наблюдений (y1, y2, …, ym). По существу дается ответ на вопрос о том, при каких значениях параметров модели антропогенного воздействия наиболее вероятно появление совокупности значений прогнозируемой величины y1, y2, …, ym.observations (y 1 , y 2 , ..., y m) . In essence, an answer is given to the question of at what values of the parameters of the model of anthropogenic impact the most likely occurrence of a set of values of the predicted value y 1 , y 2 , ..., y m .

По результатам прогнозирования производится оценка антропогенных воздействий. При этой оценке прогнозируемые параметры, характеризующие антропогенные воздействия, сравниваются с их критическими значениями.According to the forecasting results, anthropogenic impacts are estimated. In this assessment, the predicted parameters characterizing anthropogenic impacts are compared with their critical values.

В числе критериев уровней антропогенного воздействия приняты предельно допустимые концентрации тех или иных вредных веществ, допустимые уровни загрязнения поверхностей, предельно допустимые уровни шумов, электромагнитных излучений, тепловых потоков, температурного градиента и т.д.Among the criteria for the levels of anthropogenic impact, maximum permissible concentrations of certain harmful substances, acceptable levels of surface contamination, maximum permissible levels of noise, electromagnetic radiation, heat fluxes, temperature gradient, etc.

Для анализа и оценки процессов формирования, распространения и воздействия аварийных выбросов, сливов и сбросов различного рода опасных веществ радиоактивной, химической и биологической природы и разработки расчетных схем использована модель распространения вредных веществ в окружающей среде включающая:To analyze and evaluate the processes of formation, spread and impact of accidental releases, discharges and discharges of various kinds of hazardous substances of radioactive, chemical and biological nature and the development of design schemes, a model of the spread of harmful substances in the environment is used including:

- моделирование процессов выбросов и истечения опасных веществ в аварийных условиях;- modeling of processes of emissions and outflow of hazardous substances in emergency conditions;

- моделирование распространения указанных выше веществ в окружающей среде, с учетом процессов их атмосферной, биосферной и дисперсии гидросферы, миграции по потенциальным цепочкам переноса, обусловленного физико-механическими процессами;- modeling the distribution of the above substances in the environment, taking into account the processes of their atmospheric, biosphere and dispersion of the hydrosphere, migration along potential transfer chains due to physical and mechanical processes;

- анализ, оценку и расчетную схему воздействия опасных веществ на объекты техногенного риска;- analysis, assessment and calculation scheme of the impact of hazardous substances on technogenic risk objects;

- моделирование процессов формирования дозовых нагрузок.- modeling of the processes of formation of dose loads.

При моделировании процессов выбросов и истечения опасных веществ в аварийных условиях используются известные соотношения, описывающие истечение газов и жидкостей в различных условиях.When modeling the processes of emissions and outflows of hazardous substances in emergency conditions, well-known relationships are used that describe the flow of gases and liquids under various conditions.

Модель атмосферной диффузии классифицируются по многим признакам. В частности, с учетом масштаба турбулентных движений воздушных масс она подразделяется на:The atmospheric diffusion model is classified by many features. In particular, taking into account the scale of turbulent movements of air masses, it is divided into:

- модель локального масштаба, обеспечивающую наибольшую точность оценок на расстояниях до 10 км;- a local scale model that provides the most accurate estimates at distances up to 10 km;

- мезомасштабная модель, которая используется для расстояний от 10 км до 200 км;- a mesoscale model that is used for distances from 10 km to 200 km;

- модель регионального масштаба, которая используется для расстояний от 200 км до 1000 км;- a regional-scale model that is used for distances from 200 km to 1000 km;

- модель глобального масштаба, которая используется при расстояниях свыше 1000 км.- A global model that is used at distances over 1000 km.

В зависимости от характера источника аварийных выбросов, использованы модели распространения опасных веществ в соответствии с длительностью выброса, основывающиеся на предположении о мгновенно действующем источнике загрязнения, и модели, в которой рассматривается постоянно действующий источник выбросов, т.е. источник с конечным временем действия (см., например: Геоэкологический мониторинг морских нефтегазоносных акваторий. Л.И. Лобковский, Д.Г.Левченко, А.В.Леонов, А.К.Амбросовский. М.: Наука, 2005, с.122-209).Depending on the nature of the source of accidental emissions, models of the distribution of hazardous substances in accordance with the duration of the emission are used, based on the assumption of an instantaneous source of pollution, and a model in which a permanent source of emissions is considered, i.e. a source with a finite duration of action (see, for example: Geoecological monitoring of offshore oil and gas bearing water areas. L.I. Lobkovsky, D.G. Levchenko, A.V. Leonov, A.K. Ambrosovsky. M .: Nauka, 2005, p. 122-209).

Статистическая модель для мгновенного точечного источника в общем случае может быть записана в виде:The statistical model for an instantaneous point source can generally be written as:

Figure 00000021
Figure 00000021

где C(x, y, z, t) - концентрация диффундирующего вещества как функция пространственных координат и времени:where C (x, y, z, t) is the concentration of the diffusing substance as a function of spatial coordinates and time:

Q - количество выброшенного вещества;Q is the amount of discarded substance;

u, ν, w - средние значения скоростей ветра по направлениям x, y, z;u, ν, w - average wind speeds in the directions x, y, z;

Figure 00000022
,
Figure 00000023
,
Figure 00000024
- дисперсии примеси по направлениям x, y, z;
Figure 00000022
,
Figure 00000023
,
Figure 00000024
- dispersion of the impurity in the directions x, y, z;

fP, fO, fB - поправки на обеднение облака за счет радиоактивного распада или разложения вещества, его сухого осаждения и вымывания соответственно.f P , f O , f B - corrections for the depletion of the cloud due to radioactive decay or decomposition of the substance, its dry deposition and leaching, respectively.

При этом процесс переноса выброса загрязнения рассматривается в движущейся системе координат.In this case, the process of transferring the emission of pollution is considered in a moving coordinate system.

Полуэмпирическая модель для источника с конечным временем действия, учитывающая профиль ветра по высоте и изменение с высотой коэффициента турбулентной диффузии, по Берлянду выражается формулойA semi-empirical model for a source with a finite duration of action, taking into account the height profile of the wind and the change in the turbulent diffusion coefficient with height, according to Berland is expressed by the formula

Figure 00000025
Figure 00000025

где K1 - вертикальная составляющая коэффициента турбулентной диффузии на высоте один метр;where K 1 is the vertical component of the coefficient of turbulent diffusion at a height of one meter;

K0 - горизонтальная составляющая коэффициента турбулентной диффузии;K 0 is the horizontal component of the turbulent diffusion coefficient;

n и m - безразмерные параметры из формул вертикальных профилей скорости ветра и вертикальной составляющей коэффициента диффузии:

Figure 00000026
Figure 00000027
Figure 00000028
функция Бесселя от мнимого аргумента;n and m are dimensionless parameters from the formulas of the vertical profiles of the wind speed and the vertical component of the diffusion coefficient:
Figure 00000026
Figure 00000027
Figure 00000028
Bessel function of an imaginary argument;

Q - скорость выброса вещества из длительно действующего точечного источника;Q is the rate of release of a substance from a long-acting point source;

Нэф - эффективная высота источника, определяемая с учетом подъема факела за счет термического и динамического всплытия струи. Остальные величины в прежних обозначениях.N eff is the effective height of the source, determined taking into account the rise of the torch due to the thermal and dynamic ascent of the jet. The remaining quantities are in the previous notation.

Комплексная модель атмосферной диффузии учитывает наличие подстилающей поверхности, обусловливающей определенные различия в характере турбулентной диффузии в горизонтальных и вертикальных направлениях. В модели принимается во внимание, что размеры вертикальных пульсаций ограничиваются подстилающей поверхностью, вследствие чего можно не учитывать рост масштаба вихрей по мере удаления от источника и роста облака. В связи с этим модель, в части касающейся распространения примеси в вертикальном направлении, строится как полуэмпирическая, горизонтальное же распределение примеси описывается на основе статистических законов. Соотношение, отражающее эти соображения, имеет вид:A comprehensive model of atmospheric diffusion takes into account the presence of the underlying surface, which causes certain differences in the nature of turbulent diffusion in horizontal and vertical directions. The model takes into account that the sizes of vertical pulsations are limited by the underlying surface, as a result of which we can not take into account the growth of the scale of the vortices with distance from the source and the growth of the cloud. In this regard, the model, in terms of the vertical distribution of the impurity, is constructed as semi-empirical, while the horizontal distribution of the impurity is described on the basis of statistical laws. The ratio reflecting these considerations is:

Figure 00000029
Figure 00000029

где S(x, z) - некая функция, описывающая закономерности изменения количества примеси, если условно предположить, что вся она сосредоточена в вертикальной плоскости х, z.where S (x, z) is a certain function that describes the laws governing the change in the amount of impurity, if we conditionally assume that all of it is concentrated in the vertical plane x, z.

Конкретное выражение для функции S(x, z) находится путем решения уравнения турбулентной диффузии применительно к условиям выброса и распространения примеси.A specific expression for the function S (x, z) is found by solving the equation of turbulent diffusion in relation to the conditions of emission and propagation of the impurity.

Модели, описывающие распространение примесей в атмосфере, различаются также по использованному при их разработке приему решения основного уравнения переноса и диффузии примесиModels describing the propagation of impurities in the atmosphere also differ in the method used to develop the solution of the main equation for the transport and diffusion of the impurity

Figure 00000030
Figure 00000030

где K - вектор коэффициентов турбулентной диффузии;where K is the vector of turbulent diffusion coefficients;

U - вектор поля скоростей в воздушной среде. U is the velocity field vector in the air.

Остальные величины в прежних обозначениях.The remaining quantities are in the previous notation.

Модели распространения вредных веществ в водных средах несколько сложней, чем модели атмосферной диффузии. Дело в том, что водная среда богаче различного рода процессами взаимодействия с вносимыми в нее примесями.Models of the spread of harmful substances in aqueous media are somewhat more complicated than models of atmospheric diffusion. The fact is that the aquatic environment is richer in various processes of interaction with the impurities introduced into it.

Основными процессами распространения вредных веществ в поверхностных водах являются:The main processes of the spread of harmful substances in surface waters are:

- перенос с перемещающимися массами воды;- transport with moving masses of water;

- турбулентная диффузия примесей;- turbulent diffusion of impurities;

- осаждение на дне водоема вредных веществ, находящихся в форме взвесей и коллоидных частиц:- sedimentation at the bottom of a reservoir of harmful substances in the form of suspensions and colloidal particles:

- переход осадков, содержащих вредные вещества, вновь во взвешенное состояние;- the transition of sediments containing harmful substances, again in suspension;

- сорбция и десорбция вредных примесей различного рода неорганическими и органическими веществами;- sorption and desorption of harmful impurities of various kinds with inorganic and organic substances;

- захват биотой;- capture by biota;

- разложение и распад (в том числе радиоактивный) вредных веществ и т.п.- decomposition and decay (including radioactive) of harmful substances, etc.

С учетом этого основное уравнение дисперсии вредных (опасных) веществ в воде, движущим началом которой является совокупность процессов переноса и диффузии, имеет видWith this in mind, the basic equation for the dispersion of harmful (hazardous) substances in water, the driving principle of which is the combination of transport and diffusion processes, has the form

Figure 00000031
Figure 00000031

где C - концентрация вещества;where C is the concentration of the substance;

A - изменение концентрации вещества, обусловленное его переносом с потоком водных масс, обычно называемым адвекцией;A - change in the concentration of a substance due to its transport with a stream of water masses, commonly called advection;

D - изменение концентрации вещества за счет диффузии;D - change in the concentration of a substance due to diffusion;

R - убыль вещества из водной среды за счет осаждения на взвесях с последующим отложением;R is the loss of matter from the aquatic environment due to sedimentation in suspensions followed by deposition;

P - изменение концентрации за счет различного рода источников и стоков, седиментации, поглощения биотой (биологического захвата) и т.п.;P - concentration change due to various sources and sinks, sedimentation, biota absorption (biological capture), etc .;

Q - убыль вещества за счет разложения и распада.Q is the loss of matter due to decomposition and decay.

При описании атмосферной диффузии процесс адвекции и диффузии рассматривается как единый процесс турбулентной диффузии. Для водной же среды в силу наличия совершенно определенных перемещений водных масс, обусловленных, например, речными течениями, удобней два этих переноса вещества рассматривать отдельно, что и нашло отражение в приведенном выше уравнении. Вместе с тем, для морской среды при математической формулировке задачи адвекция и диффузия учитываются в рамках единого явления - турбулентной диффузии.In describing atmospheric diffusion, the process of advection and diffusion is considered as a single process of turbulent diffusion. For the aquatic environment, due to the presence of perfectly defined movements of water masses, caused, for example, by river flows, it is more convenient to consider these two transport of matter separately, which is reflected in the above equation. At the same time, for the marine environment, in the mathematical formulation of the problem, advection and diffusion are taken into account in the framework of a single phenomenon - turbulent diffusion.

В приведенном выше уравнении адвекция, диффузия и осаждение вредных веществ на взвесях описываются уравнениями:In the above equation, advection, diffusion and sedimentation of harmful substances in suspensions are described by the equations:

Figure 00000032
Figure 00000032

Figure 00000033
Figure 00000033

Figure 00000034
Figure 00000034

где U, V, W - скорость перемещения водных масс по направлениям осей х, y, z;where U, V, W is the speed of movement of water masses along the directions of the axes x, y, z;

Kx, Ky, Kz - составляющие коэффициента диффузии;K x , K y , K z - components of the diffusion coefficient;

S - концентрация взвешенных отложений;S is the concentration of suspended sediments;

m - коэффициент равновесного распределения вещества между отложениями и водой.m is the coefficient of equilibrium distribution of matter between sediments and water.

Модель миграции и дисперсии вредных веществ в грунтовых водах строится с учетом вертикального переноса через неводонасыщенную область и дисперсии и переноса в водонасыщенных зонах. При моделировании подземной гидрологической дисперсии учитываются такие процессы, как сорбция-десорбция веществ в почвенных структурах, ионный обмен, разложение веществ биотой и т.п. При этом учитывается исходная информация о составе почв и подземных потоках воды.The model of migration and dispersion of harmful substances in groundwater is constructed taking into account vertical transport through a non-saturated region and dispersion and transport in water-saturated zones. When modeling underground hydrological dispersion, processes such as sorption-desorption of substances in soil structures, ion exchange, decomposition of substances by biota, etc. are taken into account. In this case, initial information on the composition of soils and underground water flows is taken into account.

Отображение результатов моделирования экологической обстановки осуществляется посредством ГИС, которые позволяют вести параллельную обработку информации на нескольких тематических картах и выводить обобщенный результат на единую тематическую карту.Displaying the results of environmental modeling is carried out by means of GIS, which allow parallel processing of information on several thematic maps and display the generalized result on a single thematic map.

Кроме того, ГИС позволяет оперативно обновлять информацию, осуществлять ранжирование районов обустройства морских нефтегазовых месторождений по степени опасности для состояния компонентов окружающей среды в интересах управления окружающей средой, а также выполнять оценку предотвращенного экологического ущерба в результате совместного функционирования системы ситуационного и прогнозного моделирования экологической обстановки и системы аварийно-спасательного обеспечения объектов обустройства морских нефтегазовых месторождений (морских объектов хозяйственной деятельности).In addition, the GIS allows you to quickly update information, to rank the areas of development of offshore oil and gas fields according to the degree of danger to the state of the environmental components in the interest of environmental management, and also to assess the prevented environmental damage as a result of the joint functioning of the situational and predictive modeling of the environmental situation and the system emergency rescue facilities for offshore oil and gas fields (Nautical objects of economic activity).

ГИС реализована на различных типах компьютерных платформ, от централизованных серверов до отдельных или связанных сетью настольных компьютеров.GIS is implemented on various types of computer platforms, from centralized servers to individual or networked desktop computers.

Программное обеспечение ГИС содержит функции и инструменты, необходимые для хранения, анализа и визуализации географической (пространственной) информации. Ключевыми компонентами программных продуктов являются: инструменты для ввода и оперирования географической информацией; система управления базой данных; инструменты поддержки пространственных запросов, анализа и визуализации (отображения); графический пользовательский интерфейс для легкого доступа к инструментам и функциям.GIS software contains the functions and tools necessary for storing, analyzing and visualizing geographic (spatial) information. The key components of software products are: tools for entering and operating geographical information; database management system; tools for supporting spatial queries, analysis and visualization (display); graphical user interface for easy access to tools and features.

ГИС хранит информацию в виде набора, тематических слоев, которые объединены на основе географического положения. Этот простой, но очень гибкий подход доказал свою пригодность при решении разнообразных реальных задач: для отслеживания передвижения транспортных средств и материалов, детального отображения реальной обстановки и планируемых мероприятий, моделирования глобальной циркуляции атмосферы.GIS stores information in the form of a set of thematic layers that are combined based on geographical location. This simple but very flexible approach has proved its worth in solving a variety of real-world problems: for tracking the movement of vehicles and materials, for a detailed display of the real situation and planned events, for modeling global atmospheric circulation.

Основанные на ГИС картографические базы данных могут быть непрерывными (без деления на отдельные листы и регионы) и не связанными с конкретным масштабом или картографической проекцией. На основе таких баз данных можно создавать карты (в электронном виде или как твердые копии) на любую территорию, любого масштаба, с нужной нагрузкой, с ее выделением и отображением требуемыми символами. В любое время база данных может пополняться новыми данными (например, из других баз данных), а имеющиеся в ней данные можно корректировать и тут же отображать на экране по мере необходимости. При этом используются одновременное двумерное и трехмерное представление геопространственных данных (шейп-файлы Arc View, фундаментальные сетевые базы Oracle и PostgreSQL).GIS-based cartographic databases can be continuous (without dividing into separate sheets and regions) and not related to a specific scale or cartographic projection. On the basis of such databases, it is possible to create maps (in electronic form or as hard copies) to any territory, of any scale, with the desired load, with its selection and display with the required symbols. At any time, the database can be updated with new data (for example, from other databases), and the data available in it can be adjusted and immediately displayed on the screen as needed. The two-dimensional and three-dimensional representations of geospatial data are used (Arc View shapefiles, Oracle and PostgreSQL fundamental network databases).

Конечным результатом обработки измеренной и архивной информации является электронная карта, в изменяемом масштабе, района МНМ, на которой нанесены:The final result of processing the measured and archived information is an electronic map, on a variable scale, of the CMA area, on which are marked:

географические данные с привязкой к сторонам света. Здесь указаны все искусственные и природные объекты, их характеристики (масштаб, глубина, скорость течения и т.д.);geographic data with reference to the cardinal points. All artificial and natural objects, their characteristics (scale, depth, current velocity, etc.) are indicated here;

состояние потенциально экологически опасных объектов (нормальный режим функционирования). Также здесь осуществляется привязка к базам данным по экологически опасным объектам, чтобы в любой момент можно было узнать, что происходит на данном предприятии, какие компоненты используются в цикле производства, состояние экологических опасных систем, возможные последствия при разрушении и утечке опасных веществ;the state of potentially environmentally hazardous facilities (normal operation). It also links to the databases of environmentally hazardous facilities, so that at any time you can find out what is happening in this enterprise, what components are used in the production cycle, the state of environmental hazardous systems, the possible consequences of the destruction and leakage of hazardous substances;

состояние окружающей природной среды по основным параметрам (воздух, вода, почва). На этой карте указываются значения концентраций вредных веществ, которые могут находиться в воздухе, воде и почве. Также указывается источник поступления, размеры загрязнения и скорость переноса вредных веществ. Отдельно на карте обозначаются области, где концентрация вредных веществ превышает предельно опасную концентрацию для человека, биоты;the state of the environment according to the main parameters (air, water, soil). This map shows the concentrations of harmful substances that may be in the air, water and soil. The source of entry, the size of the pollution and the rate of transfer of harmful substances are also indicated. Separately on the map are indicated areas where the concentration of harmful substances exceeds the extremely dangerous concentration for humans, biota;

состояние естественных экосистем;state of natural ecosystems;

результат конечного анализа экологической обстановки с выдачей рекомендаций и прогноза (вероятностная оценка). На этой комплексной карте указываются состояние всех перечисленных объектов, с выделением соответствующих зон, которые характеризуют состояние окружающей среды (например, зона нормальной экологической ситуации указывается зеленым цветом, а зона катастрофической экологической ситуации - красным).the result of the final analysis of the environmental situation with the issuance of recommendations and forecasts (probabilistic assessment). On this integrated map, the status of all the listed objects is indicated, with the allocation of the corresponding zones that characterize the state of the environment (for example, the zone of the normal environmental situation is indicated in green and the zone of the catastrophic environmental situation in red).

Функционирование системы экологического мониторинга организуется с помощью комплекса средств экологического мониторинга (КСЭМ), развертываемых в МНМ. Основные задачи, решаемые КСЭМ МНМ:The functioning of the environmental monitoring system is organized using a set of environmental monitoring tools (CSEM) deployed in the CMA. The main tasks solved by KSEM MNM:

- сбор первичной информации, создание и ведение баз данных об источниках вредных воздействий на окружающую среду, включая зоны ОТП (затопления боеприпасов и химического оружия); о загрязнении природной среды в районе МНМ;- the collection of primary information, the creation and maintenance of databases on the sources of harmful environmental impacts, including the OTP zones (ammunition and chemical weapons flooding); on environmental pollution in the area of CMA;

- формирование на основе первичной информации комплексных оценок состояния окружающей среды в районе МНМ;- the formation on the basis of primary information of comprehensive assessments of the state of the environment in the area of the CMA;

- анализ текущей экологической обстановки в районе МНМ и прогнозирование динамики ее развития в процессе эксплуатации месторождения.- analysis of the current environmental situation in the area of the CMA and forecasting the dynamics of its development during the operation of the field.

КСЭМ МНМ, исходя из решаемых задач, имеет иерархическую структуру, в состав которой входят следующие подкомплексы:KSEM MNM, based on the tasks to be solved, has a hierarchical structure, which includes the following subcomplexes:

- информационно-измерительный подкомплекс (ИИП);- information and measuring subcomplex (IIP);

- подкомплекс передачи данных (ППД);- data transmission subcomplex (PDP);

- информационно-управляющий подкомплекс (ИУП).- information management subcomplex (IUP).

ИИП представляет собой совокупность технических и программных средств, обеспечивающую:IIP is a combination of hardware and software that provides:

- получение (сбор) информации о состоянии потенциально опасных объектов в районе МНМ, включая ОТП (захоронения боеприпасов и химического оружия), и о параметрах окружающей среды на контролируемой территории;- receipt (collection) of information on the status of potentially hazardous facilities in the area of the CMA, including OTP (disposal of ammunition and chemical weapons), and on environmental parameters in the controlled territory;

- первичную обработку информации;- primary processing of information;

- передачу информации в информационно-управляющий подкомплекс;- information transfer to the information management subcomplex;

- поддержание эксплуатационных метрологических характеристик оборудования.- maintenance of operational metrological characteristics of equipment.

ППД состоит из унифицированных технических и программных средств передачи информации. ППД совмещается с системой производственного экологического мониторинга района МНМ и отраслевой информационно-управляющей системой.PDP consists of unified hardware and software for transmitting information. The PDP is combined with the industrial environmental monitoring system of the CMA area and the industrial information management system.

Для передачи измерительной информации используются телефонные каналы, радиоканалы, в том числе спутниковые, либо системы связи общего пользования, а также гидроакустические каналы связи между подводными контрольными постами. Аналогами радиоканалов являются технические решения [патент RU №2257598, патент RU №2173889], а гидроакустического канала связи - технические решения [патент RU №2331876].For the transmission of measurement information, telephone channels, radio channels, including satellite, or public communication systems, as well as hydro-acoustic communication channels between underwater control posts, are used. Analogues of radio channels are technical solutions [patent RU No. 2257598, patent RU No. 2173889], and hydro-acoustic communication channel - technical solutions [patent RU No. 2331876].

ИУП представляет собой комплекс технических и программных средств, который выполняет следующие функции:IUP is a complex of hardware and software that performs the following functions:

- сбор информации, поступающей из ИИП, а также от внешних по отношению к КСЭМ МНМ источников информации:- collection of information from the IIP, as well as from sources of information external to the CSEM CMA:

- накопление, обработку, протоколирование и архивирование измерительных данных;- accumulation, processing, recording and archiving of measurement data;

- информационный поиск необходимой архивной информации и выдачу ее потребителям установленным порядком;- information retrieval of the necessary archival information and its delivery to consumers in the established manner;

- ведение информационной (геоинформационной) модели района МНМ и прилегающих акваторий, формирование и накопление условно-постоянных и оперативных данных об обстановке;- maintaining an information (geoinformation) model of the CMA region and adjacent water areas, the formation and accumulation of conditionally constant and operational data on the situation;

- моделирование экологических процессов (в частности, процессов переноса и трансформации отравляющих веществ и иных загрязнений), анализ, оценку и прогноз динамики вредных воздействий;- modeling of environmental processes (in particular, processes of transfer and transformation of toxic substances and other pollution), analysis, assessment and forecast of the dynamics of harmful effects;

- распределение данных мониторинга между потребителями, предоставление плановой и экстренной информации руководству МНМ;- distribution of monitoring data among consumers, provision of planned and emergency information to the management of CMA;

- обеспечение совместимости с другими (внешними по отношению к КСЭМ МНМ) информационными системами и службами;- ensuring compatibility with other (external to KSEM MNM) information systems and services;

- формирование необходимой отчетности для пользователя и надзорных органов;- the formation of the necessary reporting for the user and regulatory authorities;

- управление работой ИИП, в частности выбор режима функционирования измерительных звеньев, формирование и передача в ИИП соответствующих команд и сообщений.- management of the IIP, in particular, the selection of the operating mode of the measuring links, the formation and transmission of the corresponding commands and messages to the IIP.

Качество морских вод контролируется по гидрофизическим, гидрохимическим и гидробиологическим показателям. Программа гидрофизического и гидрохимического контроля водной среды включает определение параметров по следующим показателям:The quality of sea water is controlled by hydrophysical, hydrochemical and hydrobiological indicators. The program of hydrophysical and hydrochemical control of the aquatic environment includes the determination of parameters by the following indicators:

- нефтяные углеводороды,- petroleum hydrocarbons,

- растворенный кислород,- dissolved oxygen,

- водородный показатель рН,- pH value,

- окислительно-восстановительный потенциал Eh,- redox potential Eh,

- удельная электропроводность σ,- electrical conductivity σ,

- визуальные или аппаратурные наблюдения за состоянием морской поверхности: наличие плавающих примесей, пленок, масляных пятен, включений и других примесей; признаки эвтрофикации, развитие, скопление и отмирание водорослей; гибель рыбы и других животных; появление необычной окраски, пены,- visual or instrumental observations of the state of the sea surface: the presence of floating impurities, films, oil stains, inclusions and other impurities; signs of eutrophication, development, accumulation and death of algae; death of fish and other animals; the appearance of an unusual color, foam,

- соленость,- salinity

- хлорированные углеводороды, в том числе пестициды,- chlorinated hydrocarbons, including pesticides,

- тяжелые металлы (ртуть, свинец, кадмий, медь),- heavy metals (mercury, lead, cadmium, copper),

- фенолы,- phenols,

- синтетические поверхностно-активные вещества,- synthetic surfactants,

- биогенные вещества (фосфаты, нитриты, нитраты, аммонийный азот, общий азот, кремний),- nutrients (phosphates, nitrites, nitrates, ammonium nitrogen, total nitrogen, silicon),

- сероводород,- hydrogen sulfide,

- биохимическая потребность в кислороде БПК5,- biochemical oxygen demand BOD 5 ,

- прозрачность воды,- transparency of water,

- цветность воды,- color of water,

- ингредиенты, входящие в состав затопленных взрывоопасных предметов и химического оружия (тринитротолуол, иприт, хлорацетофенол, дифинилхлорарсин и арсиновое масло, адамсит), продукты их гидролиза и растворения в морской воде,- ingredients that are part of flooded explosive objects and chemical weapons (trinitrotoluene, mustard gas, chloroacetophenol, diphenylchloroarsin and arsine oil, adamsite), products of their hydrolysis and dissolution in sea water,

- скорость и направление ветра,- wind speed and direction,

- температуры воды и воздуха,- water and air temperatures,

- волнение.- excitement.

Радиационный контроль водной среды включает:Radiation monitoring of the aquatic environment includes:

- общую γ-активность морской воды,- total γ-activity of sea water,

- суммарную α-активность и суммарную β-активность морских вод. Контролируемые гидробиологические показатели водной среды включают:- total α-activity and total β-activity of sea waters. Controlled hydrobiological indicators of the aquatic environment include:

- фитопланктон (общая численность клеток, (кл/л); видовой состав, число и список видов),- phytoplankton (total number of cells, (cells / l); species composition, number and list of species),

- зоопланктон (общая численность организмов, (экз./м3); видовой состав, число и список видов),- zooplankton (total number of organisms, (ind./m 3 ); species composition, number and list of species),

- микробные показатели (общая численность микроорганизмов; количество сапрофитных бактерий, в расчете на 1 мл),- microbial indicators (total number of microorganisms; the number of saprophytic bacteria, per 1 ml),

- концентрация хлорофилла фитопланктона (мкг/л);- the concentration of chlorophyll phytoplankton (μg / l);

- общая масса фитопланктона, (г/м3),- the total mass of phytoplankton, (g / m 3 ),

- количество основных систематических групп, число групп фитопланктона,- the number of main systematic groups, the number of phytoplankton groups,

- общая биомасса зоопланктона, (мг/м3),- total biomass of zooplankton, (mg / m 3 ),

- численность основных групп и видов зоопланктона,- the number of main groups and species of zooplankton,

- биомасса основных групп и видов, (мг/м3),- biomass of the main groups and species, (mg / m 3 ),

- общая биомасса микробов, (мг/л),- total biomass of microbes, (mg / l),

- количественное распределение индикаторных групп морской микрофлоры (сапрофитные, нефтеокисляющие, ксилолокисляющие, фенолокисляющие, липолитические бактерии, (кг/мл)),- quantitative distribution of indicator groups of marine microflora (saprophytic, oil-oxidizing, xyloxidizing, phenol-oxidizing, lipolytic bacteria, (kg / ml)),

- интенсивность фотосинтеза фитопланктона (первичная продукция) (мгС/л·сут). Контролируемые показатели химических загрязнений донных отложений включают:- the intensity of phytoplankton photosynthesis (primary production) (mgS / l · day). Controlled indicators of chemical pollution of bottom sediments include:

- тяжелые металлы (Cu, Zn, Pb, Ni, Cr, As, Cd, Hq),- heavy metals (Cu, Zn, Pb, Ni, Cr, As, Cd, Hq),

- сумму нефтяных углеводородов,- the amount of petroleum hydrocarbons,

- хлорорганические пестициды и галогенозамещающие углеводороды,- organochlorine pesticides and halogen-substituted hydrocarbons,

- полиароматические углеводороды,- polyaromatic hydrocarbons,

- полихлорбифенилы,- polychlorobiphenyls,

- техногенные радионуклиды (Cs-137 и Sr-90),- technogenic radionuclides (Cs-137 and Sr-90),

- компоненты взрывчатых веществ и химического оружия (тринитротолуол, иприт, хлорацетофенол, дифинилхлорарсин, арсиновое масло, адамсит и продукты их гидролиза);- components of explosives and chemical weapons (trinitrotoluene, mustard gas, chloroacetophenol, diphenylchloroarsine, arsine oil, adamsite and their hydrolysis products);

- зообентос (общая численность организмов, (экз./м2); общая биомасса, (г/м2)),- zoobenthos (total number of organisms, (ind./m 2 ); total biomass, (g / m 2 )),

- фитобентос (общая численность одноклеточных, нитчатых и мелких колониальных водорослей, (экз./м2); общая биомасса одноклеточных, нитчатых и мелких колониальных водорослей, (г/см2); общая численность крупных морских водорослей, (экз./м2); общая биомасса крупных морских водорослей, (г/м2)).- phytobenthos (total number of unicellular, filamentous and small colonial algae, (ind./m 2 ); total biomass of unicellular, filamentous and small colonial algae, (g / cm 2 ); total number of large algae, (ind./m 2 ); total biomass of large algae, (g / m 2 )).

Номенклатура контролируемых показателей загрязнения атмосферного воздуха определяется их временем жизни в атмосфере (от 10 суток до года и более) - это оксид углерода CO2, фреоны и углеводороды, добываемые на МНМ, для контроля возможных утечек.The nomenclature of controlled indicators of atmospheric air pollution is determined by their lifetime in the atmosphere (from 10 days to a year or more) - these are carbon monoxide CO 2 , freons and hydrocarbons produced at the CMA to control possible leaks.

Контроль загрязнения вод и донных осадков при производстве работ, связанных с перемещением и изъятием донных грунтов, включает показатели загрязнения воды взвешенными веществами (мутность) и химическими веществами, а также донных осадков химическими веществами.Monitoring pollution of water and bottom sediments in the course of work related to the movement and removal of bottom soils includes indicators of water pollution by suspended solids (turbidity) and chemicals, as well as bottom sediments by chemicals.

Горизонты наблюдений и перечень показателей, контролируемых на пунктах, расположенных в море, включают: 0, 5, 10, 20, 50, 100 метров, дно (нефтяные углеводороды, хлорированные углеводороды, СПАВ, фенолы, тяжелые металлы).The observation horizons and the list of indicators monitored at points located at sea include: 0, 5, 10, 20, 50, 100 meters, the bottom (petroleum hydrocarbons, chlorinated hydrocarbons, surfactants, phenols, heavy metals).

Дополнительным горизонтом является слой скачка температуры, на котором проводятся все определения. Отбор проб зоопланктона производят планктоновой сетью в слоях 0-10, 10-25, 25-50, 50-100 м.An additional horizon is the temperature jump layer, at which all determinations are made. Sampling of zooplankton is carried out by a plankton network in layers 0-10, 10-25, 25-50, 50-100 m.

Метрологический модуль 47 обеспечивает:Metrological module 47 provides:

- калибровку и поверку средств измерений, применяемых в стационарной и мобильных лабораториях, стационарных постах наблюдения;- calibration and verification of measuring instruments used in stationary and mobile laboratories, stationary observation posts;

- контроль погрешности измерений, выполняемых на универсальных анализаторах;- control of measurement errors performed on universal analyzers;

- связь с государственными первичными и специальными эталонами;- communication with state primary and special standards;

- приготовление стандартных (калибровочных) образцов.- preparation of standard (calibration) samples.

Результатами обработки информации являются отчеты и справки по экологическому состоянию района МНМ, по отдельным загрязнителям, объектам и источникам загрязнений; графическое представление результатов обработки измерительной информации; картографическое представление экологического состояния морской среды на основе ГИС-технологий.The results of information processing are reports and references on the ecological state of the CMA area, on individual pollutants, objects and sources of pollution; graphical representation of the results of processing measurement information; cartographic representation of the ecological state of the marine environment based on GIS technologies.

Ввиду того, что с позиции оперативности получения информации для целей аварийно-спасательного обеспечения (АСО) не удовлетворяются требования получения и анализа гидробиологических показателей экологического состояния акватории, то для целей АСО в системе экологического мониторинга предусмотрен блок определения качества воды по трофо-сапробным показателям и характеристике донных отложений 50. Различают олигосапробные (наименее загрязненные), мезосапробные и полисапробные (наиболее) загрязненные воды.Due to the fact that from the point of view of promptness of obtaining information for emergency rescue support (ASO), the requirements for obtaining and analyzing hydrobiological indicators of the ecological state of the water area are not satisfied, for the purposes of ASO in the environmental monitoring system a unit for determining water quality by trophic and saprobic indicators and characteristics bottom sediments 50. There are oligosaprobic (least polluted), mesosaprobic and polysaprobic (most) polluted waters.

При этом показателями являются: растворенный кислород, % насыщения, мутность (цветность 5-70°), БПК5 мг O2/л, перманганатная окисляемость по Кубелю, мгО/л, аммоний солевой, мг/л, нитраты, мг/л, нитриты, мг/л, фосфаты, мг/л, сероводород, мг/л, которые подвергаются анализу по следующим классам способности: ксеносапробность, олигосапробность, бетамезосапробность, альфамесопробность, полисопробность, гиперсапробность.The indicators are: dissolved oxygen,% saturation, turbidity (color 5-70 °), BOD 5 mg O 2 / l, Kubel permanganate oxidation, mgO / l, ammonium salt, mg / l, nitrates, mg / l, nitrites, mg / l, phosphates, mg / l, hydrogen sulfide, mg / l, which are analyzed according to the following classes of ability: xenosaprobity, oligosaprobity, betamezosaprobnost, alpha-mesobrobnost, polysoprobnost, hypersaprobity.

К донным отложениям акватории, пригодным для обитания организмов, относятся следующие отложения: каменистые, галечные, гравийные, песчаные (крупный и мелкий песок), глинистые, илы, крупный и мелкий детрит и крупные органические остатки с преобладанием окислительных процессов.The sediments of the water area suitable for living organisms include the following deposits: rocky, pebble, gravel, sand (coarse and fine sand), clay, silt, coarse and fine detritus and large organic residues with a predominance of oxidative processes.

К донным отложениям акватории, непригодным для обитания организмов, относятся: илы, крупный и мелкий детрит и крупные органические остатки с преобладанием восстановительных процессов и грунты антропогенного происхождения, такие как древесное волокно от целлюлозно-бумажных фабрик, отходы лесосплава, любые грунты, покрытые слоем нефтепродуктов, независимо от толщины слоя.Bottom sediments of the water area unsuitable for living organisms include: silts, coarse and fine detritus and large organic residues with a predominance of recovery processes and soils of anthropogenic origin, such as wood fiber from pulp and paper mills, waste rafting, any soil covered with a layer of oil products , regardless of the thickness of the layer.

Размерная характеристика фракций донных отложений приведена в таблице.The dimensional characteristic of fractions of bottom sediments is given in the table.

Размерная характеристика фракций донных отложенийDimensional characteristics of fractions of bottom sediments Минеральные фракцииMineral fractions Размеры частиц, ммParticle size, mm Органические фракцииOrganic fractions Глинистые,Clay менее 0,05less than 0.05 илистыеmuddy пылеватыеdusty Песчаные:Sandy: мелкий песокfine sand 0,06-0,250.06-0.25 Мелкий детритSmall detritus средний песокmedium sand 0,26-0,500.26-0.50 крупный песокcoarse sand 0,51-2,00.51-2.0 ГравийныеGravel 2,01-40,02.01-40.0 Крупный детритLarge detritus ГалечныеPebble 40,01-100,040.01-100.0 Крупные органические остатки (по названию исходного материала)Large organic residues (by the name of the starting material) КамниStones 100,01-200,0100.01-200.0 ВалуныBoulders Больше 200More than 200

Характеристики фракций донных отложений определяются посредством обработки измерений, выполненных многолучевым эхолотом 48.The characteristics of bottom sediment fractions are determined by processing measurements made by a multi-beam echo sounder 48.

Информационно-аналитическая составляющая системы ситуационного и прогнозного моделирования экологической обстановки реализуется в виде программного продукта, осуществляющего операции по:The information-analytical component of the system of situational and predictive modeling of the environmental situation is implemented as a software product that performs operations on:

- оценке экологической обстановки в районах обустройства морских нефтегазовых месторождений;- assessment of the environmental situation in areas where the offshore oil and gas fields are developed;

- ситуационному моделированию экологической обстановки в районах обустройства морских нефтегазовых месторождений;- situational modeling of the environmental situation in the areas of the development of offshore oil and gas fields;

- прогнозному моделированию экологической обстановки в районах обустройства морских нефтегазовых месторождений.- predictive modeling of the environmental situation in areas where the offshore oil and gas fields are developed.

Блок-схема последовательности операций оценки экологической обстановки на акватории по результатам регулярного экологического контроля водной среды представлена на фиг.4.The flowchart of the environmental assessment in the water area based on the results of regular environmental monitoring of the aquatic environment is presented in Fig.4.

На основании результатов контроля водной среды по показателям трофо-сапробности и загрязнения устанавливается оценка экологической обстановки на акватории. При этом водной среде в районе обустройства морского нефтегазового месторождения присваивается одна их качественных оценок:Based on the results of the control of the aquatic environment, the assessment of the ecological situation in the water area is established by indicators of trophic saprobity and pollution. At the same time, one of the qualitative assessments is assigned to the aquatic environment in the area where the offshore oil and gas field is developed:

- относительно удовлетворительная обстановка (ОУ),- relatively satisfactory environment (OS),

- напряженная обстановка (Н),- tense situation (N),

- критическая обстановка (К),- critical situation (K),

- кризисная обстановка (Криз),- crisis situation (crisis),

- бедствие экологическое (БЭ).- environmental disaster (BE).

Параллельно показатели загрязнения водной среды на акватории отображаются на морских картах в виде изолиний с различными значениями превышений ПДК, определяется качество воды внутри пятен и относительные площади существующих загрязнений.In parallel, indicators of water pollution in the water area are displayed on sea charts in the form of contours with different values of MPC excesses, the quality of water inside the spots and the relative areas of existing pollution are determined.

Блок-схема последовательности операций оценки экологической обстановки на акватории по результатам регулярного экологического контроля донных отложений представлена на фиг.5.The flowchart of the environmental assessment in the water area based on the results of regular environmental monitoring of bottom sediments is presented in FIG.

Результаты регулярного экологического контроля донных отложений извлекаются из базы данных исходной информации СЭМ. Для этого по пробам грунта в системе экологического мониторинга проводят органолептический и структурный анализ проб для установления показателей пригодности грунта для рыбохозяйственных целей и количественный анализ содержания вредных веществ для установления показателей загрязнения грунта вредными веществами. Для последних осуществляется нормирование на ПДК (или значение Кларка), по нормированным величинам вычисляются средние арифметические значения за определенный период получения контрольных проб. В результате определяется качество грунта в районе месторождения по уровню загрязнения вредными веществами:The results of regular environmental monitoring of bottom sediments are extracted from the EMS source information database. For this, soil samples in the environmental monitoring system carry out organoleptic and structural analysis of samples to establish indicators of soil suitability for fishery purposes and quantitative analysis of the content of harmful substances to establish indicators of soil pollution with harmful substances. For the latter, rationing is performed on the MPC (or Clark value), and the arithmetic mean values for a certain period of obtaining control samples are calculated from the normalized values. As a result, the soil quality in the field is determined by the level of pollution with harmful substances:

- относительно чистый грунт (ОЧ),- relatively clean soil (OCH),

- умеренно загрязненный грунт (УЗ),- moderately contaminated soil (US),

- загрязненный грунт (З),- contaminated soil (S),

- грязный грунт (Г),- dirty soil (G),

- очень грязный грунт (О/Г).- very dirty soil (O / G).

Категории качества загрязнения грунта и соотношение проб грунта с заключениями о пригодности/непригодности для рыбохозяйственных целей служат для оценки экологической обстановки на дне акватории (относительно удовлетворительная, напряженная, критическая, кризисная обстановка или экологическое бедствие). Соответствующие оценки отображаются на морских картах месторождения.The categories of quality of soil pollution and the ratio of soil samples with conclusions on suitability / unsuitability for fishery purposes serve to assess the environmental situation at the bottom of the water area (relatively satisfactory, intense, critical, crisis situation or environmental disaster). Corresponding estimates are displayed on the marine maps of the field.

Оперативная оценка экологической обстановки на акватории проводится для оценки масштабов аварийной ситуации и оперативного управления ходом аварийно-спасательных работ.An operational assessment of the environmental situation in the water area is carried out to assess the extent of the emergency and the operational management of the emergency rescue operations.

После регистрации параметров на контрольных трассах (в контрольных точках) осуществляется построение на морских картах изолиний вредных воздействий (загрязнений) в долях ПДК на поверхности, в приповерхностном слое и/или в водной толще. Определяются площади аномалий загрязнения и, таким образом, масштабы аварийных воздействий, которые используются для организации эффективных действий по ликвидации последствий аварии.After registering the parameters on the control routes (at the control points), the contours of harmful effects (pollution) are constructed on sea charts in the shares of MPC on the surface, in the near-surface layer and / or in the water column. The areas of pollution anomalies are determined and, thus, the extent of accidental impacts that are used to organize effective actions to eliminate the consequences of the accident.

Схематическое представление операций ситуационного моделирования экологической обстановки в районе обустройства морского нефтегазового месторождения дано на фиг.6.A schematic representation of the operations of situational modeling of the environmental situation in the area of the offshore oil and gas field is given in Fig.6.

1. Производится нанесение на карту-схему всех реальных и потенциально экологически опасных объектов в районе обустройства морского нефтегазового месторождения, расположенных как на шельфе, так и на суше (на базе обеспечения освоения месторождения).1. All real and potentially environmentally hazardous objects in the area of the offshore oil and gas field development, located both on the shelf and on land (on the basis of ensuring development of the field) are plotted on a schematic map.

2. Осуществляется последовательное ситуационное рассмотрение характера воздействия потенциально экологически опасных объектов на экологическую обстановку.2. A sequential situational review of the nature of the impact of potentially environmentally hazardous facilities on the environmental situation is carried out.

3. Проводится ситуационное моделирование источников и видов загрязнения при штатном функционировании объектов обустройства и в аварийных ситуациях.3. Situational modeling of sources and types of pollution is carried out during the regular functioning of facilities and in emergency situations.

В интересах анализа и оценки процессов формирования, распространения и воздействия аварийных выбросов, сливов и сбросов различного рода опасных веществ радиоактивной, химической и биологической природы и разработки расчетных схем предусматривается:In the interests of analysis and evaluation of the processes of formation, distribution and impact of accidental releases, discharges and discharges of various kinds of hazardous substances of radioactive, chemical and biological nature and the development of design schemes, it is provided for:

- моделирование процессов выбросов и истечения опасных веществ в аварийных условиях;- modeling of processes of emissions and outflow of hazardous substances in emergency conditions;

- моделирование распространения указанных выше веществ в окружающей среде с учетом процессов их атмосферной и гидросферной дисперсии, миграции по пищевым цепочкам и переноса, обусловленного физико-механическими процессами;- modeling the distribution of the above substances in the environment, taking into account the processes of their atmospheric and hydrospheric dispersion, migration along food chains and transport due to physical and mechanical processes;

- анализ, оценка и разработка расчетной схемы воздействия опасных веществ на субъекты и объекты техногенного риска;- analysis, assessment and development of a design scheme for the exposure of hazardous substances to subjects and objects of technological risk;

- моделирование процессов формирования дозовых нагрузок.- modeling of the processes of formation of dose loads.

При моделировании процессов выбросов и истечения опасных веществ в аварийных условиях используются известные из гидроаэромеханики соотношения, описывающие источники опасности и истечение газов и жидкостей в различных условиях.When modeling the processes of emissions and outflows of hazardous substances in emergency conditions, the relations known from hydroaeromechanics are used that describe the sources of danger and the outflow of gases and liquids in various conditions.

4. Рассчитываются оценки степени опасности функционирования производственных объектов месторождения для состояния компонентов окружающей среды, включая все аварийные ситуации с экологическими последствиями. В том числе рассчитываются:4. The estimates of the degree of danger of the functioning of production facilities of the field for the state of environmental components, including all emergency situations with environmental consequences, are calculated. Including calculated:

- оценка степени опасности химического загрязнения приземной атмосферы θатм;- assessment of the degree of danger of chemical pollution of the surface atmosphere θ atm ;

- оценка степени опасности химического загрязнения земель θзем;- assessment of the degree of danger of chemical pollution of land θ zem ;

- оценка степени опасности химического загрязнения поверхностных вод θв;- assessment of the degree of danger of chemical pollution of surface water θ in ;

- оценка степени опасности нарушении растительного покрова θпл;- assessment of the degree of danger of disturbance to the vegetation cover θ pl ;

- оценка степени опасности радиоактивного загрязнения θр/а;- assessment of the degree of danger of radioactive contamination θ p / a ;

- оценка степени опасности интегральной токсичности поверхностных вод суши θm.- assessment of the degree of danger of integrated toxicity of land surface water θ m .

В качестве интегральных оценок степени опасности функционирования конкретного района месторождения используют:As integral assessments of the degree of danger of functioning of a particular area of the field, use:

- обобщенную оценку степени опасности химического загрязнения в районе морского нефтегазового месторождения θх и показатель степени техногенного воздействия на природно-техническую систему шельфовой зоны Е.- a generalized assessment of the degree of danger of chemical pollution in the area of an offshore oil and gas field θ x and an indicator of the degree of anthropogenic impact on the natural-technical system of the offshore zone E.

Поскольку общее химическое загрязнение акватории включает три составляющих: глобальное загрязнение океана, региональное загрязнение, моря и локальное загрязнение, обусловленное функционированием месторождения, в состав операций ситуационного моделирования также включена операция выявления вклада месторождения в локальное химическое загрязнение акватории, что позволяет более корректно оценить экологический ущерб, наносимый природно-технической системе осваиваемого шельфа. Совокупность обобщенных оценок используется для ранжирования отдельных районов обустройства морских нефтегазовых месторождений по степени экологической опасности, что позволяет более эффективно организовать систему АСО на месторождении и совершенствовать организацию управления экологической безопасностью.Since the general chemical pollution of the water area includes three components: global ocean pollution, regional pollution, seas and local pollution caused by the functioning of the field, situational modeling operations also include the operation of identifying the contribution of the field to local chemical pollution of the water area, which allows more correctly assessing environmental damage, applied to the natural-technical system of the mastered shelf. The set of generalized estimates is used to rank individual areas of the development of offshore oil and gas fields according to the degree of environmental hazard, which makes it possible to more efficiently organize an ASO system at the field and improve the organization of environmental safety management.

Состав операций прогнозного моделирования экологической обстановки в районах обустройства морских нефтегазовых месторождений представлен на фиг.7.The composition of the operations of predictive modeling of the environmental situation in the areas of arrangement of offshore oil and gas fields is presented in Fig.7.

Априорно разрабатывается и включается в операции методический аппарат для определения неизвестных параметров моделирования. В данном случае методический аппарат включает:A priori, a methodological apparatus for determining unknown modeling parameters is developed and included in operations. In this case, the methodological apparatus includes:

- моделирование процессов выбросов и истечения вредных (опасных) веществ в аварийных условиях,- modeling of processes of emissions and expiration of harmful (hazardous) substances in emergency conditions,

- моделирование распространения опасных веществ в окружающей среде, с учетом процессов их атмосферной и гидросферной дисперсии и переноса, обусловленного физико-механическими процессами.- modeling of the spread of hazardous substances in the environment, taking into account the processes of their atmospheric and hydrospheric dispersion and transport, due to physical and mechanical processes.

При моделировании взрывных явлений используют данные об энергии взрыва (в тротиловом эквиваленте взрыва).When modeling explosive phenomena, data on the energy of the explosion (in TNT equivalent of the explosion) are used.

Ввиду того, что на месторождении возможны различные случаи взрывов и пожаров, которые необходимо предусмотреть при прогнозном моделировании аварийных ситуаций, то в программно-методическое обеспечение прогнозного моделирования включены:Due to the fact that various cases of explosions and fires are possible at the field, which must be provided for in the predictive modeling of emergency situations, the software and methodological support for predictive modeling includes:

- расчет интенсивности теплового излучения и времени существования «огненного шара»,- calculation of the intensity of thermal radiation and the lifetime of the "fireball",

- расчет параметров волны давления при взрыве резервуара с перегретой жидкостью или сжиженным газом при воздействии на него очага пожара,- calculation of pressure wave parameters during the explosion of a tank with an overheated liquid or liquefied gas when exposed to a fire,

- расчет параметров волны давления при сгорании газопаровоздушных смесей в открытом пространстве,- calculation of pressure wave parameters during the combustion of gas-vapor mixtures in open space,

- расчет избыточного давления, развиваемого при сгорании газопаровоздушных смесей в помещении,- calculation of excess pressure developed during the combustion of gas-vapor mixtures in the room,

- расчет размеров зон, ограниченных нижним концентрационным пределом распространения пламени газов и паров,- calculation of the size of the zones limited by the lower concentration limit of the flame propagation of gases and vapors,

- расчет интенсивности теплового излучения при пожарах проливов легковоспламеняющихся и горючих жидкостей,- calculation of the intensity of thermal radiation during fires straits of flammable and combustible liquids,

- и другие расчеты.- and other calculations.

При авариях с выбросами загрязняющих веществ в атмосферу или водную среду без возгорания в методический аппарат включены модели распространения вредных веществ в окружающей среде.In case of accidents with emissions of pollutants into the atmosphere or water without ignition, models of the spread of harmful substances in the environment are included in the methodological apparatus.

При возникновении аварийной ситуации, влияющей на экологическую обстановку, для каждого аварийного объекта месторождения в базе знаний имеются исходные данные, позволяющие оперативно осуществить прогнозное моделирование распространения вредных воздействий и учесть эту информацию при ликвидации последствий системой АСО.In the event of an emergency that affects the environmental situation, for each emergency object in the field, the knowledge base contains initial data that allow for quick predictive modeling of the spread of harmful effects and take this information into account when eliminating the consequences of the ASO system.

Обязательный перечень расчетных моделей включает:A mandatory list of calculation models includes:

- расчет размера площади зон распространения облака загрязняющих веществ горючих газов и паров при аварии,- calculation of the size of the area of the zones of spread of the cloud of pollutants of combustible gases and vapors during an accident,

- расчет аварийного разлива нефтепродуктов на акватории и траектории перемещения пятна,- calculation of emergency oil spill in the water area and the trajectory of the spot,

- расчет аварийного заражения территории сильнодействующими ядовитыми веществами,- calculation of emergency contamination of the territory with potent toxic substances,

- модельный расчет проникновения вредных веществ (нефтепродуктов) в грунт при аварийных разливах (проливах).- a model calculation of the penetration of harmful substances (oil products) into the ground during accidental spills (spills).

При проведении ситуационного моделирования в условиях существования опасностей техногенного происхождения использованы классы безопасности на основании анализа потенциальных последствий неисправностей, которые задаются содержанием и местом (Стандарты DNV-OS-F101). В дальнейшем ССПМ функционирует в режиме оценки экологической обстановки по актуальным данным, получаемым в ходе производственного экологического мониторинга, до момента времени, при котором выявляется аномалия в уровне загрязнения компонентов окружающей среды.When conducting situational modeling in the presence of technological hazards, safety classes were used based on an analysis of the potential consequences of malfunctions, which are set by the content and location (Standards DNV-OS-F101). In the future, the JPKF operates in the mode of assessing the environmental situation according to relevant data obtained during industrial environmental monitoring, up to the point in time at which an anomaly in the level of pollution of environmental components is detected.

В процессе функционирования ССПМ ЭО в качестве источника информации об экологической обстановке на акватории используется информационно-измерительный подкомплекс ИИП СЭМ. Модели использования ИИП для регулярного и оперативного экологического контроля акватории представлены на фиг.8 и фиг.9.In the process of functioning of the SMTP EE, the information and measuring subcomplex of the IIM SEM is used as a source of information about the environmental situation in the water area. Models of using IIP for regular and operational environmental monitoring of the water area are presented in Fig. 8 and Fig. 9.

Система ситуационного и прогнозного моделирования экологической обстановки (ССПМ ЭО) осуществляет анализ всех экологически опасных ситуаций на объектах, участвующих в деятельности морского нефтегазового месторождения, путем моделирования источников вредных воздействий - пожаров, взрывов, процессов выбросов и истечения опасных веществ в аварийных условиях. Моделируются все возможные ситуации аварий, при которых могут пострадать люди и которые потребуют действий по спасанию людей и эвакуации персонала. Результаты моделирования хранятся в базе данных об экологической обстановке и при аварийной ситуации по запросу поступают из ССПМ ЭО в Центр кризисного управления в виде:The system of situational and predictive modeling of the environmental situation (SMTP EE) analyzes all environmentally hazardous situations at facilities participating in the offshore oil and gas field by modeling the sources of harmful effects - fires, explosions, processes of emissions and outflow of hazardous substances in emergency conditions. All possible accident situations are simulated in which people can suffer and which will require actions to save people and evacuate personnel. The simulation results are stored in a database on the environmental situation and in case of emergency upon request, they come from SMTP EE to the Crisis Management Center in the form of:

- карты с нанесением вероятных зон в очаге поражения аварийного объекта;- maps with drawing probable zones in the lesion focus of the emergency facility;

- числовых данных о параметрах воздействия и возможных поражениях персонала.- numerical data on exposure parameters and possible damage to personnel.

Указанная информация является предварительной, служит для оперативного начала спасательной операции и в дальнейшем уточняется на месте в результате разведки.The specified information is preliminary, serves for the operational start of the rescue operation and is subsequently specified on the spot as a result of reconnaissance.

ССПМ ЭО участвует в ликвидации последствий аварий с экологическими последствиями следующим образом.SMTP EE is involved in the elimination of the consequences of accidents with environmental consequences as follows.

На карту морского нефтегазового месторождения наносятся все объекты, которые следует рассматривать в качестве источников экологической опасности при штатной их работе и в аварийных ситуациях.On the map of the offshore oil and gas field are all objects that should be considered as sources of environmental hazard during their regular operation and in emergency situations.

Последовательно рассматривается характер воздействия потенциально экологически опасных объектов на экологическую обстановку в районе месторождения.The nature of the impact of potentially environmentally hazardous facilities on the environmental situation in the area of the field is considered in sequence.

Проводится ситуационное моделирование источников и видов загрязнений от потенциально экологически опасных объектов, производств и производственных операций, определяющих экологическую нагрузку на окружающую среду. На тематические карты наносятся возможные загрязнения компонентов окружающей среды.Situational modeling of sources and types of pollution from potentially environmentally hazardous facilities, industries and production operations that determine the environmental load on the environment is carried out. On thematic maps, possible pollution of environmental components is applied.

Оценивается степень опасности производственной деятельности морского нефтегазового месторождения для состояния компонентов окружающей среды.The degree of danger of the production activity of an offshore oil and gas field for the state of environmental components is estimated.

1. Производится ранжирование отдельных районов месторождения и различных месторождений по степени экологической опасности.1. The ranking of individual areas of the field and various fields is carried out according to the degree of environmental hazard.

2. Выявляется вклад деятельности отдельных районов месторождения в локальное химическое загрязнение акватории и береговой территории.2. The contribution of the activity of certain areas of the field to local chemical pollution of the water area and coastal territory is revealed.

Указанная последовательность операций выполняется неоднократно. Первоначально проводится ситуационное моделирование воздействия на компоненты окружающей среды при условии штатного функционирования объектов месторождения. Расчетные схемы проверяются по данным производственного экологического мониторинга окружающей среды, при необходимости вносятся коррективы в расчетные схемы для проверки их адекватности реальной обстановке. В дальнейшем ССПМ ЭО осуществляет получение оценок экологической обстановки по данным экологического мониторинга и сравнивает полученные оценки с первоначальными наблюдениями. При этом неблагоприятная динамика изменения экологической обстановки свидетельствуют о накоплении факторов риска для возникновения аварийной ситуации. Для системы АСО данное обстоятельство свидетельствует о необходимости проведения превентивных мероприятий по, предотвращению ЧС или, по крайней мере, снижению действий поражающих факторов путем своевременного прогнозирования условий возникновения и развития аварийной ситуации и правильных действий аварийно-спасательных формирований. При возникновении аварийной ситуации ликвидация последствий аварии системой АСО проводится с использованием расчетных данных прогнозного моделирования распространения вредных веществ в окружающей среде, которые осуществляются в ССПМ ЭО.The specified sequence of operations is performed repeatedly. Initially, situational modeling of the impact on environmental components is carried out under the condition of the regular functioning of the field facilities. Calculation schemes are checked according to the production environmental monitoring of the environment, if necessary, adjustments are made to the calculation schemes to verify their adequacy to the real situation. In the future, the SMTP EE obtains assessments of the environmental situation according to environmental monitoring and compares the estimates with initial observations. At the same time, the unfavorable dynamics of changes in the environmental situation indicate the accumulation of risk factors for an emergency. For the ASO system, this circumstance indicates the need for preventive measures to prevent, or at least reduce the effects of damaging factors by timely prediction of the conditions for the emergence and development of an emergency and the correct actions of emergency rescue units. In the event of an emergency, the liquidation of the consequences of the accident by the ASO system is carried out using the calculated data for predictive modeling of the spread of harmful substances in the environment, which are carried out in the SMTP EE.

Модель использования ССПМ ЭО при ликвидации аварийных разливов нефти посредством системы АСО на стадиях добычи углеводородов, транспортировки с помощью танкеров, транспортировки по морским магистральным трубопроводам, при разливах нефтепродуктов в процессе перевалки на базах обеспечения предусматривает:The model of using SMTP EE in response to emergency oil spills through the ASO system at the stages of hydrocarbon production, transportation via tankers, transportation via offshore pipelines, and during oil spills during transshipment at the support bases provides:

- установление места выхода нефти на поверхность воды или земли;- Establishing a place for oil to reach the surface of water or land;

- установление места утечки нефти (места разгерметизации оборудования, трубопровода, аппарата и т.п.);- determination of the place of oil leakage (the place of depressurization of equipment, piping, apparatus, etc.);

- оценка параметров разлива нефти (объема, линейных размеров, формы, а также динамики их изменений);- assessment of oil spill parameters (volume, linear dimensions, shape, as well as the dynamics of their changes);

- определение и контроль направления и скорости распространения нефтяного пятна;- determination and control of the direction and speed of the oil slick;

- определение и контроль параметров окружающей среды;- determination and control of environmental parameters;

- распространение нефтяных пленок с учетом вязкости, типа нефтепродукта, направления и скорости ветра и течения;- distribution of oil films taking into account viscosity, type of oil product, direction and speed of wind and current;

- расчет радиуса, формы и характера распространения нефтяного пятна.- calculation of the radius, shape and nature of the distribution of the oil slick.

Результаты расчетов выдаются в систему АСО в виде картографической информации ГИС, что позволяет оперировать данными с их привязкой к координатам. Результаты расчетов используются для планирования и проведения аварийно-спасательных работ по ликвидации аварийных разливов нефти.The calculation results are issued to the ASO system in the form of GIS cartographic information, which allows you to operate with data with reference to the coordinates. The results of the calculations are used for planning and conducting emergency rescue operations to eliminate emergency oil spills.

Радиоактивное загрязнение акватории характеризуется повсеместным распространением в водных массах долгоживущих радионуклидов до концентраций, равных десятым долям беккереля на литр, и очагов более значительного загрязнения акватории, особенно донных отложений. Характер загрязнения водных масс исключительно динамичен, а загрязнение дна - более стабильно. Экологическая оценка радиоактивного загрязнения акватории базируется на взаимно дополняющих друг друга нормативах (критерия) загрязнения воды и загрязнения дна. В зависимости от промысловой, биологической, гидрологической и гидрохимической характеристик конкретной акватории ее предельная радиологическая емкость может лимитироваться загрязнением или водных масс, или донных отложений. При этом донные отложения являются не только депозитарием радиоактивных веществ, но и субстратом, трансформирующим формы радионуклидов, объектом облучения бентосных организмов, источником вторичного загрязнения воды и исходным звеном миграции радионуклидов по пищевым цепям.Radioactive contamination of the water area is characterized by the widespread distribution in the water masses of long-lived radionuclides to concentrations equal to tenths of becquerel per liter, and foci of more significant pollution of the water area, especially bottom sediments. The nature of the pollution of water masses is exceptionally dynamic, and the pollution of the bottom is more stable. The environmental assessment of radioactive pollution of the water area is based on mutually complementary standards (criteria) of water pollution and bottom pollution. Depending on the fishing, biological, hydrological and hydrochemical characteristics of a particular water area, its maximum radiological capacity may be limited by pollution of either water masses or bottom sediments. At the same time, bottom sediments are not only a depository of radioactive substances, but also a substrate transforming the forms of radionuclides, an object of irradiation of benthic organisms, a source of secondary water pollution and the initial link of radionuclide migration along food chains.

Современные оценочные критерии в системе грунт-бионт более стабильны во времени, чем в системе вода-бионт.Modern assessment criteria in the soil-biont system are more stable in time than in the water-biont system.

В экологическом мониторинге акватории ограничиваемся двумя контрольными (маркерными) радионуклидами Sr-90 и Cs-137, контрольные концентрации которых в грунте Cгр служат для прогнозирования радиологической обстановки на акватории.In environmental monitoring of the water area, we restrict ourselves to two control (marker) radionuclides Sr-90 and Cs-137, the control concentrations of which in the soil C gr serve to predict the radiological situation in the water area.

При региональной оценке значимых биотических и абиотических факторов на акватории учитывается распределение радионуклидов между водой, грунтом и биомассой с помощью соответствующих коэффициентов накопления.In the regional assessment of significant biotic and abiotic factors in the water area, the distribution of radionuclides between water, soil and biomass is taken into account using the corresponding accumulation factors.

Основными факторами являются: минерализация воды, температура среды, состав донных осадков, химические примеси в воде, видовой состав ихтиофауны и способы обработки рыбы.The main factors are: mineralization of water, ambient temperature, composition of bottom sediments, chemical impurities in water, species composition of ichthyofauna and methods of processing fish.

Контрольные концентрации маркерных радионуклидов в качестве региональных нормативов радиоактивного загрязнения акватории являются производными от предела дозы. Для их расчета исходным показателем в системе регионального нормирования и оценки радиоактивного загрязнения водоемов используется предел годового поступления (ПГП) радионуклидов через органы пищеварения для лиц категории Б.Control concentrations of marker radionuclides as regional standards for radioactive contamination of the water area are derived from the dose limit. For their calculation as an initial indicator in the system of regional regulation and assessment of radioactive contamination of water bodies, the limit of annual intake (GWP) of radionuclides through the digestive organs for persons of category B is used.

Получение, обработка и передача информации в систему АСО осуществляется с оперативностью, обеспечивающей своевременное и (или) опережающее принятие решений по осуществлению аварийно-спасательных и других неотложных работ. Это требование реализуется двумя путями:The receipt, processing and transmission of information to the ASO system is carried out with efficiency, ensuring timely and (or) anticipating decision-making on the implementation of emergency rescue and other urgent work. This requirement is implemented in two ways:

а) ситуационное моделирование экологической обстановки предполагает предварительный анализ исчерпывающего количества сценариев ее формирования как в штатном, повседневном режиме функционирования объектов инфраструктуры месторождения, так и в случаях возникновения аварийных ситуаций. Следовательно, при реализации на месторождении определенного сценария имеется возможность получать последовательные оценки экологической обстановки и вовремя констатировать накопление факторов риска, предпринимая превентивные меры для предотвращения аварийной ситуации;a) situational modeling of the ecological situation requires a preliminary analysis of the exhaustive number of scenarios of its formation both in the regular, daily mode of functioning of the field’s infrastructure facilities, and in cases of emergency situations. Therefore, when implementing a certain scenario at the field, it is possible to obtain consistent assessments of the environmental situation and to ascertain the accumulation of risk factors in time, taking preventive measures to prevent an emergency;

б) прогнозное моделирование экологической обстановки при возникновении аварийной ситуации, сопровождающейся распространением вредных воздействий на людей и окружающую среду, позволяет предсказать время, глубину и интенсивность распространения воздействий в окружающей среде и вовремя организовать:b) predictive modeling of the environmental situation in the event of an emergency, accompanied by the spread of harmful effects on people and the environment, allows you to predict the time, depth and intensity of the spread of effects in the environment and organize in time:

- эвакуацию людей в места вне района воздействия;- evacuation of people to places outside the area of influence;

- мероприятия по ограничению распространения вредных воздействий в окружающей среде.- measures to limit the spread of harmful effects in the environment.

Предлагаемый способ сбора информации об экологическом состоянии региона и автоматизированная система аварийного и экологического мониторинга окружающей среды региона реализуются на серийном и апробированном оборудовании и программном обеспечении, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения условию патентоспособности «промышленная применимость».The proposed method of collecting information on the ecological state of the region and the automated system of emergency and ecological monitoring of the environment of the region are implemented on serial and approved equipment and software, which allows us to conclude that the claimed technical solution meets the patentability condition “industrial applicability”.

Claims (2)

1. Способ сбора информации об экологическом состоянии региона, включающий размещение в регионе стационарных и мобильных контрольных постов, центрального контрольного пульта, оснащенных измерительной аппаратурой для регистрации сигналов, характеризующих состояние воздушной, водной, почвенной и радиационной обстановок, с последующим анализом зарегистрированных параметров по установленным критериям для исследуемого региона, экологический контроль загрязнений водной среды, донных отложений и атмосферы путем размещения устройств регистрации в природной среде, регистрации сигналов гидрофизических полей с последующим хемилюминесцентным, хроматографическим, ионселективным, спектральным и радиометрическим анализом путем специальной группировки и обработки информации с последующей передачей на устройства документирования, измерения временных вариаций горизонтальных и вертикальных компонент вектора гидрофизического и геофизического полей в контролируемом регионе в разнесенных пунктах с выделением вариации, обусловленной вектором состояния исследуемого объекта в виде искусственной акустической аномалии в водной среде, с регистрацией сигналов акустического импеданса донных слоев, выполнением детектирования молекулярных спиновых взаимодействий протонов морской воды, выявлением артефактов, обусловленных магнитогидродинамическим, биоэлектрическим и концентрационными эффектами, определением содержания синтетических поверхностно-активных веществ в водной среде методом атомно-абсорбционной спектрофотометрии, определением концентрации хлорофилла, микроорганизмов, фитопланктона, зоопланктона, отличающийся тем, что окружающая среда (атмосфера, гидросфера) и инфраструктура промышленного объекта разбиваются на ряд объемов, для каждого их которых составляется модель материального баланса с учетом коммуникационных путей перемещения загрязнений между установленными объемами и прогнозная модель распространения загрязнений, при этом атмосфера аппроксимируется набором трехмерных расчетных объемов, ограниченных от очага загрязнения масштабными расстояниями 0-10 км, 10-200 км, 200-1000 км и свыше 1000 км соответственно, при этом прогнозная модель в водной среде строится с учетом изменения концентрации загрязняющих веществ, обусловленных их переносом с перемещающими массами воды, турбулентной диффузией примесей, осаждением на дне водоема вредных веществ, находящихся в форме взвесей и коллоидных частиц, переходом осадков, содержащих вредные вещества, вновь во взвешенное состояние, сорбцией и десорбцией вредных примесей неорганическими и органическими веществами, захватом биотой, разложением и распадом, на горизонтах гидросферы 0,5, 10, 20, 50, 100 м и на дне; прогнозная модель распространения загрязнений в грунтовых водах строится с учетом вертикального переноса через неводонасыщенную область, дисперсии и переноса в водонасыщенных зонах, сорбции и десорбции загрязненных веществ в почвенных структурах, ионного обмена, разложения загрязняющих веществ биотой, химического состава почв и подземных потоков воды; прогнозная модель распространения загрязняющих веществ на территории промышленного объекта строится путем анализа N-го количества сценариев ее формирования как в штатном (повседневном) режиме функционирования объектов инфраструктуры промышленного объекта, так и в случаях возникновения аварийных ситуаций, при этом выполняют ранжирование установленных объемов по степени опасности для состояния компонентов окружающей среды; степень загрязнения морской среды устанавливают по параметрам загрязнения, которые определяют путем интегральной оценки качества воды по гидрофизическим, гидрохимическим и гидробиологическим показателям, степень загрязнения грунта определяют путем органолептического и структурного анализа, оценку экологической обстановки на акватории выполняют по показателям трофосапробности для водной акватории и степени загрязнения донных отложений.1. A method of collecting information about the ecological state of the region, including the placement of stationary and mobile control posts in the region, a central control panel equipped with measuring equipment for recording signals characterizing the state of the air, water, soil and radiation conditions, followed by analysis of the recorded parameters according to established criteria for the studied region, environmental control of water pollution, bottom sediments and the atmosphere by placing regional devices in the natural environment, registration of signals of hydrophysical fields with subsequent chemiluminescent, chromatographic, ion-selective, spectral and radiometric analysis by special grouping and processing of information, followed by transmission to documentation devices, measuring the temporal variations of the horizontal and vertical components of the vector of hydrophysical and geophysical fields in the controlled region in spaced points with highlighting the variation due to the state vector of the investigated object in the form of an artificial acoustic anomaly in an aqueous medium, with registration of acoustic impedance signals of the bottom layers, detection of molecular spin interactions of sea water protons, identification of artifacts caused by magnetohydrodynamic, bioelectric and concentration effects, determination of the content of synthetic surface-active substances in an aqueous medium by atomic absorption spectrophotometry, determination of the concentration of chlorophyll, microorganisms, phytoplankton, zooplankton it, characterized in that the environment (atmosphere, hydrosphere) and the infrastructure of the industrial facility are divided into a number of volumes, for each of which a material balance model is compiled taking into account the communication paths of pollution movement between the established volumes and a predicted model of pollution distribution, while the atmosphere is approximated by a set three-dimensional estimated volumes limited from the source of pollution by scale distances of 0-10 km, 10-200 km, 200-1000 km and more than 1000 km, respectively, while the forecast The second model in the aquatic environment is built taking into account changes in the concentration of pollutants caused by their transport with moving masses of water, turbulent diffusion of impurities, deposition of harmful substances in the form of suspensions and colloidal particles at the bottom of the reservoir, and the transition of sediments containing harmful substances back to suspended the state, by sorption and desorption of harmful impurities by inorganic and organic substances, capture by biota, decomposition and decay, at the hydrosphere horizons of 0.5, 10, 20, 50, 100 m and at the bottom; A forecast model for the spread of pollution in groundwater is built taking into account vertical transport through a non-saturated region, dispersion and transport in water-saturated zones, sorption and desorption of contaminated substances in soil structures, ion exchange, decomposition of pollutants by biota, soil chemical composition and underground water flows; A forecast model of the spread of pollutants on the territory of an industrial facility is constructed by analyzing the Nth number of scenarios of its formation both in the regular (daily) mode of operation of the infrastructure facilities of an industrial facility and in cases of emergencies, while ranking the established volumes by hazard degree for state of environmental components; the degree of pollution of the marine environment is determined by the pollution parameters, which are determined by the integrated assessment of water quality according to hydrophysical, hydrochemical and hydrobiological indicators, the degree of soil pollution is determined by organoleptic and structural analysis, the environmental situation in the water area is estimated by the trophic characteristics for the water area and the degree of pollution of the bottom deposits. 2. Автоматизированная система аварийного и экологического мониторинга окружающей среды региона, содержащая стационарные и мобильные контрольные посты, прямые и обратные связи, центральный контрольный пункт, включающие средства регистрации, обработки, документирования и отображения информации, в которой средства регистрации включают устройство для экологического контроля загрязнений, содержащее водозаборную линию с размещенными на ней датчиками гидрофизических полей, подключенную к водозаборным входам устройств хемилюминесцентного, хроматографического, ионселективного, спектрального, радиометрического анализа, а также подсоединенную своими электрическими выходами к спектрометру ионизирующих излучений и совокупности логических схем, подключенных своими электрическими выходами к атомно-абсорционному спектрофотометру, рентгенофлуоресцентному анализатору, на водозаборной линии также установлены фильтровальная установка с мембранными фильтрами для концентрирования хлорофилла, фильтровальная установка с воронкой Зейтца для отбора проб микроорганизмов, камера Ножотта для подсчета количества фитопланктона, камера Богрова для подсчета количества зоопланктона, центрифуга для определения содержания хлорофилла, геофон, гидрофон, датчик спектрометра протонного спинового эха и электроды, подключенные своими информационными выходами через совокупность соответствующих логических схем к входам блоков анализа хлорофилла, микроорганизмов, фитопланктона, зоопланктона, гидроакустических сигналов, спин-релаксационных параметров, артефактов соответственно, отличающаяся тем, что дополнительно введены блок телевизионных датчиков, блок датчиков ИК-излучения, датчики теплового излучения, метрологический модуль, гидролокатор бокового обзора, многолучевой эхолот, блок определения качества воды по трофосапробным показателям и характеристикам донных отложений, лидар, пенетрометр, датчик обнаружения метана, датчик сероводорода; средство отображения информации выполнено в виде геоинформационной системы. 2. An automated system for emergency and ecological monitoring of the environment of the region, containing stationary and mobile control posts, direct and feedback links, a central control point, including means for recording, processing, documenting and displaying information, in which the registration means include a device for environmental pollution control, containing a water intake line with hydrophysical field sensors placed on it, connected to the water intake ports of the chemiluminescent devices about, chromatographic, ion-selective, spectral, radiometric analysis, as well as connected with its electrical outputs to the ionizing radiation spectrometer and a combination of logic circuits connected with its electrical outputs to the atomic absorption spectrophotometer, X-ray fluorescence analyzer, a filter unit with membrane filters is also installed on the water intake line concentration of chlorophyll, filter plant with a Zeitz funnel for sampling microorganisms, cam Nogott's counter for counting the amount of phytoplankton, Bogrov’s camera for counting the amount of zooplankton, a centrifuge for determining the chlorophyll content, a geophone, a hydrophone, a proton spin echo spectrometer sensor and electrodes connected via their information outputs through a set of corresponding logic circuits to the inputs of the blocks of analysis of chlorophyll, microorganisms, phytoplankton , zooplankton, hydroacoustic signals, spin-relaxation parameters, artifacts, respectively, characterized in that it additionally introduces enes unit television sensors, block infrared radiation sensor, thermal radiation, metrology module, side-scan sonar, multibeam echo sounder, determination unit trofosaprobnym water quality parameters and characteristics of sediments, lidar, penetrometer, the sensor detecting methane, hydrogen sulfide sensor; information display means is made in the form of a geographic information system.
RU2010132928/28A 2010-08-05 2010-08-05 Method for the region's ecological state data collection and an automated system of ecological monitoring and emergency monitoring of the regional environment RU2443001C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010132928/28A RU2443001C1 (en) 2010-08-05 2010-08-05 Method for the region's ecological state data collection and an automated system of ecological monitoring and emergency monitoring of the regional environment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010132928/28A RU2443001C1 (en) 2010-08-05 2010-08-05 Method for the region's ecological state data collection and an automated system of ecological monitoring and emergency monitoring of the regional environment

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2443001C1 true RU2443001C1 (en) 2012-02-20

Family

ID=45854691

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010132928/28A RU2443001C1 (en) 2010-08-05 2010-08-05 Method for the region's ecological state data collection and an automated system of ecological monitoring and emergency monitoring of the regional environment

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2443001C1 (en)

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2507156C1 (en) * 2012-09-24 2014-02-20 Общество С Ограниченной Ответственностью "Энергетические Системы, Монтаж И Сервис" System for control of water discharges from objects of industrial and household purposes, method of controlling water discharges and robot-sampler for method realisation
RU2570375C2 (en) * 2014-01-10 2015-12-10 ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ ЭКОЛОГИИ И ЭВОЛЮЦИИ им. А.Н. СЕВЕРЦОВА РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИПЭЭ РАН) Method to monitor water quality and device for its realisation
RU2569938C2 (en) * 2014-04-15 2015-12-10 Общество с ограниченной ответственностью "Ситекрим" Mobile system of complex monitoring of areas of water and method of monitoring of areas of water
RU2572411C2 (en) * 2013-11-26 2016-01-10 Вячеслав Алексеевич Старовойтов Method to meter and balance gas quantity and device for its realisation
RU2582029C2 (en) * 2013-08-15 2016-04-20 ЗАКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "ГИАП-ДИСТцентр" (ЗАО "ГИАП-ДИСТцентр") Method of ranking technical devices of processing installations of chemical, petrochemical and oil-refining systems based on expert point-based evaluation thereof
RU168272U1 (en) * 2016-10-18 2017-01-25 Дмитрий Валерьевич Полевой Integrated system for collecting and processing data of external environmental indicators for monitoring critical situations in the Arctic
RU2611496C1 (en) * 2015-08-31 2017-02-27 Общество с ограниченной ответственностью "МагаданЗолото" (ООО"МагаданЗолото") Method of providing environgmental balance for public water reservoirs ecological system
RU2618861C1 (en) * 2015-12-28 2017-05-11 ООО "Ассоциация инженеров и учёных по водоснабжению и водоотведению" Method for controlling drainage of settlement subscribers
CN106680450A (en) * 2017-03-23 2017-05-17 江西省农业科学院农业经济与信息研究所 Water quality monitoring device and method
RU2645249C1 (en) * 2016-08-17 2018-02-19 Акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (АО "Российские космические системы") Method of monitoring environment and unmanned vehicle for use in this method
RU2683143C1 (en) * 2018-02-28 2019-03-26 Публичное акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королёва" Forest fire from the spacecraft monitoring method
RU2683142C1 (en) * 2018-02-28 2019-03-26 Публичное акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королёва" Forest fire from the spacecraft monitoring method
RU2706578C1 (en) * 2019-04-02 2019-11-19 Ложкин Андрей Григорьевич Method for filtration and clustering modes of complex rectification column
RU2718223C1 (en) * 2019-07-18 2020-03-31 ООО "Ай Ти Ви групп" System and method for determining potentially dangerous situations based on video data
RU2719803C1 (en) * 2019-07-18 2020-04-23 Эдуард Алексеевич Рыбалов Method of creating hazard maps/fields for oil and/or gas deposits, hazardous production facilities of well stock oil and gas production complex by wells in conservation and/or liquidation
RU2743281C2 (en) * 2019-07-12 2021-02-16 Общество с ограниченной ответственностью "Технологический институт энергетических обследований, диагностики и неразрушающего контроля "ВЕМО" Method for examination of solid wastes polygons
RU2743897C1 (en) * 2020-05-26 2021-03-01 Виталий Германович Полосин Method for control of stochastic system state
CN114443982A (en) * 2021-05-06 2022-05-06 中南大学 Large-area soil heavy metal detection and space-time distribution characteristic analysis method and system
RU2778289C1 (en) * 2021-08-12 2022-08-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) Device for searching for the source of discharge of pollutants during monitoring of water bodies
CN117314705A (en) * 2023-10-11 2023-12-29 青海省生态环境监测中心 Environment comprehensive evaluation prediction method based on remote sensing image
CN117326707A (en) * 2023-12-01 2024-01-02 广东绿日环境科技有限公司 Biological and ecological integrated sewage treatment process
CN117828315A (en) * 2024-03-06 2024-04-05 广东工业大学 Marine ecological environment monitoring system and method

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2298088B3 (en) * 1975-01-17 1977-10-14 Thomson Csf
RU2023259C1 (en) * 1991-05-12 1994-11-15 Ассоциация предприятий морского приборостроения Method of ecological monitoring of aqueous medium contamination
RU2030747C1 (en) * 1990-05-21 1995-03-10 Центральный научно-исследовательский институт "Гранит" Gear for ecological monitoring of pollutions of aqueous medium
UA11701U (en) * 2005-05-16 2006-01-16 Ukrainian Scient Res I Of Ecol Method for estimating the combined effect of pollution and anthropogenic eutrophication on the ecological state of a water ecological system
RU2331876C2 (en) * 2006-08-29 2008-08-20 Сергей Петрович Алексеев Method of ecological control of water pollution, bottom sediment and atmosphere along trunk pipelines laid at pool bottom, and device for its implementation

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2298088B3 (en) * 1975-01-17 1977-10-14 Thomson Csf
RU2030747C1 (en) * 1990-05-21 1995-03-10 Центральный научно-исследовательский институт "Гранит" Gear for ecological monitoring of pollutions of aqueous medium
RU2023259C1 (en) * 1991-05-12 1994-11-15 Ассоциация предприятий морского приборостроения Method of ecological monitoring of aqueous medium contamination
UA11701U (en) * 2005-05-16 2006-01-16 Ukrainian Scient Res I Of Ecol Method for estimating the combined effect of pollution and anthropogenic eutrophication on the ecological state of a water ecological system
RU2331876C2 (en) * 2006-08-29 2008-08-20 Сергей Петрович Алексеев Method of ecological control of water pollution, bottom sediment and atmosphere along trunk pipelines laid at pool bottom, and device for its implementation

Cited By (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2507156C1 (en) * 2012-09-24 2014-02-20 Общество С Ограниченной Ответственностью "Энергетические Системы, Монтаж И Сервис" System for control of water discharges from objects of industrial and household purposes, method of controlling water discharges and robot-sampler for method realisation
RU2582029C2 (en) * 2013-08-15 2016-04-20 ЗАКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "ГИАП-ДИСТцентр" (ЗАО "ГИАП-ДИСТцентр") Method of ranking technical devices of processing installations of chemical, petrochemical and oil-refining systems based on expert point-based evaluation thereof
RU2572411C2 (en) * 2013-11-26 2016-01-10 Вячеслав Алексеевич Старовойтов Method to meter and balance gas quantity and device for its realisation
RU2570375C2 (en) * 2014-01-10 2015-12-10 ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ ЭКОЛОГИИ И ЭВОЛЮЦИИ им. А.Н. СЕВЕРЦОВА РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИПЭЭ РАН) Method to monitor water quality and device for its realisation
RU2569938C2 (en) * 2014-04-15 2015-12-10 Общество с ограниченной ответственностью "Ситекрим" Mobile system of complex monitoring of areas of water and method of monitoring of areas of water
RU2611496C1 (en) * 2015-08-31 2017-02-27 Общество с ограниченной ответственностью "МагаданЗолото" (ООО"МагаданЗолото") Method of providing environgmental balance for public water reservoirs ecological system
RU2618861C1 (en) * 2015-12-28 2017-05-11 ООО "Ассоциация инженеров и учёных по водоснабжению и водоотведению" Method for controlling drainage of settlement subscribers
RU2645249C1 (en) * 2016-08-17 2018-02-19 Акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (АО "Российские космические системы") Method of monitoring environment and unmanned vehicle for use in this method
RU168272U1 (en) * 2016-10-18 2017-01-25 Дмитрий Валерьевич Полевой Integrated system for collecting and processing data of external environmental indicators for monitoring critical situations in the Arctic
CN106680450B (en) * 2017-03-23 2023-04-25 江西省农业科学院农业经济与信息研究所 Water quality monitoring device and method
CN106680450A (en) * 2017-03-23 2017-05-17 江西省农业科学院农业经济与信息研究所 Water quality monitoring device and method
RU2683143C1 (en) * 2018-02-28 2019-03-26 Публичное акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королёва" Forest fire from the spacecraft monitoring method
RU2683142C1 (en) * 2018-02-28 2019-03-26 Публичное акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королёва" Forest fire from the spacecraft monitoring method
RU2706578C1 (en) * 2019-04-02 2019-11-19 Ложкин Андрей Григорьевич Method for filtration and clustering modes of complex rectification column
RU2743281C2 (en) * 2019-07-12 2021-02-16 Общество с ограниченной ответственностью "Технологический институт энергетических обследований, диагностики и неразрушающего контроля "ВЕМО" Method for examination of solid wastes polygons
RU2719803C1 (en) * 2019-07-18 2020-04-23 Эдуард Алексеевич Рыбалов Method of creating hazard maps/fields for oil and/or gas deposits, hazardous production facilities of well stock oil and gas production complex by wells in conservation and/or liquidation
RU2718223C1 (en) * 2019-07-18 2020-03-31 ООО "Ай Ти Ви групп" System and method for determining potentially dangerous situations based on video data
RU2743897C1 (en) * 2020-05-26 2021-03-01 Виталий Германович Полосин Method for control of stochastic system state
CN114443982A (en) * 2021-05-06 2022-05-06 中南大学 Large-area soil heavy metal detection and space-time distribution characteristic analysis method and system
RU2778289C1 (en) * 2021-08-12 2022-08-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) Device for searching for the source of discharge of pollutants during monitoring of water bodies
RU220427U1 (en) * 2022-06-15 2023-09-13 ООО "Подводная робототехника" Device for assessing and measuring biofouling
CN117314705A (en) * 2023-10-11 2023-12-29 青海省生态环境监测中心 Environment comprehensive evaluation prediction method based on remote sensing image
CN117314705B (en) * 2023-10-11 2024-04-16 青海省生态环境监测中心 Environment comprehensive evaluation prediction method based on remote sensing image
CN117326707A (en) * 2023-12-01 2024-01-02 广东绿日环境科技有限公司 Biological and ecological integrated sewage treatment process
CN117828315A (en) * 2024-03-06 2024-04-05 广东工业大学 Marine ecological environment monitoring system and method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2443001C1 (en) Method for the region&#39;s ecological state data collection and an automated system of ecological monitoring and emergency monitoring of the regional environment
Weber et al. Acoustic estimates of methane gas flux from the seabed in a 6000 km2 region in the Northern Gulf of Mexico
Mohamed et al. Pollution assessment for sustainable practices in applied sciences and engineering
Si et al. Measurement of atmospheric mercury over volcanic and fumarolic regions on the North Island of New Zealand using passive air samplers
Evenson et al. US Geological Survey water science strategy—Observing, understanding, predicting, and delivering water science to the Nation
Fink‐Mercier et al. Concentrations and yields of total Hg and MeHg in large boreal rivers linked to water and wetland coverage in the watersheds
Rahman Talukder et al. Natural hydrocarbon seepage on the continental slope to the east of Mississippi Canyon in the northern Gulf of Mexico
Subramani et al. Analysis of urban growth and its impact on groundwater tanneries by using gis
RU2423727C2 (en) Method for geo-ecological monitoring with integral-complex estimation of environmental hazard index
Evenson et al. Strategic directions for US Geological Survey water science, 2012-2022-Observing, understanding, predicting, and delivering water science to the Nation
Walton et al. The need for environmental monitoring in Antarctica: baselines, environmental impact assessments, accidents and footprints
Krishna Science plan for coastal hazard preparedness
Barenboim et al. Development of a system for the early detection and monitoring of oil spills on water bodies with a glance to its use in the Arctic zone
Islam et al. Integrated real-time monitoring system to investigate the hypoxia in a shallow wind-driven bay
Izrael et al. Monitoring the environment and renewable resources
Brooks Technological and legal aspects of environmental monitoring
Paterne et al. Monitoring and Environmental Assessment of Seawater in West Central Africa: Case of the Kribi Industrial and Urban Port Complex in Cameroon, Guinea Gulf
Vladut Integrated system for digital monitoring of CO2 storage and information of the social partners
Dudar Environmental monitoring
Bravo Understanding the Spatiotemporal Distribution of Oil Spill Chemicals of Health Concern Using Oceanographic Models, Remote Sensing Technology, and Environmental Sampling Measurements
Wei Geospatial Characterization of Environmental Pollution and its Impact on Human Health in the Houston Ship Channel Region
Luo Gelman Site 1, 4-Dioxane Groundwater Contamination Plume Modeling and Forecasting
Canter et al. Geographic information systems: A tool for strategic ground water quality management
Ji Development of a Probabilistic Bayesian Model for Tracking of Submerged Oil during Operational Response
Kargashin et al. Study of Bali rivers water quality via automated workflow using python and arcGIS tools