Эколого-геофизические модели техногенного воздействия подземного хранилища газа на окружающую среду Самохин а.В., Богословский в.А. (мгу им. М.В. Ломоносова, Москва)

Подземные хранилища газа (ПХГ) можно рассматривать как сложную природно-техногенную систему, параметры которой меняются в зависимости от интенсивности воздействия на окружающую среду (ОС). Это воздействие определяется технологическими условиями закачивания и хранения газа в проницаемые пласты, особенностями его отбора и транспортировки из пласта. Технологически каждое ПХГ представляет собой сложное искусственное формирование в недрах Земли, способное оказать влияние на вмещающие горные породы гидросферу, педосферу и атмосферу.

Изучение воздействия ПХГ на ОС, требует проведения комплексных геологических, геофизических и экологических исследований на стадиях создания и эксплуатации газохранилища. Формирование целевых эколого-геофизических комплексов позволяет одновременно исследовать и физические поля, и параметры различной природы. Применив взаимосвязи между эколого-геологическими и геофизическими параметрами ПХГ, определяется возможность построения геоэкологической модели и прогноза динамики развития газохранилища и его воздействия на ОС.

При построении эколого-геофизических моделей воздействия ПХГ на стадии его создания, необходимо охарактеризовать перечень проектируемых видов антропогенной деятельности в районе его заложения, добавляя в него новые виды деятельности по мере ввода в эксплуатацию газохранилища и развития его инфраструктуры. В зависимости от типа газохранилища (в водоносном пласте; в отложениях каменной соли; в структуре выработанного нефтяного или газового месторождения), удаленности от источников электроэнергии, водных ресурсов, транспортных коммуникаций и др. в данный перечень могут войти следующие виды антропогенной деятельности: поиск и разведка геологического объекта для заложения ПХГ, разработка объекта, эксплуатация объекта, консервация объекта. Следует учитывать виды деятельности, связанные с развитием энергетического, инфраструктурного и транспортного комплекса газохранилища: строительство электростанций и подстанций, теплоцентралей, очистных сооружений, магистрального трубопровода, автомобильных и ж/д коммуникаций, производственных и жилых сооружений.

Рассматривая ПХГ с точки зрения его воздействия на ОС, следует понимать газохранилище не только как геологическую структуру, развитую в нижнем полупространстве, но и как комплексное наземное (инфраструктура ПХГ) сооружение, оказывающее влияние на сферы окружающей среды. Т.о. при построении эколого-геофизических моделей техногенного воздействия ПХГ, авторы предлагают не дифференцировать воздействие газохранилища - геологической структуры и газохранилища – инфраструктурного комплекса, что позволит создать более эффективную модель техногенного загрязнения.

При формировании комплекса исследований техногенного воздействия ПХГ на ОС необходима информация об источнике воздействия, т.о. в эколого-геофизической модели ПХГ должны быть отражены по возможности все виды и источники техногенного физического, химического, биологического и др. загрязнений. Например, бурение, образование депрессионных воронок, разуплотнение пород, изменение напряженного состояния массивов, изменение температурного режима вмещающих пород, углеводородное загрязнение поверхностных и подземных вод, изменение минерализации подземных вод, компрессорные установки, автодороги, работа механизмов и транспорта и пр.

Модель воздействия газохранилища на ОС должна описывать исходные и этапные состояния природно-техногенных объектов, например, высотные отметки дневной поверхности, состояние компонентов ландшафта, содержание потенциальных и реальных загрязнителей в почвах и водах. Это позволит заметить динамику развития техногенеза и оценить масштабы и амплитуду воздействия хранилища.

Эколого-геофизичесское моделирование воздействия ПХГ позволяет получить предварительное объяснение поведения экосистем в условиях, когда теоретический уровень исследований антропогенной нагрузки на ОС оказывается недостаточно точным или вероятностно неопределенным. В этом аспекте моделирование должно быть обязательным дополнением к теоретическим построениям, поскольку существует значительный "временной" разрыв между практическим воздействием на природу и теоретическим осмыслением последствий этого воздействия.