Методы и технологии экологической оценки и управления природно-техническими системами при проведении операций с нефтью (на примере прибрежной морской зоны Краснодарского края)

Автореферат докторской диссертации по географии

ДРУГИЕ АВТОРЕФЕРАТЫ ПО ГЕОГРАФИИ >>

 

Ярмак Леонид Петрович

МЕТОДЫ И ТЕХНОЛОГИИ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ

И УПРАВЛЕНИЯ ПРИРОДНО-ТЕХНИЧЕСКИМИ СИСТЕМАМИа ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ОПЕРАЦИЙ С НЕФТЬЮ

( На примереа прибрежной морской зоны Краснодарского края).

Специальность:а 25.00.36а -а Геоэкология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора географическиха наук

Краснодар - 2010

Работа выполнена в Кубанском государственном аграрном университете.

Научные консультанты:

доктор физико-математических наук, профессор Карлин Л.Н.

а доктор технических наук, профессор Музалевский А.А.

Официальные оппоненты:

доктор географических наук, профессор Смирнов Н.П.

аадоктор географических наук, профессор Шилин М.Б.

аа доктор географических наук, профессор Субетто Д.А.

Ведущая организация:аа Южное отделение Учреждения Российской академии наук Института океанологии им. П.П.Ширшова РАН.

Защита состоится л11 ноября 2010 года в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 212.197.03 при Российском государственном

гидрометеорологическом университете.

Адрес: 195196, Санкт-Петербург, Проспект Металлистов, 3, ауд. 406б.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Российского государственного гидрометеорологического университета.

Автореферат разослан ___________________ 2010 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета аБескид П.П.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность работы. Анализ результатов многолетних наблюдений за состоянием экологической обстановки в прибрежной зоне Черного и Азовского морей в пределах территории Краснодарского края показал, что нефтяное загрязнение относится к числу наиболее часто регистрируемых техногенных чрезвычайных ситуаций, сопровождающихся значительным ущербом для природных экосистем и некоторых видов хозяйственной деятельности - рыболовства, туризма, курортной сферы и т.д.

По установленным в результате исследований данным в период 1998-2007 годыа в прибрежную зону Черного моря ав среднем ежегодно поступает около 500 т нефти, в том числе около 38 % - при грузовых операциях на причалах и аварийных разливах, 22 % - в результате сбросов нефти с судов, 17 % - поступает с речными водами, 11% - с промышленнымиа сточными водами, 6 % - из атмосферы, 5 % - с ливневыми водами населенных пунктов, 1,0 % - в результате естественного выхода из недр.

Ежегодно в портах гг. Новороссийск, Туапсе, а также в акватории рейдового перегрузочного комплексаа Таманский происходит в среднем 9-12 инцидентов, связанных с разливом нефти вод в море. Наиболее крупная техногенная катастрофа, в результате которой в море попало около 4000 тонн мазута, произошла 11 ноября 2007 года в Керченском проливе.

Актуальность проблемы обусловлена следующими тремя основными аспектами:

• необходимостью повышения эффективности управления охраной морских вод от загрязнения с целью обеспечения выполнения международных и национальных норм и правил по предотвращению загрязнения морской среды в условиях интенсификации проведения операций с нефтью;
• анеобходимостью при проведении оценки экологического состояния локальной прибрежной морской экосистемы выбора и анализа оптимального числа параметров,а характеризующих общую нагрузку на экосистему, ее устойчивость и отклик наа изменение нагрузки;
• необходимостью совершенствования методов, средств и технологий инструментальной оценки параметров нефтяного загрязнения и установления причинно-следственных связей в процессах его образования;

Актуальность работы подтверждена включением в настоящее время отдельных результатов работы в практическую деятельность природоохранных органов и научно-исследовательских организаций.

Основные положенияа диссертации базируются на результатах научных исследований, проведенных автором в период 1988-2005 гг апри организации экологического контроля за состоянием морской среды , а также в рамках государственных контрактов №а 2/4 от 17.04.2006г. по теме Проведение исследований состояния экологической обстановки на Азово-Черноморском побережье и курортах края и выработка предложений, №8 от 29 апреля 2008 г по теме: Оценка состояния экосистем и изменения биологического разнообразия в результате техногенных аварий и катастроф на территории Краснодарского края (Техногенная авария в Керченском проливе), №а 24 - 07/3 от 10 января 2008 г. по теме: Исследование современного состояния прибрежной акватории Черного моря в районе г. Сочи (от устья р. Псоу до пос. Дагомыс), зонирование территории морского побережья для оценки допустимого антропогенного воздействия на рассматриваемом участке, а также международного проектаа по восстановлению экосистемы Черного моря (ПВЭЧМ) UNDP-GEF, регистрационный номер: RER/01/G33/A/1G/31 (июль 2004 - июнь 2007г).

Объекты исследования: априбрежная морская экосистема Черного моря в пределах Краснодарского края, имеющая пространственно-территориальные границы, окружающая природная среда, ее главные компоненты, прибрежная (береговая) зона, пятна пролитой нефти.

Предмет исследования: экологическая безопасность, экологическая обстановка в прибрежнойа зоне, методы и технологии их оценки, системы,а схемы управления природно-техническими системам, алгоритмы действий по предупреждению, управлению ситуациейа и ликвидации разливов нефти в прибрежных водах Черного моря Краснодарского края.

Основная идея работы состоит в том, что повышение уровня аэкологической безопасности в акватории Черного моря Краснодарского края при проведении операций с нефтью может быть обеспечено за счет совершенствования методова оценки экологического состояния прибрежной морской зоны, созданияа эффективно функционирующейа системыа управления охраной морских экосистем, а также разработки новых методов и технологий наблюдения, измерения, предупреждения и координации действий по ликвидации нефтяного загрязнения.

Цель работы: разработка принципов и теоретических положений, а такжеа методов и технологий, улучшающих экологическую оценку и управление природно-техническими системамиа в прибрежной морской зоне и обеспечивающих повышение уровня экологической безопасности в условиях интенсификации проведения операций с нефтью.

Основные задачи исследований:

• Исследовать процессы и факторы, способствующиеаа загрязнению морской среды при проведении операций с нефтью и разработать концепцию улучшения экологической обстановки в прибрежнойа морской зоне Краснодарского края;
• Обосновать основные принципы и механизмы построения и аэффективного функционирования системыа управления охраной прибрежных морских экосистем от загрязненияа и предложить структуру такой системы;
• Разработать методологию интегральнойа оценки экологического состоянияа прибрежных морских экосистем на основе индикаторов,аа характеризующих общую антропогенную нагрузку на экосистему, ее устойчивость и отклик наа изменение нагрузки и реализовать ее на конкретных территориях черноморского побережья Краснодарского края;
• Исследовать особенности трансформации нефтяного загрязнения в аповерхностном слое морской аводы ааи разработать технологию отбора проб, повышающую уровеньа репрезентативности проб и точность измерения содержания нефтепродуктов в морской воде;
• Исследовать факторы, приводящие к изменению идентификационных свойств нефти после ее разливаа и разработать технологию подготовки проб нефти, исключающую влияние этих факторов и повышающую точность и достоверность установления причинно-следственных связей в процессах образования нефтяногоа загрязнения;
• Разработать методологию и функциональную схему проведения наблюдений, определения масштабов загрязнения иа управления ликвидацией последствий разлива нефти в зонах повышенного экологического риска (порты г.г. Новороссийск, Туапсе, нефтяной терминал КТК в Южной Озереевке, рейдовый перегрузочный комплекс РПК Таманский) и реализовать ее ана практике;
• Исследовать в натурных условиях пространственное распределение нефтяного загрязненияа в водной толще прибрежной морской зоныа на участке Адлер-Анапа, разработать и реализовать практически схему отбора проб приа ведении мониторинга качества морских вод в пределах курортных территорий черноморского побережья Краснодарского края;
• Реализовать практически с использованием новой технологии отбора и обработки проб загрязненной нефтью воды алгоритм проведения оценки нефтяного загрязнения морской воды в акватории портов Туапсе и Сочи, а также в прибрежной морской зоне в районе Керченского пролива.

Материалы, средстваа и условия проведения исследований:

В качестве исходного материала использованы данные собственных экспедиционных исследований экологического состояния прибрежных морских вод в пределаха побережья Краснодарского края, проведенных экспериментов и практических результатов применения разработанных технологий, методов и средств. Проанализированы многочисленные опубликованные и фондовые материалы по исследуемой проблеме.

При проведении исследований использовались: самолет Л-410, вертолеты МИ-2, МИ-8, научные суда, танкеры водоизмещением до 100 тыс. тонн, патрульные катера, лодки, аттестованное лабораторное оборудование.

Научно-теоретическую основу исследований составили:

- результаты аэровизуальных наблюдений и гидрохимического мониторинга прибрежных морских вод Черного моря в пределах Краснодарского края.

-теоретические основы управления сложными природно-техническими системами (Dalmahn G., Реймерс Н.Ф., Александров А.Г., Акимова Т.А., Карлин Л.Н. , Музалевский А.А., Коновалов С.М., Котова Л.А.,а Смирнов Н.П., Семенов А.Д., Субетто Д.А. Осипов Ю.Б., Шилин М.Б., Красилов В.А.);

- закономерности распространения и деградации нефтяного загрязнения в морской среде (Fay I., Garrett W., Goldberg E., Desideri P., Berringe S., Альтман Э.Н., Безбородов А.А., Михайлов В.И., Орлова И.Г., Нельсон - Смит А., Семенов А.Д., Подплетная Н.Ф. Русанов В.П., Каплин В.Т.);

- теоретические основы организации экологического мониторинга морских экосистем (Gitelson A., Stark R., Израэль Ю.А., Виноградов В.И., Патин С.А., Симонов А.И., Михайлов В.И., Новоселова О.А., Новиков Ю.В., Цветков Г.М.Кисляков Ю.Я.);

- теоретические основы оценки антропогенного влияния на экосистему и экологического нормирования (Parker C., Абалаков А.Д., Медведев Ю.О., Воробейчик Е.Л., Садыков О.Ф., Морозов Н.П., Теленти-

нов В.Е., Максименко Ю.Л., Караушев А.В.);

- методы обработки экологической информации (Воробейчик Е.Л., Ципилева Т.А.,а Мишин А.С., Моисеенкова Т.А., Костина Н.В.);

- оптические характеристики загрязненной нефтью водной поверхности (Богородский В.В., Кропоткин Т.Ю., Бузников А.А., Лахтанов Т.А., Кондратьев К.Я.).

Научная новизна и значимость исследования:

• Впервые проведенаа оценка влияния проведения операций с нефтью наа состояние прибрежных морских экосистем и разработана концепция снижения уровня загрязненности морской среды черноморского побережья Краснодарского края.
• Впервыеа обоснован комплекс требований и определены принципы и механизмы создания эффективных систем управления охраной прибрежных морских экосистем от загрязнения,а разработана принципиальная схемаа структуры управления, реализующая экосистемный и многоцелевой подход в обеспечении устойчивого состояния природно-технических систем,а расположенных ва прибрежных морской зоне;
• Разработана и реализована практически на территории га Сочи новая методологияа интегральной оценкиа экологического состояния морских прибрежных экосистем и определения допустимой нагрузки на основе индикаторов, характеризующих антропогенную нагрузку на экосистему, ее устойчивость и отклик наа изменение нагрузки.
• Разработана принципиально новая технология определения концентрации нефтепродуктов в поверхностном слое воды, позволяющая в реальных условиях отбора проб в 2 раза повысить точность измерения масштабов нефтяного загрязнения по сравнению с существующими методами.
• Разработана новая технология предварительной подготовки проб, исключающая влияние внешних факторов на идентификационные свойства нефтиа и повышающая достоверность аустановления источникаа нефтяного загрязненияа и причин его возникновения.
• Впервые для зон повышенного экологического риска ( порты г.г. Новороссийск, Туапсе, терминал КТК в Южной Озереевке, РПК Таманский) разработана и практически реализована методология и функциональная схема авианаблюдений, определения масштабов загрязненияа иа управления ликвидацией последствий разлива нефти, позволяющие минимизировать ущерб, наносимый морской среде.
• Предложена и реализован в период экспедиционных исследований алгоритм оценкиа загрязнения морской среды прибрежных зон на участке Адлер-Анапа с использованием новых методов и технологий, позволяющийа минимизировать затраты на проведение мониторинговых работ и обеспечить адостоверность результатов оценки загрязненности морской среды нефтью
• Реализована на конкретных территориях (порты г.г. Сочи, Туапсе, Керченский пролив) новая технология определения уровня и ахарактера распространенияа нефтяного загрязненияа и установления основных причин загрязнения с целью разработки и реализации мер по его ликвидации.

Методы исследования:

Общей методологической основой работы является комплексный экосистемный подход, включающий организацию и проведение экспедиционных исследований и аэровизуальных наблюдений состояния морских прибрежных экосистем, физическое и математическое моделирование распространения нефтяного загрязнения, а также анализ и обобщение опыта работ в области предупреждения и ликвидации разливов нефти, методов, оригинальных алгоритмов и систем охраны морских вод от загрязнения нефтью.

Практическая ценность результатов исследования заключается в следующем:

• Разработан комплексаа мероприятий и рекомендаций по повышению уровня экологической безопасности при проведении операций с нефтью в прибрежной зоне Черного моря.
• Для информационной поддержки выработкиа управленческих решений по увеличению объемов перевалки и переработки нефти в прибрежной морской зоне разработана и практически реализована на территории г.Сочи система индикаторов и методология интегральной оценки экологической ситуацииа в прибрежной морской зоне, позволяющие оценивать общую нагрузку на экосистему, ее устойчивость и отклик наа изменение нагрузки.
• Создана и запущена в режим испытательного функционирования комплексная системаа управления охраной прибрежных морских экосистем от загрязнения, реализующая экосистемный и многоцелевой подход в решении задач управления природно-техническими системами, находящимися в прибрежной морской зоне
• Созданаа новая технология отбора проб морской воды , позволяющая производить отбор проб методом высечки водного столба, включая поверхностный слой, аана глубину до 0,5 метров без нарушения его структуры, чтоа повышает точность измерений по сравнению с существующими методами на 60%.
• Разработана и реализована в практических условиях (порты Новороссийск, Туапсе) технология достоверного выявления источника нефтяного загрязнения путем идентификации проб нефти, что позволяет в целях предотвращения загрязнения морской среды нефтью воздействовать непосредственно на источник загрязнения.
• Разработаны и утверждены федеральными природоохранными органами для практического примененияа методические рекомендации, включающие разработанные технологии оценки масштабов нефтяного загрязнения и установления источника загрязнения.
• Практически реализована комплексная система наблюдения, измерения и управления ликвидацией последствий разлива нефти в зонах повышенного риска (порты Новороссийск, Туапсе, РПК Таманский, терминал КТК в Южной Озереевке), позволяющая с требуемой точностью и оперативно определять масштабы нефтяного загрязнения, прогнозировать характер его распространенияа и координировать действия по организации сбора разлитой нефти.
• Разработана и реализована система мониторинга качества морских вод в районе курортных территорий на участке Адлер-Анапа, получены новые сведения о динамике загрязненности морской воды нефтью за период 2006-2008 годы, разработан для департамента по курортам и туризму Краснодарского края план первоочередных мероприятий по восстановлению качества морской среды в прибрежных зонах, подверженных загрязнению.
• Реализована практически технологияа проведения исследований поа оценке нефтяного загрязнения морской воды в акватории портов Туапсе и Сочи, а также в прибрежной морской зоне в районе Керченского пролива, получены новые данные о характереа и источниках загрязнения морской среды нефтью, для департамента по чрезвычайным ситуациям и государственному экологическому контролю Краснодарского края разработан комплекс мероприятий по ликвидацииа загрязнения морской среды нефтью.

Достоверность и обоснованность полученных результатов диссертационных исследований подтверждена лабораторными и натурными экспериментами и испытаниями,а обоснованностью принятых физических моделей и математических описаний процессов загрязнения морской среды нефтью, использованием аттестованных методик и поверенных приборов при проведении измерений параметров нефтяного загрязнения, а также результатами практического применения разработанных методов и технических средств.

На защиту выносятся следующие основные положения и результаты исследований:

• Результаты аоценки влияния проведения операций с нефтью на экологическое состояние прибрежных морских экосистем и разработанная на их основе концепция снижения уровня загрязненности морской среды черноморского побережья Краснодарского края;
• Принципы и механизмы эффективного функционирования системыа охраны прибрежных морских экосистем от загрязнения нефтью и разработанная на их основе структурная схема системы управления, реализующая экосистемный и многоцелевой подход в решении задач управления природно-техническими системами, находящимися в прибрежной морской зоне;
• Методологияа интегральной оценкиа экологического состояния морских прибрежных экосистем и определения допустимой нагрузки на основе индикаторов, характеризующиха антропогенную нагрузку на экосистему, ее устойчивость и отклик наа изменение нагрузки.
• Технология измерения концентрации нефтяных углеводородов в поверхностном слое воды, созданная на основе физической и математической моделей распространения нефтяного загрязнения в поверхностном слое воды и позволяющая в реальных условиях вдвое повысить точность измерений характеристик нефтяного загрязнения по сравнению с существующими методами.
• Технология подготовки проб нефти для реализации метода установления причинно-следственных связей между источником нефтяного загрязнения и состоянием морской среды, позволяющая обеспечить точность выводов о сходимости проб с большей степенью вероятности по сравнению с существующими методами
• Методология и функциональная схема наблюдения, измерения масштабов нефтяного загрязнения и управления ликвидацией последствий аварийных разливов нефти в зонах повышенного экологического риска, обеспечивающая с использованием авиационных средств оперативную оценку экологической обстановки и информационную поддержку проведения операций по ликвидации последствий разлива нефти в море.
• Результаты исследований пространственного распределения нефтяных углеводородов в прибрежной морской зоне Черноморского побережья Краснодарского края, алгоритм оценки загрязненности морской среды нефтью с использованием новых технологий при проведении мониторинга качества морских вод в районе курортных территорий Черноморского побережья на участке Адлер-Анапа и практические результатыа мониторинга за 2006-2008 годы.

Алгоритм оценки загрязненности морской среды нефтью с использованием новых технологий ав акватории портов Туапсе и Сочи, а также в районе Керченского пролива и результаты натурных исследований, проведенных в 2000-2008 годах.

Реализация работы:

• При участии автора проведено внедрение разработанных методов и технологий экологической оценки и информационного обеспечения системы управления охраной окружающей среды от загрязнения нефтью, в том числе для зон повышенного риска, в Государственном комитете по охране окружающей среды по Краснодарскому краю и Северо-Кавказском межрегиональном управлении по технологическому и экологическому надзору.
• Методы интегральной оценки экологического состояния прибрежной морской зоны были использованы при выборе места размещения морского нефтяного терминала Каспийского трубопроводного консорциума и рекреационных объектов в районе г. Сочи.
• Разработанные методы и атехнологии оценки нефтяного загрязнения морской средыа и экологического состояния прибрежных зон аКраснодарского края использованы НИИ прикладной и экспериментальной экологии Кубанского ГАУ при проведении научно-исследовательских работ, выполненных в соответствии с государственными контрактами (№а 2/4 от 17.04.2006г; № 22 от 14.06.2007; №а 24 - 07/3 от 10 января 2008 ; № 8 от 29 апреля 2008 г).
• При проведенииа оценки масштабов нефтяного загрязнения морской среды Центром лабораторного анализа и инструментальных измерений по ЮФОа и НИИ прикладной и экспериментальной экологии Кубанского ГАУ используется разработанная технология отбора проб поверхностного слоя воды.
• Разработанная технология идентификации проб нефти включена в Инструкцию по идентификации источника загрязнения водного объекта нефтью, которая была утверждена приказом Минприроды СССР 2 августа 1994 г № 241 и рекомендована для практического применения. Технология прошла международное тестирование при проведении эксперимента по установлению источника нефтяного загрязнения в Северном море.
• Разработанная методика расчета площади нефтяного пятна по перспективному аэрофотоснимку включены ва Рекомендации по аэрофотосъемке нефтяных разливов, дешифрированию фотодокументов и оценке площади нефтяного разлива, используемые в настоящее время природоохранными органами.
• Разработанные методы оценки масштабов нефтяного загрязнения и идентификации проб нефти были использованы природоохранными органами приа решении вопросов компенсации ущерба, нанесенного крупномасштабным загрязнением моря нефтью (1985г т/х Таксиархис, п. Новороосийск; 1986 г., т/х Нордвал, п. Новороссийск; 1995г, т/х Вихрен, п. Туапсе; 1992 и 1997 гг. н/б Шесхарис, п. Новороссийск; 2007 год, т/х Волгонефть 139, п. Кавказ). По представленным природоохранными органами материалам страховыми компаниями был компенсирован ущерб, нанесенный морской среде в результате загрязнения нефтью, в сумме более 3 млн. долларов.
• С использованием новых технологий в 2008 году проведены исследования состояния морской среды в районе Керченскогоа пролива и на основании полученных данных для департамента по чрезвычайным ситуациям и государственному экологическому контролю Краснодарского края разработан план первоочередных мероприятий по ликвидации последствий нефтяного загрязнения.

Апробация работы. Основные результаты исследований доложены и обсуждены на заседаниях НТС Государственного комитета по охране

окружающей среды по Краснодарскому краю (Краснодар, 1992 - 2000 г.),

на научно-практической конференции Госкомэкологии РФ по проблемам охраны морских вод от загрязнения (Владивосток, 1993 г.), на Международной конференции Комплексное управление прибрежными зонами и его интеграция с морскими науками (Санкт-Петербург, 2003 г.), на Международной конференции по комплексному управлению прибрежными зонами (Турция, Анталия, 1999 г.), на научно-практической секции Экологический мониторинг 2-го Всероссийского съезда по охране природы (Москва, 2003 г.), на научно-практической конференции Ростехнадзора (Казань, 2006 г.), на 1-ой международной конференции МАНЭБ Человек и природа. Проблемы экологии юга России (Анапа, 2007 г.), на международной конференции MEDCOST - 2008 (Турция, г. Акаяка, 2008 г.), на VII Международном инвестиционном форуме Сочи - 2008 (г. Сочи, август 2008 г.), на научно-практической конференции по водным проблемам России (г. Азов, август, 2008 г.), на краевой научно-практической конференции, посвященной 20-летию образования природоохранных органов Краснодарского края (г. Краснодар ноябрь, 2008 г.).

ичный вклад соискателя:

- апостановка задач исследования и разработка методологии их решения;

- аразработка программ экспедиционных исследований;

-а анализ и интерпретация полученных результатов исследований;

-а разработка предложений по новым методам и технологиям контроля нефтяного загрязнения;

-а участие в экспедиционных исследованиях, включая аэровизуальные наблюдения за состоянием морских вод;

-аа участие в созданииа систем управления охраной окружающей среды в прибрежных морских зонах и новых технологий анализа экологического состояния природно-технических систем;

- аучастие в расследовании реальных случаев загрязнения моря нефтью с использованием разработанных методов;

- участие в разработке Руководства по идентификации нефтей и Рекомендаций по аэрофотосъемке нефтяных разливов, дешифрированию фотодокументов и оценке площади нефтяного разлива;

- осуществление методического руководства проведением научно-исследовательских работа по оценке экологической ситуации в прибрежной зоне курортных территорий Черноморского побережья, в акватории портов Сочи и Туапсе, а также в районе Керченского пролива.

Публикации. По теме диссертации подготовлена и издана монография, опубликовано 32 статьи, отражающих основные научные результаты диссертации, в том числе 8 в ведущих рецензируемых научных журналах, включенных в список ВАК РФ. Получено авторское свидетельство на изобретение.

Объем и структура. Диссертация изложена на 359 страницах машинописного текста, содержит 39 таблиц, 91 рисунок, 56 формул и включает: введение, шесть глав, заключение, список использованных источников. Список использованной литературы содержит 276 источников, из них 25 иностранных.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дана краткая характеристика проблемы, решению

которой посвящена диссертация. Изложены вопросы актуальности проблемы с учетом международного морского права, сформулирована цель и основные задачи работы, показаны ее научная новизна, достоверность

результатов и их практическая ценность, сведения об апробации работы.

Глава 1.Исследование проблемы загрязнения прибрежных морских экосистем нефтью и разработка концепции повышения уровня экологической безопасности. аВ этой главе по результатам экспедиционных исследований, авиационных наблюдений, результатова расследований реальных фактов загрязнения моря нефтью и литературным источникам данаа оценка влияния проведения операций с нефтью на состояние прибрежной морской экосистемы в пределах Краснодарского края. Анализа уровняа загрязнения морских вода Черного моря в пределах Краснодарского края показал, что прибрежные морские акватории (зоны) в наибольшей степени подвержены антропогенному воздействию как со стороны источников, расположенных на суше, так и в акватории моря (глубоководные выпуски, суда, ливневые стоки, свалки отходов и др.). Показано, что загрязнение морской среды нефтью вызвано следующимиа основными факторами:

• несовершенством технических и технологических решений по предупреждению загрязнения морской среды нефтью при проведении операций с нефтью;
• невыполнениема в необходимом объеме комплекса природоохранных мероприятий при осуществлении деятельности, связанной с проведением операций с нефтью в прибрежной морской зоне;
• отсутствием эффективнойа системы охраны прибрежных морских экосистем, обеспечивающей систематическую оценку экологической ситуации, определение приоритетных проблем, разработку и реализацию комплекса природоохранных мероприятий по предотвращению загрязнения морской среды нефтью иа оперативной ликвидации последствий нефтяного загрязнения.

В работе на основании фактических и экспериментальных данныха проведен анализа функционирования системы охраны морских прибрежных экосистем от загрязнения и ее информационного обеспечения, методова и средств оценки ущерба при загрязнении морской среды нефтью и аметодологии установления причинно-следственных связей в процессах образования нефтяного загрязнения

Полученные результаты анализа позволили сформулировать основные концептуальные подходы к решению проблемы предотвращения загрязненияа морской среды нефтью:

• Организация системы управления охраной прибрежных морских экосистем от загрязнения аи ее информационного обеспечения должна строиться на принципах, учитывающих экосистемный аи многоцелевойа подход к управлению природно-техническими системами, расположенными в прибрежной зоне.
• Оценка экологического состояния прибрежных морских экосистем, составляющая основу выработки управленческих решений по повышению уровня экологической безопасности,а должна опираться на более широкий спектр индикаторов,аа характеризующих общую антропогенную нагрузку на экосистему, ее устойчивость и отклик наа изменение нагрузки.
• Для информационного обеспечения системы управления природно-техническими образованиями необходимы более точныеа методы, средства и технологии аизмерения параметров нефтяного загрязнения, уровня загрязненности экосистем в целом, установления причинно-следственных связей в процессах образования загрязнения, разработанные с учетом особенностей пространственного распределения и трансформации нефти в морской среде;
• Для априбрежных морских зон повышенного экологического риска необходима комплексная системаа оперативного контроля и управления ликвидацией возможных аразливов нефти, позволяющая оценить и аминимизировать аущерб от загрязнения морской среды.

Полученные выводы позволили сформировать детальную программу научных исследований, проведенных в рамках данной работы.

Глава 2а Разработка принципов и структуры управления охраной прибрежных морских зон от загрязнения на основеа экосистемного и многоцелевого подхода. В работе показано, что в системе управления достаточно четко отражаются представления о такой организации охраны окружающей среды, при которой природные комплексы, компоненты окружающей среды и антропогенные объекты, рассматриваются как объективно существующие и взаимодействующие на ограниченной территории образования, являющиеся объектом управления системы. Объект управления в системеа охраны окружающей среды прибрежных морских зон Краснодарского края относятся к многомерном объектам ввиду многообразия входящих в него природно-технических систем, видов возмущающих воздействий и управленческих решений, влияющих на его состояние в целом. Основной задачей управления охраной окружающей среды является поддержание устойчивого состояния объекта управления, соответствующего социальным и природоохранным функциям.

Математически соответствие между входной и выходной функциями можно записать в виде выражения:

,а (1)

где x(t) - вектор выходных координат объекта;

A (f) - оператор преобразованияа возмущающиха воздействийа в выходной сигнал (операторное воздействие);

u (t) - вектор управления (входа).

Возмущающие воздействия, в отличие от ауправляющих, представляют собой множество случайных сигналов. В этом случае управляющий орган не в состоянии выработать адекватное решение, направленное на возвращение объекта в устойчивое состояние или принимает эти решения с достаточно большим запаздыванием.

На рисунке 1 показаны возможные варианты развития ситуации в состоянии объекта управления при различных уровнях и характере возмущающих воздействий и эффективности управленческих решений.

Та F2(f,v,y,u)

F1(f,v,y,u)

tи ааt

Xi

X2

X1

а

Рисунок 1 - Динамика состояния объекта управления при различных уровнях и характере возмущающих воздействий.

На рисункеаа обозначены:а Х1 - предельное состояние объекта управления, при котором сохраняетсяа целевая функция локальнойа экосистемы,а в которой он расположен, Х2 - состояние объекта управления, при котором локальная экосистема безвозвратно изменяет свои целевые функции ввиду изменения качества и свойств компонентов природной среды, аТ- точка перегиба функции, соответствующая значениям переменных, при которых происходят качественные безвозвратные изменения в системе,а tи - время, характеризующее инерционность системы управления.

В работе показано, что при разработке информационной системы важно организовать наблюдения не только за состоянием экосистемы в целом, но иа за наиболее существенными потенциальными воздействиями и факторами, которые могут привести к нарушениюа устойчивого состояния иа переходу экосистемы в другую (худшую) качественную категорию.

Исходя из анализа факторов, влияющих на формирование выходных переменных, характеризующих состояние объекта управления, определены следующие основные принципы построения систем управления в области охраны окружающей среды:

• для системы управления должен быть определен объект управления с его пространственными границами и сформулирована основная цель управления (критерии устойчивого состояния);
• учитывая, что управление охраной окружающей среды является довольно сложной многофакторной задачей, нижние уровни иерархической системы управления целесообразно расчленить (горизонтально декомпозировать) на более мелкие подпроблемы так, что решение всех подпроблем позволяет решить исходную проблему в целом.
• для оценки состояния объекта управления должны быть определены основные параметры, характеризующие зависимость: луровень воздействия - устойчивость экосистемы - отклик экосистемы и определена методология их интерпретации для управленческих целей;
• адля обеспечения эффективного управления необходимо создание системы наблюдения, позволяющей определять состояние объекта управления, уровни и характер возмущающих воздействий по необходимому набору параметров с достаточным временным и пространственным разрешением и точностью, соответствующим целям управления;

В работе обоснована и предложена структура системы управления охраной прибрежных морских экосистем от загрязнения, построенная на принципах иерархической системы управления с горизонтальной декомпозицией нижнего уровня управления (рисунок 2).

В общей системе управления выделяются три подсистемы: подсистема управления охраной окружающей среды объекта негативного воздействия, подсистема управления охраной окружающей среды в зонах повышенного риска, подсистема регионального управления охраной окружающей среды.

Главной целью для подсистемы охраны окружающей среды объекта негативного воздействия является обеспечение в процессе хозяйственной деятельности установленных уровней (нормативов) воздействия на окружающую среду.

Подсистема управления охраной окружающей среды в зонах повышенного рискаа решает задачу наблюдения, предупреждения и минимизации ущерба, наносимого окружающей природной среде при аварийных ситуациях техногенного характера.

Природно-технические системы прибрежных морских зон

Подсистема управления ООС объекта негативного воздействия

Подсистема управления ООС в зонах повышенного риска

Управляющий орган системы управления экологической обстановкой прибрежных зон

Подсистема регионального управления ООС

а

Рисунок 2 - Блок- схема системы управления охраной прибрежных

морских экосистем от загрязнения

Подсистема управления охраной окружающей среды регионального уровня решает задачу общей оценки экологической ситуации, оптимизации нагрузки на окружающую среду при размещении новых объектов хозяйственной деятельности, определения основныха направлений для разработки организационно-технических мероприятий, направленных на решение выявленных приоритетных экологических проблем.

Предложенная система управления прошла практическое апробирование при осуществлении управления охраной окружающей среды прибрежных морскиха зон в пределах Краснодарского края органами Госкомэкологии, в ходе которого была подтверждена ее высокая эффективность.

Глава 3. Методология интегральной экологической оценкиа и определения допустимой антропогеннойа нагрузкиа на прибрежные локальные экосистемы. аПри принятии решений оба увеличении антропогенной нагрузки иа выборе места расположенияа новых объектов, в том числе связанных с проведением операций с нефтью, необходимо использование более широкого спектра параметрических характеристик, отражающих экологическое состояние экосистемы в целом.а В работе предложен и практически апробирован метод интегральной оценки экологического состояния экосистемы и определения предельных нагрузок на основе обобщенного показателя, связывающего входные (воздействие) и выходные (отклик системы) параметры экосистемы, а такжеаа параметры, характеризующиеа устойчивость экосистемы.

Под лустойчивостью понимается способностьа экосистемы сохранять свойства и качество компонентов природной среды, соответствующие целевымаа социально-экономическим и биосферным функциям экосистемы, при увеличении антропогенной нагрузки. Под откликом экосистемы понимается оценка свойств и качества экосистемы в зависимости от типологической группы, в которую входит данная экосистема.

Признаки типологических групп прибрежных экосистем определяются в зависимости от целевого использования водных объектов, являющихся основными компонентами экосистемы (использование для рыбохозяйственных целей, питьевое водоснабжение, рекреационное и культурно-бытовое использование и др.) При этом предельной нагрузкой является нагрузка, при которойа экосистема может перейти из одной типологической группы в другую (с худшими показателями качества) или потерять свойства одной из групп..

Наиболее простой способ нахождения предельных нагрузок может быть реализован при условии, когда известны критинческие значения свойств и качества компонентов природной среды, при которых сохраняются ее целевые социально-экономические и биосферные функций, соответствующие данной типологической группе (метод привлечения внешней информации).

Принципиальная схема проведения интегральной оценки состояния прибрежных морских экосистем показана на рисунке 3.

Одним из важных этапов проведения интегральной оценки являетсяа подбор количественно измеряемых параметров, однозначно представляющих эмпирическую экологическую систему.

Выбор параметров для интегральной оценки экологического состояния прибрежных зона предложено осуществлять на основе анализа процессов и факторов, влияющих на функционирование экосистемы,а с учетов следующих базовых принципов:

• Параметр должен быть жестко функционально связан с характеризуемым процессом, влияющим на состояние экосистемы.
• При проведении обобщенной оценки целесообразно использовать интегральные показатели, характеризующие какой-либо процесс в целом, а не его составляющие.
• Параметр должен давать отклик на воздействие различных факторов, приводящих к ее изменению, существенно превышающий природный фон, обладать минимальным временем формирования отклика при его изменении и продолжительно фиксировать этот отклик.
• Измерение параметра должно производиться на основе действующих или разработанных дополнительно программ мониторинга с использованием недорогих и несложных методов анализа.
• При интегральной оценке экологической ситуации на основе нескольких параметров необходимо учитывать масштаб каждого из них, которыйа определяется в зависимости от степени влияния процесса, который характеризует данный параметр, на общую экологическую ситуацию.а

Рисунок 3 - Принципиальная схема интегральной оценки состояния

прибрежных морских экосистем.

Учитывая, что воздействие (нагрузка), устойчивость и отклик экосистемы описываются многочисленными параметрами, имеющими различную размерность, ва работеа использованы так называемые функции желательности. Эти функции представляют собой способ перевода натуральных значений параметров в индикаторы на основе единой безразмерной числовой шкалы с фиксированными границами.

При этом граничные значения функции, например 0 и 1, соответствуют традициям плохо - хорошо. Функция желательности реализована с помощью широко используемой в математике и количественной экологии формулы минимакса (2):

, а(2)

Для определения обобщённых показателей, характеризующих зависимость воздействие-устойчивость-отклик (т.е. обобщённой функции желательности) используется общепринятая в экологической практике процедура усреднения в виде средней геометрической - интегральный показатель (8).

,а (3)

Учитывая, что различными авторами приводятся разные понятия индикатора и индекса, определимся, что под индикатором понимается элементы информации, систематизированные и преобразованные для передачи их в систему принятия управленческих решений, а под индексами - степень отклонения величин от заданных нормативов.

Функция желательности представляет собой частный отклик какого - либо показателя. Качественная интерпретация функции желательности отдельного параметра (преобразование в индикаторы) апроводится экспертным путем с учетом критических значений свойств и качества компонентов природной среды (отклика) экосистемы, соответствующих ее целевыма функцияма в зависимости ота типологической группы.

В этом случае заранееа устанавливаются натуральные значения параметра (Xmin, Xmax) , соответствующие граничным условиям функции желательности (характерный масштаб).а Граничные значения функций желательности, характеризующих отклик (качество морской среды) экосистемы задаются, опираясьа на установленные стандарты, нормы и т.п. (нормирование по стандартам). В качестве стандартов могут выступать фоновые или критические значения показателя, ПДК, НДВ, ИЗВ, наилучшие и наихудшие значения гидробиологических и микробиологических показателей и прочие оценки.

Для корректного осуществления теоретической интерпретации зависимости воздействие-устойчивость-отклик требуется разбиение множества состояний экосистемыа на несколько качественно отличающихся друг от друга классов. Для оценки экологического состояния экосистемы предложено использование 6 Цти ступенчатойа оценочной шкалы воздействия, устойчивости и отклика экосистемы.

Разработанная методология была использована в 2008 году при проведении интегральной оценки состояния выделенных локальных экосистем в пределах города-курорта Сочи между рекой Псоуа и водоразделом рек Битха - Уч-Дере ( рисунок 4) с целью выделения наиболее напряженных с экологической точки зрения участков и определения возможности увеличения антропогенной нагрузки при развитии курорта Сочи.

г.Сочи

Рисунок 4 - Схема зонирования прибрежной территории Черного моря на участке от м. Уч-Дере до р. Псоу.

Зонирование прибрежных территорийа основывается на принципе достоверногоа различия уровня антропогенной нагрузки и факторов, влияющих на устойчивость экосистемы в пределах выделенных зон, поэтомуа при выделении зон учитывались следующие факторы:

• границы административного деления территории;
• границы бассейнов рек, впадающих в море;
• границы зон сосредоточения источникова негативного воздействия на окружающую среду, в том числе глубоководных выпусков;
• границы расположения населенных пунктов;
• границы зон целевого использования природных ресурсов;
• местоположение постов наблюдений за качеством морской воды
• наличие статистической или другой информации, характеризующей выделенный участок по выделенным параметрам.

На основе анализа вышеперечисленных факторов исследуемый участок (р.Псоу-п.Дагомыс) был разбит на четыре зоны, которые практически совпадают с бывшими административными границами районов (Адлерский, Хостинский, Центральный и часть Лазаревского района).

На основе анализа процессов, оказывающих негативное воздействие на состояние прибрежной морской экосистемы, были определены 16 параметров, ав том числе 8 параметров, характеризующих поступление загрязняющих веществ в прибрежную зону от различных источников, рекреационную нагрузку и структуру водосборной площади рек, впадающих в Черное море в пределах выделенных участков, 5 параметров , характеризующих устойчивость экосистемы в зависимости от назначения прибрежной зоны, объема морской воды , примыкающего к прибрежной зоне, структуры подводного ландшафта и береговой линии, лесистости водосборной площади, 3 параметра, характеризующих качество морской воды по гидрохимическим, микробиологическим и гидробиологическим показателям.

Исходя из значения полученного обобщенного показателя, характеризующего отклик экосистемы (качество морской воды), определены граничные условия функций желательности и построены градуировочные шкалы для отдельных индикаторов, характеризующих антропогенную нагрузку и устойчивость экосистемы.

По результатам выполненных расчетов построены гистограммы обобщенных показателей по группам индикаторов и обобщенного показателя для отдельных участков за 2006-2007 годы (рисунок 5).

Учитывая вполне благоприятный отклик экосистемы, существующий уровень нагрузки может быть отнесен к среднему значению нормы, в качестве нижней границы нормы (переход в градацию неблагоприятная) может быть установлено фиксированное изменение среднего натурального значения индикатора (фонового значения) на 20 %.

Рисунок 5 - Обобщенные показателиа оценки

экологической ситуации в прибрежных морских зонах по данным за 2006-2007 год

Полученные результаты позволяют выполнить достаточно широкий сравнительный анализ состояния не только экосистемы в целом, но и факторов, в набольшей степени негативно оказывающих влияние на экологическую обстановку. Разработанная методология используется для прогнозирования экологической ситуации и оценке экологического нагрузки при размещении новых объектов, в том числе апо перевалке нефти. Кроме того, полученные данные являются основой для экологического нормированияа отдельных природно-технических систем.

Глава 4. Методы и технологии определения масштабова и аисточников загрязнения морской среды анефтью. Нефтяное загрязнение представляет собойа среду, состоящую из двух компонентов нефть - морская вода, имеющих различную плотность и концентрацию В работе наа основании материалов исследований показано, что поверхностный слой воды является мощным концентратором суммы НУ. Такое концентрирование объясняется физико-химическими свойствами НУ и динамическими факторами, влияющими на поведение нефти в поверхностном слое воды. Структура и состав поверхностного слоя в значительной степени определяют физико-химическую направленность процессов формирования качества морской воды. В работе поверхностный слой был выделен как самостоятельный объект изучения благодаря существенному отличию в нем химических свойств воды от подповерхностной воды на глубине 0,5 - 1,0 метров.

Анализ результатов исследований поведения нефтяной пленки на водной поверхности в реальных условиях показал, что при разливе нефти в море основными факторами, влияющими на скорость турбулентной диффузии, являются: плотность разлитого нефтепродукта и его вязкость, толщина нефтяной пленки и размеры нефтяного пятна, скорость ветра и волнение моря. Последние два фактора влияют на скорость перемещения нефтяной пленки относительно водной массы. Толстая нефтяная пленка (свыше 1 см) сглаживает водную поверхность и уменьшает волнение моря, в связи с этим процесс вертикальной диффузии протекает медленнее.

Один из главных выводов, сделанных на основании исследования процесса распространения нефти в морской воде, указывает на необходимость отбора пробы для определения массы нефти на единицу площади в виде водного столба поверхностного слоя воды высотой не менее 20 см, включая нефтяную пленку, при этом важно сохранить структуру водного столба.

Для реализации этой технологии была разработана принципиально новая конструкция пробоотборника поверхностного слоя воды (А.С. 1256520,1986). Конструкция пробоотборника позволяет производить отбор проб поверхностного слоя воды до 0.3 м, включая поверхностную пленку методом высечки водного столба без нарушения его структуры. При этом отбор проб может производиться при большом волнении моря (до 3 баллов), и с любых площадок, палубы катера или теплохода, пирса, вертолета и др.

Анализ результатов сравнительных испытаний в лабораторных условиях показал, что разработанная технология отбора проб апробоотборник, производящий отбор проб методом высечки водного столба показал, что абсолютная средняя систематическая погрешности составляет 9,9%, в то время как существующие применяемые технологии имеют погрешностьаа ? 33,8 %. Натурные сравнительные испытания показали, что технологияа отбора проб с использованием метода высечки водного столба в 2 раза точнее определяет количество нефти, находящейся в поверхностном слое воды, по сравнению с наилучшим существующим способом отбора проба с помощью планктонной сетки (таблица 1).

Более точные характеристики и возможность отбора проб поверхностного слоя воды без нарушения его структуры позволили разработать новые методологии оценки нефтяного загрязнения в реальных условиях с цельюа разработки мероприятий по предотвращению загрязнения морской среды.

Таблица 1 - Результаты натурных сравнительных аиспытаний пробоотборников

Номер пробоотборника и способ отбора пробы	xi , г/м2	, г/м2	?, г/м2	u, %
01 . Визуальное определение толщины пленки с помощью капиллярной воронки	0,14 0,67 0,52 0,67 0,26	0,45	0,23	52,1
02. Отбор пленки с помощью планктонной сетки	0,90 0,64	0,77	0,18	23,8
03. Отбор пленки с помощью пенополиуретана	0,14 0,23 0,37 0,17 0,35	0,27	0,09	33,1
05. Отбор поверхностного микрослоя сеткой с размером ячейки 1х1 мм	0,15 0,26	0,20	0,07	35,3
06. Отбор поверхностной пленки методом высечки водного столба (ОВ 900/25)	1,67 1,69 1,54 1,42 1,62	1.58	0 .11	6, 9

В работе приведены результаты исследования распределения нефтяных углеводородов в реальных условиях разлива нефти. Установлено, что средняя величина проникновения нефтяных углеводородов за 7 - 16 часов в поверхностный слой от 10 до 30 см в реальных условиях составляет 31,47 %, в поверхностном слое аводы от 0 до 10 см остается - 68,53 %.

Установление причинно-следственных связей в процессах образования нефтяного загрязнения является одной из важных функций управления охраной прибрежных морских экосистем. Определение источника загрязнения морской среды нефтью производится, как правило, на основе идентификации проб нефти, отобранных из разлива и на предполагаемом источнике.

Применяемая на практике система методов исследования проб нефти с целью их идентификации при установлении источника нефтяного загрязнения не учитывает в должной мере воздействие гидрологических и метеорологических факторов на изменение углеводородного состава разлитой в море нефти, что усложняет процедуру установления идентичности проб.

В работе приведены результаты исследования влияния гидрометеорологических факторов на углеводородный состав разлитой в море нефти, являющийся одним из основных идентификационныха показателей. Из анализа полученных данных следует, что в исследуемых типах нефтей в результате воздействия внешних факторова произошли в различной степени изменения физических и химических свойств, что в значительной степени затрудняет процедуру установления идентичности проб нефти.

Са целью исключения влияния вышеуказанных факторова разработана методика и испытательное оборудование для предварительного выделения в одном температурном диапазоне дистиллятных фракций из отобранных проб и последующего определения их углеводородного состава методом газожидкостной хроматографии высокого разрешения.

Учитывая, что количество дистиллята в определенном интервале температур является также характерным признаком для различных типов нефтей, предварительную сортировку проб можно произвести, определяя процент отгона дистиллятной фракции в определенном температурном диапазоне.

Схема процедуры идентификации проб нефти с выделением дистиллятных фракций показана на рисунке 3.

Рисунок 3 - Схема процедуры идентификацииа проб нефти с выделением

дистиллятных фракций

Анализ полученных результатов аэкспериментов по определению критериев идентичности позволил сделать вывод о том, что идентичность проб нефти можно считать установленной, если отношения площадей пиков нормальных углеводородов их дистиллятных фракций совпадают с относительной погрешностью не более а5 % для не менее чем 75 % сравниваемых отношений, и не более 10 % для не менее чем 84 % отношений.

Разработанный метод идентификации проб нефти был включен в Инструкцию по идентификации источника загрязнения водного объекта нефтью, утвержденную приказом Минприроды РФ № 241 от 2 августа 1994 года и действующую в настоящее время. Метод прошел международное тестирование при определении источника нефтяного загрязнения в Северном море.

В работе приводится анализ результатов практического применения разработанной методики идентификации проб нефти.

Глава 5. Разработка информационного обеспечения и функциональной схемыаа охраныа морских экосистем от загрязнения нефтью в зонах повышенного экологического риска. Управление охраной морских экосистем от загрязнения нефтью в зонах повышенного экологического риска является одной из сложных задач управления и имеет специфические особенности. Учитывая высокую динамичность процессов распространения нефтяного загрязнения в морской среде важное значение в этой ситуации имеет получение объективной оценки о состоянии экосистемы для прогнозирования развития событий и координации действий.

Использование аэрофотосъемки нефтяного загрязнения позволяет доказательно и с наибольшей точностью регистрировать и определять масштабы нефтяного загрязнения, получать ряд сведений о характере распространения нефтяного загрязнения, его масштабах и в отдельных случаях - об источнике загрязнения, что очень важно при организации и проведении работ по ликвидации нефтяного загрязнения.

В работе приведены результаты атеоретических и экспериментальных исследований апо определению оптимальных условий производства перспективной аэрофотосъемки нефтяного загрязнения, проводимой с борта самолета Л-410 апри различных высотах, углах и направлениях съемки и метеоусловиях. Установлено, что наибольший и устойчивый контраст нефтяного пятна и чистой воды, при котором достаточно уверенно дешифрируются границы всего нефтяного пятна, его структура и зоны равной интенсивности обеспечивается при следующих условиях: высота съемки (Н) 100 - 600 м; угол съемки ( ) 50о - 80о; азимутальный угол съемки относительно положения Солнц ( ) от 40о адо 135о; от -40о до -135о; зенитное расстояние Солнца (L) 20о - 40о.

Исходя из анализа принципиальной схемы выполнения перспективной аэрофотосъемки (рисунок 4), выведены математические формулы для определения площади нефтяного пятна (S) и определения угла съемки (?с) по известному линейному размеру объекта, изображенного на перспективном снимке (длина корпуса судна, причала и т.п.), и измеренной высоте съемки (Н):

Рисунок 4 - Схема к определению площади нефтяного пятна по перспективному

аэрофотоснимку при известных Н и ?с.

(7)

а

аа

Угол съемки ( c) аопределяется исходя из следующего условия:

(8)

а

где а- известный линейный размер объекта на снимке, м.

В работе приведены формулы расчета линейного размер ( ) при заданном угле съемки (?c).

Для практического выполнения расчетов разработана компьютерная программа Облако, обеспечивающая на основании измеренных исходных данныха расчет площади нефтяного пятна и определения массы разлитой в море нефти.

В ходе проведенных экспериментов установлено, что в сочетании с методом отбора проб поверхностного слоя воды для определения количества нефти на единицу площади предложенный метод определения площади нефтяного пятна позволяет определить массу разлитой нефти с относительной погрешностью 20 %, в то время как существующие методы имеют относительную погрешность 60 % и более процентов.

Учитывая, что на практике крайне важное значение имеет оперативное определение массы разлитой в море нефти на основании обобщения результатов практических и экспериментальных измерений массы нефти на единицу площади, выполненных в натурных условиях с помощью новой технологии отбора проб, были уточнены данные, используемые при аэровизуальном методе экспертной оценки массы нефти на единицу площади по внешним признакам нефтяного пятна (таблица 2)аа

Таблица 2 -Зависимость средней массы нефти в нефтяной пленке от ее интенсивности и цветовых характеристик

Интенсивность нефтяной пленки, балл	Внешние признаки нефтяной пленки	Масса нефти в нефтяной пленке, г/м2
2	Отдельные пятна и серые пленки серебристого налета на поверхности воды, наблюдаемые при спокойном состоянии водной поверхности, появление первых признаков цветности	0,2 а0,75
3	Пятна и пленки с яркими цветными полосами, наблюдаемые при слабом волнении	0,4 - 1,7
4	Нефть в виде пятен и пленки, покрывающая значительные участки поверхности воды, не разрывающиеся при волнении, с переходом цветности к тусклой мутно-коричневой	1,2 - 4,7
5	Поверхность воды покрыта сплошным слоем нефти, сглаживающим волнение водной поверхности, цветность темная, темно-коричневая	более 200,0 (уточняется контактным методом

В работе показано, что высокий уровень экологической безопасности в зонах повышенного экологического риска может быть обеспечен только при комплексном использовании методов и технических средств обнаружения, регистрации и определения масштабов загрязнения в рамках единойа системы управления охраной морских прибрежных экосистем. Предложена функциональная схема комплексной системыа управления охраной морской среды от загрязнения нефтепродуктами в зонах повышенного экологического риска с использованием авиационных средств наблюдения ( рисунок 5 ).

аа

аа

а

Организация и выполнение полетов по маршрутам

Разработка планов взаимодействия со службами

0бнаружение нефтяного загрязнения

Перспективная АФС нефтяного пятна и отбор проб воды и нефти

Предваритель-

ная оценка масштабов нефтяного загрязнения

Развертывание сил и средств по ликвидации нефтяного загрязнения

Обследование предполагаемого источника загрязнения, отбор проб нефти.

Продолжение наблюдений, корректировка действий по ликвидации нефтяного загрязнения

иквидация нефтяного загрязнения морской среды

Расчет и компенсация ущерба от загрязнения моря нефтью

загрязнения, расследовании причин и установлении источника;

 

Рисунок 5 - Функциональная схема охраны морских прибрежныха зон от загрязнения нефтью

Основными этапами создания комплексной системы являются:

• организация регулярных полетов патрульного самолета по установленным маршрутам (рисунок 6);
• оснащение патрульного самолета и катеров средствами визуального и инструментального обнаружения, регистрации и измерения характеристик нефтяного загрязнения;
• организация взаимодействия подразделений при оценке масштабов

нефтяного загрязнения

• организация взаимодействия со специализированными подразделениями морского порта по ликвидации загрязнения;
• организация оперативного получения аэрофотоснимков и их дешифровки, анализа отобранных проб и обработки полученных результатов, в том числе по идентификации проб нефти.

Разработанная комплексная система управления была внедрена в Государственном комитете по охране окружающей среды по Краснодарскому краю.

№2

№1

Рисунок 6 -Схема маршрутов авиапатрулирования в зонах повышенного риска загрязнения морской среды нефтью

аИсходя из опыта упреждения негативных последствий загрязнения морской среды, внедрение комплексной системы кроме социально-экологического эффекта приносит и прямую экономическую выгоду, связанную с повышением значимости курортных территорий за счет улучшения экологической обстановки в регионе. Анализ практических результатов контроля с использованием авиационных средств и разработанных методов и средств контроля нефтяного загрязнения показал, что за последние годы полностью прекращены несанкционированные сбросы нефтесодержащих отходов с судов и береговых объектов.

Глава 6. Методологические основы разработки программ и проведение исследований по оценкеа загрязнения морской средыа нефтяными углеводородамиа с использованием новых технологий отбора проб.

Характер распределения нефтепродуктов в толще морской воды зависит от многих факторов, в том числе гидрологических и метеорологических особенностей района исследований, физических и гидрохимических свойств морской воды, характера и местоположения источника загрязнения. В работе приведены результаты исследований, основной целью которых являлось определение пространственного распределения нефтяных углеводородов (НУ) в толще морской воды ав районе курортных территорий для оптимизации схемы отбора проб и снижения затрат при проведении мониторинговых работ для контроля экологического состояния прибрежной зоны Черного моря в районе курортов Краснодарского края.

Дляа оценки пространственного распределения нефтяных углеводородов в прибрежной морской зоне в июне - октябре 2006 года по специально разработанной программе, в том числе ас использованием новой технологии отбора поверхностного слоя воды, наа участке побережья от п. Адлер до г. Анапа были проведены исследования в створах, расположенных в прибрежной зоне моря в районе устьевых участков рек и граничащих с зонами повышенного экологического риска, (рисунок 7).

Рисунок 7 Схема пространственного положения створов отбора проб воды в прибрежной зоне моря

Для оценки загрязненности морской воды и определения пространственного распределения НУ в толще морской воды пробы отбирались в установленных створах по схеме, изображенной на рисунке 8.

Рисунок 8 - Схема пространственного положения вертикалей и точек в створе отбора проб воды в прибрежной зоне моря

Предложенный вариант расположения точек отбора проб морской воды обеспечивает наибольшую репрезентативность при изучении процессов пространственного распределения НУ в прибрежной зоне и установления возможных причин загрязнения морской среды нефтью.

В 10 створах на участке Адлер - Анапа в створе было отобрано и исследовано 192 пробы. Полученные результаты приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Концентрация НУ в пробах морской воды Черного моря,

отобранных в прибрежной зоне Черного моря на участке Адлер-Анапа, мг/л (июнь-август 2006 г.)

Местоположение створа отбора проб	Расстояние вертикали отбора проб от берега, м.
2	50	100
Глубина,м	Глубина,м	Глубина,м
0-0,3	0-0,1	0,1-0,3	2-4	0-0,1	0,1-0,3	2-4	4-8
1.п.Адлер	0,59	0,93	0,36	0,25	0,09	0,07	0,04	0,22
2.п.Дагомыс	0,06	0,08	0,04	0,1	0,01	0,03	0,06	0,15
3.п.Головинка	0,03	0,14	0,36	0,03	0,14	0,09	0,02	0,01
4.п.Лазаревское	0,33	0,04	0,06	0,08	0,49	0,38	0,08	0,127
5.п.Аше	0,14	0,12	0,11	0,06	0,12	0,11	0,04	0,03
6.п.Новомихайловский	0,05	0,03	0,03	0,02	0,03	0,03	0,02	0,02
7.п.Лермонтово	0,04	0,03	0,03	0,03	0,05	0,10	0,04	-
8.п.Архипо-Осиповка	0,08	0,05	0.07	0.03	0,05	0,05	0,05	0,03
9.г.Геленджик	0,10	0,05	0,09	0,08	0,06	0,05	0,06	0,04
10. г.Анапа	0,01	0,01	0,04	0,04	0,09	0,03	0,05

Основные результаты исследования пространственного распределения НУ в прибрежной морской зоне сводятся к следующему:

1. Наибольшее количество НУ, сравнивая их содержание в водной толще, обнаружены в основном в слое воды 0 - 30 см. Как правило, концентрация НУ уменьшается с увеличением глубины отбора проб. В поверхностном слое воды 0 - 30 см концентрация НУ варьирует в диапазоне 0,03 - 0.9 мг/дм3 , а в водных слоях 2 - 4 м, 4 - 8 м - в диапазоне 0.02 - 0.1 мг/дм3.
2. Наибольшая разница в концентрациях НУ между слоями воды наблюдается при больших значениях концентрации НУ в поверхностном слое воды, что свидетельствует о недавнем происхождении загрязнения моря НУ.
3. Практические результаты показали незначительное отклонение концентраций НУ, определенных в пробах, взятых в точках 50 и 100 м от берега и из различных слоев воды.
4. На содержание нефтепродуктов в морской воде на расстоянии 2 метра от берега существенное влияние оказывают гидроморфологические характеристики (состояние берегов, наличие устьевых участков рек, состояние дна и др.).

Анализ результатов исследований позволяет сделать вывод о том, что для мониторинговых наблюдений за состоянием морских вод в прибрежной зоне наиболее репрезентативным является отбор проб воды в вертикалях, расположенных на расстоянии 100 метров от берега, при этом в каждой точке производится отбор воды поверхностного слоя (0 - 30 см), включая поверхностную пленку, а также из слоя в диапазоне глубин 4 - 8 метров. Указанное расположение вертикали отбора проб в наибольшей степени отражает состояние морской воды в зоне культурно-бытового водопользования

Для оценки фонового состояния качества морской среды вертикаль отбора проб целесообразно размещать на расстоянии 5 км от берега, где исключается влияние глубоководных выпусков сточных вод.

В 2007 - 2008 годах, опираясь на полученные выводы, осуществлялось наблюдение за состоянием морской среды на участке Адлер - Анапа. Вертикаль отбора проб находилась на расстоянии 100 метров от берега в 13 створах. Отбор проб поверхностного слоя воды (0 - 0,3 м) производился пробоотборником ОВ 900/25.

Динамика изменения концентраций НУ в прибрежной зоне Черного моря за период 2006 - 2008 показана на рисунке 9.

Рисунок 9- Динамика изменения содержания НУ в морской воде в зоне культурно-бытового водопользования за период 2006- 2008 гг.

Пространственно-временной анализ полученных результатов за период 2006-2008 гг. позволил сделать следующие выводы:

1. Наибольшие концентрации нефтепродуктов практически по всем пунктам наблюдений отмечается в поверхностном слое воды (0 - 0,3 м).
2. Выявленаа общая тенденция увеличения загрязненности морской воды нефтепродуктами в 2008 году по сравнению с 2006 и 2007 годами в пунктах наблюдений в Адлере, Центральном районе г. Сочи, Аше, п. Новомихайловском, Геленджике. Снизилась концентрация нефтепродуктов в пункте наблюдений в п. Лазаревском.
3. Наибольшая концентрация нефтепродуктов отмечается в пункте наблюдений в г. Геленджике (4,5 ПДК), что свидетельствует о влиянии на качество морской воды перевалки нефти в порту г. Новороссийска.
4. Увеличение концентрации в поверхностном слое и в толще морской воды в 2008 году на станции наблюдений в районе г. Анапа связано с последствиями техногенной аварии в Керченском проливе, в результате чего в море попало около 4000 тонн мазута.

В работе приводятся результаты аисследований фактического состояния загрязненности акватории порта Сочи аи Туапсе с использованием инновационных технологий отбора проб. Предложен алгоритм разработки программы исследований, базирующийся на предварительной оценке воздействия потенциальных источников нефтяного загрязнения и анализе гидрологических характеристик акватории портов.

На основанииа анализа всеха факторов загрязненияа акватории порта Сочи нефтепродуктами и гидрологических характеристик в пределах акватории порт было определено 9 точек отбора проб морской воды( рисунок 10). С учетом характера распространения нефти в морской среде отбор проб производился из поверхностного слоя (0 - 0,3 м) и с глубины 0,5 м.

> 1пдк

>2пдк

>3 пдк

>10 пдк

Рисунок 10 - Схема отбораа проб морской воды и результаты анализа содержания НУ в акватории порта Сочи.

Анализ полученных результатов показал, что содержание нефтепродуктов во всех пробах превышает ПДК от 1,5 до 3-х раз, наибольшая концентрация была отмечена (0,15 мг/л) в пробе, отобранной в точке № 5,

находящейся в зоне влияния выпуска ливневых вод городской канализации. Концентрация нефтепродуктов в поверхностном и подповерхностном слое воды практически одинакова, что свидетельствует о том, что нефтепродукты в морской воде в период проведения исследований присутствуют, главным образом, в растворенном и эмульгированном состоянии ввиду активного перемешивания слоев в пределах акватории порта из-за волнения моря и дождя.

Аналогичные исследования были проведены в этот период и в порту Туапсе. В течение многих лет в результате деятельности предприятий, связанных с переработкой и перевалкой нефти, в устьевой части р. Туапсе сформировалась обширная зона загрязненных грунтов и подземных вод, в связи с этим периодически наблюдается дренирование нефтепродуктов в прибрежную зону моря. Выбор точек отбора проб осуществлялся с учетом возможного влияния потенциальных источников загрязнения моря нефтью, расположенных на берегу (выпуски ливневых коллекторов, нефтепирсы, глубоководный выпуск с городских очистных сооружений, дренаж нефтепродуктов и др.). Всего было выбрано 13 точек, в которых были отобраны пробы поверхностного слоя воды (0 - 0,3 м) методом высечки водного столба.

Рисунок 11 - Схема отбораа проб морской воды и результаты анализа содержания НУ в акватории порта Туапсе.

Полученные результаты исследований показали, что содержание нефтепродуктов в пробах 384, 385, 392 и 393 превышаета ПДК от 3 до 18 раз, наибольшая концентрация (0,9 мг/л) отмеченаа в пробе отобранной в точке № 9, находящейся в зоне влиянияа дренажа нефтепродуктов.

Как показала практика, наиболее сложной задачей является оценка и прогноз развития экологической ситуации в районах крупных техногенных аварий, связанных с загрязнением морской среды нефтью.

Наиболее крупная техногенная катастрофа в Азово-Черноморском регионе, связанная с загрязнением морской экосистемы нефтью, произошла 11 ноября 2007 года в Керченском проливе.

В 2008 году автором в рамках государственного контракта заключенного с НИИ прикладной и экспериментальной экологии была проведена научно исследовательская работа по оценке влияния техногенной аварии в Керченском проливе на состояние экосистемы Черного моря.

На основе анализа факторов, влияющих на распространение нефтяного загрязнения в прибрежной морской зоне, была аразработана программа исследований по оценке экологической обстановке в зоне катастрофы в Керченском проливе. Всего было определено 20 створов с 3-мя вертикалями расположенных от ст. Голубицкой до озера Соленого и 10 вертикалей расположенных в Таманском заливе.а В установленных вертикалях отбирались пробы морской воды и донные отложения. В качестве параметрических характеристик отклика экосистемы на загрязнение определены концентрация нефтепродуктов в морской воде, концентрация нефтеокисляющих микроорганизмов, видовой состав численность и биомасса зооценозов, в наибольшей степени реагирующих на нефтяное загрязнение.

Полученные результаты показали, что пространственное распределение нефтяного загрязнения на изучаемой акватории неоднородно (рисунок 12). На всех станциях содержание НП значительно превышает их фоновое содержание в морских водах. Среднее содержание НП в водах Керченского пролива составляет 3 ПДК (0,161 мг/дм3), при фоновом значении 1,0 - 1,5 ПДК. Среднее содержание НП в водах Азовского моря составляет 2,56 ПДК, при фоновом значении 0,7 ПДК. Подобная картина отмечается и в водах Черного моря, где среднее содержание (0,17 мг/дм3) НП превышает фоновое (0,008 мг/дм3) в 21 раз.

Высокое содержание НП в морских водах способствовало активному развитию нефтеокисляющих микроорганизмов, наибольшее количество которых (до 0,01 титр) выделялось на станциях, расположенных вблизи судоходных путей и порта Кавказ, что свидетельствует о постоянном загрязнении вод Керченского пролива НП.

Анализ полученных данных о структуре зооценозов грунтов Керченского пролива показал, что численность и общая биомасса представителей макрозообентоса напрямую зависит от загрязненности нефтепродуктами. Макрозообентос в июне - июле 2008 г. был представлен в основном тремя биоценозами: Tritia reticulata, Terebellides stroemi, Pitar rudis. Самыми многочисленными и распространенными видами бентосных ценозов являются представители классов брюхоногих (Gastropoda) и двустворчатых моллюсков (Bivalvia). Средняя численность зообентоса равнялась 63 экз./м2, а биомасса - 36 г/м2. На наиболее загрязненных участках отмечено доминирование брюхоногого моллюска - Tritia reticulate вида наиболее устойчивого к загрязнению.

Рисунок 12- Карта загрязненности морской воды нефтью в зоне Керченского пролива в июне 2008 года.

Показано, что высокое содержание нефтепродуктов во всех компонентах природной среды неизбежно приведет и снижению видового разнообразия

зоо- и фитопланктона - основной кормовой базы ценных пород рыб, совершающих нерестовые и нагульные миграции, что в целом отразится на рыбохозяйственной значимости региона.

Полученные данные о биотическом состоянии и загрязненности нефтепродуктами морской воды и донных отложений в районе техногенной аварии послужили основой для разработки комплекса мер по улучшению экологического состояния прибрежной морской экосистемы в районе Керченского пролива.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

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

Основные выводы по работе сводятся к следующему:

1. Показано, что для повышения уровня экологической безопасности при проведении операций с нефтьюа в прибрежной морской зоне Краснодарского края управлениеа природно-техническими образованиямиа необходимоа осуществлять на основе принципов и механизмов, обеспечивающих экосистемный и многоцелевой подход к аформированию информационной поддержкиа управленческих решений по предотвращению загрязнения морской среды нефтью.
2. Предложены и обоснованы принципы и механизмы эффективного функционирования системыа охраны прибрежных морских экосистем от загрязнения нефтью и разработанная на их основе структурная схема системы управления, реализующая экосистемный и многоцелевой подход в решении задач управления природно-техническими системами, находящимися в прибрежной морской зоне.
3. Разработана и апробирована на практике методологияа интегральной оценкиа экологического состояния морских прибрежных экосистем на основе обобщенного показателя, связывающего входные (нагрузка) и выходные (отклик системы) параметры экосистемы, а такжеаа параметры, влияющие на устойчивость экосистемы, показана на примере г.Сочи возможность и эффективность использования методологии для прогнозирования развитияа экологической ситуации и оценки экологической нагрузки при принятии решений о размещении в прибрежной зоне новых объектов хозяйственной и иной деятельности, в том числеа по перевалке нефти.
4. Разработана и практически реализована технологияа репрезентативного отбора проб поверхностного слоя воды, учитывающая специфику распространения нефти и других загрязняющих веществ и биоорганизмов в поверхностном слое воды, что позволило повысить точность измерений характеристик нефтяного загрязнения в натурных условиях по сравнению с существующими методамиа почти в 2 раза.
5. Создана и прошла международное тестирование атехнология идентификации проб нефти путем выделения из сравниваемых проб нефти дистилятных фракцийа одного температурного диапазона и определения их углеводородного состава методом газовой хроматографии на капиллярных колонках, что позволило исключитьа влияние внешних факторов на идентификационные свойства нефти и повысить достоверность выводов о сходимости проб нефти. Экспериментально показано, что по результатам не менее трех измерений метод обеспечивает уровень надежности не менее 0,95.
6. Экспериментально установлено ряд преимуществ использования обычных авиационных средств иа перспективной аэрофотосъемки для контроля, измерения и регистрации параметров нефтяного загрязнения при решении задач охраны морских экосистем от загрязнения нефтью. Разработана методика производства и дешифровки перспективного снимка с целью определения площади нефтяного пятна, позволяющая измерить площадь нефтяного пятна с относительной погрешностью не более а10 % с уровнем доверия 0,95 при двукратной съемке нефтяного пятна.
7. Установлена в натурных условиях с использованием нового метода отбора проба воды зависимостьа цветовых характеристик нефтяного пятна от толщины нефтяной пленки. аПоказано, что применяемые традиционно аналогичные результаты, полученные на основе аэровизуальных наблюдений, неточны и величина относительной ошибки может составлять 100%. Существенное занижение масштабов загрязнения при экспертных оценках приводита к принятию ошибочных решенийа при разработке планов ликвидации аварийных разливов нефти и увеличению ущерба, наносимого морской среде в результате загрязнения.
8. Предложена афункциональная схема организации и проведения авиационныха наблюдений и взаимодействия различных служб при обнаружении и ликвидации разливов нефти ав зонах повышенного экологического риска, котораяа обеспечивает в течение одного часа оценку аэкологической обстановки в экстремальных ситуациях и информационную поддержку при выработке управленческих решений по предупреждению и ликвидацииа разливов нефти в прибрежной морской зоне Черноморского побережья, а также измерение и регистрацию параметров нефтяного загрязнения, необходимых для доказательного определения масштабова и источника загрязнения.
9. Разработан и практически реализован в период экспедиционных исследований алгоритм оценкиа влияния деятельности по перевалке нефти в портах Новороссийск, Туапсеа и РПК Таманский на состояние морских вод в рекреационных зонаха на участке от г. Анапа доа п. Адлер,аа определен общий характер пространственного распределения нефтяных углеводородов в водной толще, что позволило аоптимизировать с использованием новых технологий количество отбираемых проб и вдвое снизить затраты на проведение мониторинговых работ.
10. Выявлена общая тенденция увеличения загрязненности морской воды нефтепродуктами в 2008 году по сравнению с 2006 и 2007 годами в пунктах наблюдений в Адлере, Центральном районе г. Сочи, Аше, Новомихайловке, Геленджике, установлено негативное влияние на качество морских вод в районе г. Анапа последствий техногенной аварии в Керченском проливе ( ноябрь 2007г.).
11. Проведенная на основе разработанной методологии оценка влияния деятельности портов Сочи и Туапсе, аа также состояния экосистемы в Керченском проливеа апозволила получить новыеа данные о масштабах нефтяного загрязнения морской среды в пределах акватории портов и Керченского пролива, установить местоположение основных источников негативного воздействия на морскую среду и определить комплекс мер по их ликвидации (строительство очистных сооружений ливневых стоков в порту Сочи, дренажных нефтеулавливающих систем, демонтажа подземных технологических нефтепроводов, откачка нефтесодержащих вод из подземных горизонтов в порту Туапсе, очистка загрязненных нефтью донных и береговых песчаных отложений в Керченском проливе и Таманском заливе).
12. Практическое применение разработанных методов, технологий и средств оценки и управления природно-техническими системами в прибрежной морской зоне Краснодарского края апозволилоа за последние годы сократить случаи несанкционированного сброса нефтесодержащих вод в море, в 5 раз снизить экологический ущерба от загрязнения морской среды в результате оперативного решения вопросов по организации и ликвидации апоследствий аварии, а также оценить и компенсировать в размере более 3млн. долларов ущерб, нанесенный морской среде в результате загрязнения моря нефтью, и тем самым значительно повысить ответственность за обеспечение экологической безопасности при проведении операций с нефтью в прибрежной морской зоне.

Основное положения и научные результаты опубликованы в следующих работах:

аа Книги, монографии, брошюры.

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

Статьи, опубликованные в журналах рекомендованных ВАК.

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

Авторские свидетельства, методические руководства, инструкции, рекомендации.

1. А.с. 1256520 (СССР). МКИ3 01 1/10. Пробоотборник поверхностного слоя воды. / Л.П.Ярмак (СССР). - Опубл. ВНИИПИ.- № 834/ДСП. - 1986. - С. 2 - 3.
2. Рекомендации по аэрофотосъемке нефтяных разливов, дешифрированию фотодокументов и оценке площади нефтяного разлива. - М.: ЦБНТИ МВХа СССР, 1983. Ца 20 с.
3. Извещение об изменении "Рекомендаций по аэрофотосъемке нефтяных разливов, дешифрированию фотодокументов и оценке площади нефтяного разлива". - М.: ЦБНТИ МВХ СССР, 1985. Ца 6 с.
4. Дополнение к Руководству по идентификации нефтей. ДСП. - М.: МВХ СССР, 1987. Ца 6 с.
5. Инструкция по идентификации источника загрязнения водного объекта нефтью. // Приказ Минприроды СССР 2 августа 1994 г №241.

   - М.: Минприроды СССР, 1994. - 36 с.

6. Сборник методик и инструктивных материалов по определению вредных веществ для контроля источников загрязнения окружающей среды: часть 1 / под общ. ред. Л. П. Ярмака. - Краснодар: Северный Кавказ, - 1993, - 224 с.

аСтатьи в отечественных журналах и сборниках.

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

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

Докладыа на отечественных и международных форумах, конференциях, совещаниях, симпозиумах, семинарах.

1. Ярмак Л.П. Территориальная организация - первый шаг в процессе внедрения системы КУПЗ в Черноморском регионе. // Международная конференция Комплексное управление прибрежными зонами и его интеграция с морскими науками. Тез. докл. - С-Пб., 2003. - С. 211 - 215.
2. Yarmak L., Antonidze E. ICZM in Russia: Achievements and Perspectives//MEDCOAST International Workshop, ICZM in the Mediterranean and Black Sea: Immediate Needs for Research, Education - Training and Implementation. - Sarigerme (Turkey), 1996. - Middle East Technical Univ. - P.130 - 132.
3. Yarmak L., Antonidze E. Decision making support system in coastal zone development // Тhe Fourth International Соnference оn Environmental Management of Enclosed Coastal Seas. - Antalya (Turkey), 1999. - Middle East Technical Univ. - V 2. - P. 1303 - 1310.
4. аЭкологические аспекты разработки планов территориальной организации прибрежных морских зон. // 1-я международная конференция Человек и природа. Проблемы экологии юга России. Тез. докл., - Краснодар, 2007. - С. 121 - 123.
5. Ярмак Л.П.Экосистемный подход к интегральной оценке

   экологической ситуации прибрежных зон Черного моря//Стратегические проблемы водопользования России. Тез. докл. Всерос. научн. конф.

   (Азов, 28 июля - 2 августа 2008 г.) - Новочеркасск, 2008. - С. 406 - 411.

6. Ярмак Л.П. и др. Основные результаты исследований экологического состояния Керченского пролива / Гайдай А.А., Гайдай Л.И., Ярмак Л.П., Баранова С.Б. . Тез. докл. краевой научно-практической конф. (Краснодар 14 ноября 2008г.). - Краснодар, 2008. - С. 101 - 105.

ДРУГИЕ АВТОРЕФЕРАТЫ ПО ГЕОГРАФИИ >>