Воздействие Нюксенской газокомпрессорной станции на воздушный бассейн

Воздействие Нюксенской газокомпрессорной станции на воздушный бассейн

Введение

газотранспортный экологический компрессорный бассейн

В России сосредоточена треть мировых запасов природного газа. Газовая промышленность нашей страны является крупнейшей в мире [1].

Публичное акционерное общество (ПАО) «Газпром» располагает самыми богатыми в мире запасами природного газа. Его доля в мировых запасах газа составляет 17%, в российских - 72%. На ПАО «Газпром» приходится 12% мировой и 69% российской добычи газа. По объемам добычи газа компания находится в числе лидеров среди нефтегазовых компаний мира. В 2014 г. добыто 443,9 млрд куб. м природного и попутного газа, 14,5 млн т конденсата и 35,3 млн т нефти. Протяженность газотранспортной системы компании составляет 170,7 тыс. км. На внутреннем рынке ПАО «Газпром» реализует свыше половины продаваемого газа. Кроме того, компания поставляет газ в более чем 30 стран ближнего и дальнего зарубежья. ПАО «Газпром» является единственным в России производителем и экспортером сжиженного природного газа (СПГ). Газпром дает половину объемов производства и потребления первичных энергетических ресурсов России, обеспечивает пятую часть валютной выручки и до четверти налоговых поступлений в государственный бюджет. Кроме того, газовая промышленность выступает, по существу, крупнейшим донором российской экономики: поддерживает остальные отрасли и население низкими ценами на газ и невольно кредитует их в форме огромного долга потребителей за поставленный газ. ПАО «Газпром» занимает первое место в мире по производству тепловой энергии [2].

Нюксенское линейно-производственное управление магистральных газопроводов (ЛПУМГ) является филиалом Общества с ограниченной ответственностью (ООО) «Газпром трансгаз Ухта» ПАО «Газпром» и входит в Единую систему газоснабжения (ЕСГ).

Предприятие осуществляет производственную деятельность на территории Нюксенского и Тарногского районов Вологодской области, и на территории Вельского и Плесецкого районов Архангельской области. Главная задача предприятия - обеспечить бесперебойные поставки природного газа в жилые дома городов и сел, на предприятия промышленности и сельского хозяйства, на объекты энергетики и социальной сферы. Нюксенское ЛПУМГ в первую очередь осуществляет эксплуатацию и обслуживание более 150 км магистрального газопровода «Сияние Севера» [3].

Объектом исследования является компрессорная станция Нюксенского линейно-производственного управления магистральных газопроводов, а предметом исследования - воздействие предприятия на воздушный бассейн, анализ объемов, динамики, состава выбросов и разработка системы мероприятий по снижению их влияния на окружающую среду (ОС).

Цель исследования - изучить воздействие компрессорной станции Нюксенское ЛПУМГ на окружающую среду, в частности на воздушный бассейн.

Для достижения цели необходимо решить следующие задачи:

·изучить литературу о состоянии газотранспортной системы России, её влияния на окружающую среду и деятельности «Газпром трансгаз Ухта»;

·охарактеризовать объект, методы и этапы исследования;

·проанализировать объемы, динамику и состав выбросов компрессорной станции Нюксенского ЛПУМГ;

·предложить ряд мероприятий по экологическому мониторингу и снижению загрязнения окружающей среды.

Автор в качестве докладчицы по теме «Воздействие Нюксенской газокомпрессорной станции на воздушный бассейн» приняла участие на XIV Всероссийской конференции с международным участием «ВУЗОВСКАЯ НАУКА-РЕГИОНУ» в 2016 году.

1. Воздействие газотранспортного комплекса на воздушный бассейн

.1 Газотранспортная система России

ПАО «Газпром» управляет крупнейшей в мире газотранспортной системой. Ее основная часть входит в состав Единой системы газоснабжения (ЕСГ) России. Это уникальный технологический комплекс, который включает в себя объекты добычи, переработки, транспортировки, хранения и распределения газа в европейской части России и Западной Сибири. ЕСГ обеспечивает бесперебойный цикл поставки газа от скважины до конечного его потребителя. ЕСГ имеет огромный запас надежности и способна осуществлять бесперебойные поставки газа даже при пиковых сезонных нагрузках благодаря централизованному управлению, большой разветвленности направлений и наличию параллельных маршрутов транспортировки [2].

Также в управлении ПАО «Газпром» находятся магистральные газопроводы на Дальнем Востоке России: «Сахалин - Хабаровск - Владивосток», «Октябрьский - Хабаровск» и «Соболево - Петропавловск-Камчатский». Общая протяженность газотранспортной системы на территории России составляет 170,7 тыс. км (рисунок 1.1). При транспортировке газа участвуют 250 компрессорных станций с общей мощностью газоперекачивающих агрегатов 46,1 тыс. МВт. Управление Единой системой газоснабжения России осуществляется Центральной диспетчерской ПАО «Газпрома». Ведется круглосуточный контроль за обеспечением надежного и бесперебойного снабжения природным газом российских и зарубежных потребителей [Там же].

ПАО «Газпром» предоставляет недискриминационный доступ к газопроводам независимым компаниям. В 2016 году услуги по транспортировке газа по газотранспортной системе ПАО «Газпрома» на территории Российской Федерации оказаны 24 компаниям. Объем транспортировки составил 121,1 млрд куб. м газа.

Надежность функционирования газотранспортной системы ПАО «Газпрома» обеспечивается внедрением прогрессивных методов диагностики, своевременному проведению капитального ремонта и планово-предупредительных работ. В компании ПАО «Газпром» используется современная система планирования капитальных ремонтов на основе методологии управления техническим состоянием и целостностью газотранспортной сети России. После проведения анализа рисков и оценки системной значимости приоритет отдается тем объектам, ремонт которых даст максимальный эффект. Данный подход дает возможность одновременно повышать уровень технической надежности производственных объектов, оптимизировать объем выполняемых работ и эффективно расходовать финансовые ресурсы. Для повышения надежности поставок газа, развития газоснабжения и газификации российских регионов, выполнения экспортных обязательств ПАО «Газпром» разрабатывает и осуществляет проекты строительства газотранспортных мощностей. В частности, с 2010 по 2016 год компания ввела в эксплуатацию около 9000 км магистральных газопроводов на территории России [2].

1.2 Газотранспортная система «Газпром трансгаз Ухта»

ООО «Газпром трансгаз Ухта» является дочерним газотранспортным предприятием ПАО «Газпром». Основными задачами Общества являются транспорт газа по системе магистральных газопроводов и бесперебойная поставка газа потребителям. ООО «Газпром трансгаз Ухта» оказывает прямое воздействие на социально-экономическое развитие Северо-Западного региона России [3].

Эксплуатируемая ООО «Газпром трансгаз Ухта» газотранспортная система проходит через территорию Северо-Запада Российский Федерации от Бованенковского месторождения на Ямале и самой северной компрессорной станции «Байдарацкая» до западных границ России [Там же].

Создаваемая в сфере деятельности Общества новая газотранспортная система постепенно становится ключевым звеном Единой системой газоснабжения России. Протяжённость газотранспортной системы ООО «Газпром трансгаз Ухта» в однониточном исполнении составляет более 15,1 тысяч километров (рисунок 1.2) [Там же].

В сферах производственной деятельности Общества эксплуатируется 10 автомобильных газонаполнительных компрессорных станций. В состав Общества входит 24 филиала, в том числе 14 линейных производственных управлений магистральных газопроводов (ЛПУМГ), 44 компрессорные станции (КС), 83 компрессорных цеха (КЦ). В компрессорных цехах установлено 418 газоперекачивающих агрегатов. Распределение газа потребителям осуществляется через 173 газораспределительные станции [Там же].

Коллектив предприятия насчитывает более 13 тысяч рабочих и специалистов, работающих как в базовом для «Газпром трансгаз Ухта» городе Ухте, так и в филиалах и подразделениях Общества на всем протяжении газотранспортной системы.

Через территорию Вологодской области проходит газопровод: СРТО (Северный район Тюменской области) - Торжок. По нему газ идет с северных районов Тюменской области. Газопровод обслуживается четырьмя линейно-производственными управлениями: Нюксенским, Юбилейным, Грязовецким и Шекснинским [3].

1.3 Воздействие компрессорных станций на окружающую среду

В настоящее время темпы освоения новых перспективных газоносных регионов во многом определяются взаимоотношением объектов газовой промышленности с окружающей средой и, в первую очередь, степенью экологической безопасности объектов газового комплекса. Многие из проектов добычи и транспорта газа отклоняются Государственной экологической экспертизой именно по причине недостаточной экологической обоснованности проектных решений, которые не обеспечивают минимальное воздействие на природную среду и не гарантируют экологическую безопасность проектируемых объектов. Поэтому проблема обеспечения экологической стабильности газодобывающих и газотранспортирующих регионов является приоритетной среди множества других природоохранных проблем [4].

К настоящему времени выполнены многочисленные экологические исследования, посвященные охране и рациональному использованию природной среды на стадии геологоразведочных работ, освоения промыслов и строительства трубопроводов [5].

Однако остается недостаточно изученным воздействие на природную среду работы КС, являющихся локальным источником загрязнения окружающей среды на обширной территории [4].

Основные факторы воздействия КС на окружающую среду сформулированы М.В. Матвеевым: выбросы в атмосферу; сбросы сточных вод на рельеф и в водные объекты; механические нарушения почв и напочвенных покровов; тепловое загрязнение окружающей среды; нарушение условий тепловлагообмена; шумовое загрязнение атмосферы и так далее [6].

При исследованиях М.В. Матвеевым было выявлено, что потоки загрязняющих веществ при строительстве и работе приводят к возникновению локальных геохимических аномалий. Эмиссия загрязнителей в атмосферу при эксплуатации сопровождается подкисляющим и эвтрофирующим воздействием на наземные и водные экосистемы и приводит к изменению биогеохимической организованности территорий освоения [Там же].

В книге М.В. Матвеева воздействия на грунты можно разделить на две группы: нарушения условий тепловлагообмена в системе «грунт - атмосфера» и прямые тепловые нагрузки на массив пород. Нарушения граничных условий характерны для стадии обустройства и связаны с комплексом строительно-монтажных работ. При этом на ландшафты оказываются три типа воздействий: нарушение свойств почвенно-растительного покрова; изменение условий снегонакопления; изменение режима поверхностного и внутригрунтового стока. Последствия этой группы воздействий - изменения температурного режима пород и глубины сезонного оттаивания [Там же].

Для стадии эксплуатации более характерны прямые тепловые воздействия на грунты. Вокруг трубопроводов с положительной температурой транспортируемого продукта образуются техногенные талики, что сопровождается локальным термокарстом, термоэрозией и нередко приводит к всплытию трубы на поверхность [6].

Поступление загрязняющих веществ в грунты и природные воды на территории КС возможно через поверхность путем выпадения из атмосферы, либо непосредственно путем инфильтрации стоков, утечек, разливов реагентов и горюче-смазочных материалов, подземной инфильтрации из трубопроводов, отстойников, септиков и так далее [Там же].

Сильное загрязнение снегового покрова свидетельствует о преобладании поступления загрязнений в окружающую среду из атмосферы. По словам М.В. Матвеева в результате производственной деятельности КС выбрасывается целый ряд веществ и сложных отходов, таких, как аммонийный азот, нитриты, нефтепродукты, сульфаты, железо и тому подобное. В атмосферу от работающих ГПА через свечи стравливания газа, дыхательные клапаны емкостей хранения горюче-смазочных материалов и так далее выбрасывается значительное количество (десятки и сотни тонн в год) оксидов азота, окиси углерода, метана, паров минеральных и синтетических масел [Там же].

Таким образом, на площадке КС, имеющей ограниченные размеры, концентрируются весьма значительные энергетические и производственные мощности и потоки веществ, многие из которых являются серьезными загрязнителями окружающей среды [Там же].

Результаты опробования снега площадок КС и прилегающей территории показали, что вода, образующаяся при таянии снега, как правило имеет нейтральную или слабокислую реакцию и значительно обогащена аммонием, нитрит-ионами, ортоксилолом, этилбензолом. В единичных пробах отмечаются также повышенные содержания метанола, отдельных металлов - меди, марганца, ванадия. Специфической особенностью снегового покрова является повсеместное повышенное содержание в нем аммонийного азота и нитритов. Наиболее высокие содержания органических соединений приурочены к участкам расположения компрессорных цехов, аппаратов воздушного охлаждения газа и свечей продувки пылеуловителей, то есть к I и IV зонам. Присутствие металлов отмечено на въезде на территорию КС и вдоль путей движения транспорта, то есть, где в снеге присутствуют минеральные механические примеси [6].

Химический состав поверхностных вод площадки весьма разнообразен. Поверхностные воды характеризуются в основном щелочной реакцией, повышенной минерализацией и высокими содержаниями аммония и нитритов, превышающими их ПДК. В отдельных пробах в концентрациях выше ПДК отмечаются железо, медь, марганец, ортоксилол. Загрязнение ароматическими углеводородами и фенолами не установлено [Там же].

Таким образом, площадка КС представляет собой комплексную геохимическую аномалию с повышенными концентрациями соединений азота, ароматических углеводородов, органических соединений. Характерными или типоморфными загрязнителями для газотранспортных объектов являются ароматические углеводороды и соединения азота, а также некоторые органические соединения (диэтиленгликоль, метанол и другие). При этом аномальные концентрации загрязнений отмечаются и за пределами площадки КС на расстоянии до 400 м [Там же].

Кроме загрязнения различными веществами в своём учебнике для ВУЗов Л.А. Михайлов пишет о том, что КС вызывает также шумовое и тепловое загрязнение окружающей среды [7].

Шум представляет собой комплекс звуков, вызывающих неприятные ощущения, в крайнем случае, разрушение органов слуха. Шумовое загрязнение образуется в результате увеличения интенсивности и повторяемости шума сверх природного уровня. В результате работы турбин уровень шума в цехах достигает 150 Дб [Там же].

Тепловое загрязнение возникает в результате повышения температуры среды главным образом в связи с промышленными выбросами нагретого воздуха, воды и отходящих газов. В процессе производственного цикла происходит горение смеси метана (природного газа) и воздуха, температура отходящих газов может доходить до 500 ºС, попадая в атмосферу, они вызывают ее тепловое загрязнение. Выявленные загрязнения компонентов окружающей среды площадки КС, не имеет опасного уровня для человека, но, безусловно, оказывает отрицательное воздействие на живую природу [8].

Согласно вышеизложенному, можно сделать выводы о том, что ПАО «Газпром» является крупнейшей газотранспортной системой в России, входящий в состав Единой системы газоснабжения с общей протяженностью газотранспортной системы на территории России - 170,7 тыс. км.

ООО «Газпром трансгаз Ухта» является дочерним газотранспортным предприятием ПАО «Газпром», газотранспортная система которого проходит через территорию Северо-Запада Российский Федерации с протяжённостью в однониточном исполнении более 15,1 тыс. км.

Через территорию Вологодской области проходит газопровод СРТО-Торжок, который обслуживается ООО «Газпром трансгаз Ухта» филиалом Нюксенское ЛПУМГ. Все газотранспортные предприятия являются загрязнителями окружающей природной среды, источниками выбросов, сбросов и твердых производственных отходов.

\

2. Материалы и методы исследования

Теоретической и методологической основой исследования послужили различные законы, постановления Правительства и кодексы Российской Федерации. Информационную базу составили материалы проектов предприятия. В их числе:

1. Проект нормативов предельно допустимых выбросов (ПДВ) загрязняющих веществ в атмосферу для КС-15 Нюксенского ЛПУМГ за 2010 год;

. Проект нормативов предельно допустимых выбросов (ПДВ) загрязняющих веществ в атмосферу для КС-15 Нюксенского ЛПУМГ за 2015 год;

. Результаты инструментального контроля за соблюдением предельно-допустимых выбросов в атмосферу за 2014 год;

. Результаты инструментального контроля за соблюдением предельно-допустимых выбросов в атмосферу за 2015 год;

. Данные о фактических выбросах загрязняющих веществ в атмосферный воздух за 2010 год;

. Данные о фактических выбросах загрязняющих веществ в атмосферный воздух за 2015 год;

. Проект организации и благоустройства санитарно-защитной зоны.

Магистральная компрессорная станция Нюксенское ЛПУМГ (КС-15) находится на северо-востоке Вологодской области, в Нюксенском районе (рисунок 2.1). Она является одним из подразделений ООО «Газпром трансгаз Ухта». Площадка Нюксенского ЛПУМГ удалена от селитебных территорий на расстоянии более 1,5 км, окружена сельскохозяйственными угодьями и лесными массивами. Ближайшая к КС-15 жилая зона - с. Нюксеница с населением 4271 человек (на 2010 г.) - расположена на расстоянии 1,6 км к югу от предприятия.

Фактические размеры санитарно-защитной зоны установлены на основе проекта организации и благоустройства санитарно-защитной зоны, и составляют (в метрах): по направлениям север, восток, юг и запад - 700, северо-восток и северо-запад - 720, юго-восток - 950, юго-запад - 920 [10].

Первая турбина газокомпрессорной станции КС-15 была запущена и загружена в трассу газопровода Ухта-Торжок 29 декабря 1973 г. С тех пор станция постоянно расширяется и модернизируется, что позволяет ежесуточно транспортировать до 80 млн. м3 природного газа, в год около 29 млрд. м3 [11].

Компрессорная станция Нюксенское ЛПУМГ служит для обеспечения дальнего транспорта природного газа по системе магистральных газопроводов Ухта-Торжок, и предназначена для увеличения производительности газопроводов, что достигается путем повышения давления природного газа на выходе из компрессорной станции за счёт сжатия газа [12].

Газопровод имеет ответвления (шлейфы), по которым газ поступает в компрессорные цехи станции. После очистки он подаётся в газоперекачивающие агрегаты (ГПА), где осуществляется процесс сжатия, после чего газ охлаждается в аппаратах воздушного охлаждения и возвращается в газопровод для дальнейшей транспортировки. Режим работы компрессорной станции круглосуточный и круглогодичный [12].

КС включает шесть цехов с 39 турбоагрегатами. В зоне ответственности управления - шесть ниток уже действующего газопровода: три нитки «Ухта-Торжок», две нитки «Бованенково-Москва», одна нитка «Пунга-Вуктыл-Грязовец» [9].

Нюксенское ЛПУМГ является объектом системы магистральных газопроводов, осуществляющей транспортировку природного газа от Вуктыльского месторождения и месторождений севера Тюменской области к потребителям. Предприятие предназначено для увеличения производительности газопроводов путем повышения давления газа за счет его сжатия - от 40 до 75 кгс/см2 [9].

Кроме того, на компрессорной станции производится очистка газа от конденсата, механических примесей и капельной влаги сепараторами и циклонными пылеуловителями. Режим работы компрессорной станции круглосуточный и круглогодичный [Там же].

Структура предприятия. Жизнедеятельность такого сложного предприятия, как компрессорная станция поддерживают следующие структурные подразделения:

. Газокомпрессорная служба - обслуживает газотурбинные установки, отвечает за транспортировку газа;

. Линейно-эксплутационная служба - следит за состоянием и обслуживает линейные газопроводы (контроль, ремонт, «огневые работы»);

. Служба электрохимзащиты - проводит мероприятия по защите газопроводов от коррозии;

. Служба автоматических систем управления и телемеханики - Служба АСУ следит за работой автоматики турбин. Служба телемеханики осуществляет управление запорной арматурой и передачу физических параметров (температура, давление газа) дистанционно;

. Автотранспортное хозяйство - осуществляет обслуживание парка машин, доставку грузов, людей, оборудования;

. Служба электроснабжения - обслуживает энергетическое хозяйство предприятия;

. Служба тепловодоснабжения - обеспечивает тепло-, водоподачу и отвод, обслуживает водо- и канализационные очистные сооружения, котельные, теплотрассы, водоводы;

. Служба технологической связи - обеспечивает магистральную и внутреннюю связь;

. Административно - управленческое подразделение - осуществляет руководство предприятием (рисунок 2.2).

Кроме того, к элементам вспомогательного производства относятся: котельная, установки регенерации турбинного масла и передвижная сепараторная очистительная установка, гаражи, склады для хранения дизельного топлива, бензина и масла, металлообрабатывающие и деревообрабатывающие станки и так далее [9].

В ВКР использованы общенаучные методы исследований:

·описательный метод, используется во всех разделах ВКР: при характеристике газотранспортной системы России, ООО «Газпром трансгаз Ухта», Нюксенского ЛПУМГ, геоэкологической характеристике Нюксенского района, особенностей технологического процесса компрессорной станции, анализе и динамике выбросов в атмосферный воздух, состава выбросов по загрязняющим веществам;

·картографический метод, используется для отображения основных объектов на территории промышленной площадки КС-15, ситуационной карты-схемы местоположения КС-15, анализа карт газотранспортной сети в России и Вологодской области;

·сравнительно-аналитический метод, применяется при анализе газотранспортной системы России, её воздействия на окружающую среду, объемов и состава выбросов по веществам и классам опасности КС-15;

ретроспективный метод, применяется при анализе ранее полученных данных, рассчитанных по соответствующим формулам и сопоставление их с действующими нормативами и динамики выбросов за период с 2010 года по 2015 год.

Программа и методика исследований включали следующие этапы:

·подготовительный этап. На этом этапе изучены литературные и картографические источники по теме работы, различные проекты и документы по объекту исследований.

·на основном этапе исследований приведена геоэкологическая характеристика территории, на которой расположен объект изучения, проанализированы технологические процессы, объемы, состав, динамика выбросов КС-15.

·на заключительном этапе работы определен ряд направлений по улучшению качества окружающей среды, которые включают ряд направлений по снижению нагрузки на окружающую среду.

Приведённые методы, программа и методика исследований позволили решить поставленные задачи ВКР.

3. Геоэкологическая характеристика Нюксенского района

.1 Геоэкологическая характеристика Нюксенского района

Географическое положение. Нюксенский район - муниципальное образование в составе Вологодской области. Административный центр - село Нюксеница. Район расположен на северо-востоке области и граничит с Тарногским районом Вологодской области на западе, с Устьянским районом Архангельской области на севере, с Велико-Устюгским и Кичменгско-Городецким районами на востоке, с Тотемским и Бабушкинским районами на юге. Расстояние от областного центра - 316 км. Площадь территории муниципального района - 5167,42 км² [13].

Рельеф. В Рассматриваемом районе распространены три типа рельефа. Северная часть и часть центральной территории района представлены плоскими озерно-ледниковыми низинами. Южная часть и часть центральной территории района представлены волнистыми моренными равнинами. Южно-западная часть района представлена холмистыми моренными возвышенностями [14].

Геолого-геоморфологическая характеристика и гидрогеологические условия. Тектонические структуры и стратиграфия дочетвертичных отложений. Общий тектонический план территории предопределен ее расположением на севере древней Восточно-Европейской платформы, состоящей из Балтийского щита и Русской плиты, в зоне сочленения трех крупных структур: Балтийского щита, находящегося северо-западнее; Волго-Уральской актеклизы, находящейся восточнее, и Мезенской синеклизы, расположенной северо-восточнее. Геологическое строение территории представлено терригенными отложениями пермской системы, перекрытыми отложениями четвертичного возраста [15].

Палеозойская группа. Пермская система. Верхний отдел. Татарский ярус. Верхний подъярус (P2t2). Отложения представлены первоцветными мергелями и мергелистыми глинами с прослоями известняков, в верхней части мергели и глины с линзами песков. Залегает под четвертичными отложениями в северо-западной части района изысканий [15].

Нижний подъярус (P2t1) представлен слоистой структурой, состоящей из пестроцветных песчаников, мергелей, известняков и глин, в верхней части разреза встречаются линзы белых и зеленых песков. На рассматриваемой территории пермские отложения выходят на дневную поверхность и обнажаются в бортах долины р. Сухона и в устье р. Городищны [Там же].

Среднерусский надгоризонт. Днепровский - Московский горизонты. Флювиогляциальные, озерно-ледниковые, аллювиальные нерасчлененные отложения (f, lg, aIIdnms). На рассматриваемой территории распространены узкой полосой на верхней части склона правобережной излучиной р. Сухоны. Налегают непосредственно на коренные дочетвертичные отложения. Отложения представлены переслоенными тонкозернистыми песками, горизонтально слоистыми суглинками. Мощность отложений один-два м [Там же].

Московский горизонт. Верхнемосковский подгоризонт. Ледниковые отложения последней стадии оледенения (gIIms3). На территории листа ледниковые отложения распространены повсеместно, перекрывают водораздельные пространства. Это наиболее встречаемый тип отложений. Местами перекрываются озерно-ледниковыми отложениями того же возраста [Там же].

Моренные образования времени отступления московского ледника представлены суглинками, супесями и глинами серо-коричневыми и темно-серыми, неслоистыми, комковатыми, очень плотными, полутвердыми, тугопластичными, реже мягко- и текучепластичными. В отложениях присутствует гравий, дресва, галька, щебень и валуны слабой и средней окатанности, содержание которых колеблется от трёх-пяти до 15-20%, а местами и до 40-50% от объема породы, с редкими гнездами и линзами песчано-гравийного материала мощностью от 0,5 м до 4,5 м. В обломочном материале моренных отложений валуны (преобладающий размер 10-20 см) составляют 5-15% породы, тогда как от 20 до 40% приходится на гравий, гальку, щебень и дресву. Обломки представлены осадочными, изверженными и метаморфическими породами. Благодаря высокой плотности и малой сжимаемости ледниковые суглинки и глины могут служить основанием для различных сооружений [15].

Водно-ледниковые отложения времени отступления ледника, (lg2sIIms3). Слагают уровень долинных зандров. На территории изысканий распространены в районе р. Нюксеница, где ими сложены склоны долинного комплекса, и примыкающая к ним придолинная пологонаклонная часть водораздела [Там же].

Флювиогляциальные отложения представлены крупнозернистыми и разнозернистыми песками со значительным содержанием (до 30-40%) гальки и мелких валунов, реже мелко и среднезернистыми песками с типичной косой слоистостью. Мощность горизонта один-четыре м [Там же].

Водно-ледниковые, озерно-ледниковые отложения времени отступления ледника (lg, fSIIms3). Распространены на левобережье р. Сухона, в юго-восточной части территории изысканий. Залегают на пологом склоне пологоволнистой равнины с уклоном в сторону р. Сухона, также слагают склоны долины ручья Мельничный. Абсолютные отметки залегания 120-140 м. Мощность отложений до пяти-шести м. В состав отложений входят как песчано-галечные отложения, так и ленточные, горизонтально-слоистые суглинки [Там же].

Аллювиальные отложения современного возраста (aIV). На территории изысканий распространены в поймах и I надпойменных террасах рек Сухона, Нюксеница, Баклоновка, Юровица. Залегают на высотах до трёх-пяти м от уреза воды. Комплекс пород представлен аллювиальными отложениями различных стадий руслообразования, слагающими русла, поймы, I надпойменную террасу - илами, глинами, суглинками, песками [Там же].

Современные техногенные отложения (tIV) распространены на всей территории. Они представлены турбированными песчано-глинистыми, песчано-глинисто-гравийными смесями, асфальтобетонными материалами. Мощность колеблется в пределах первых метров. Имеют широкое распространение - территории КС, нефтеперекачивающей станции «Нюксенская», с. Нюксеница, коридор магистральных газопроводов и нефтепровода, многочисленные дороги с твердым покрытием [Там же].

Климат. Рассматриваемая территория находится в умеренном климатическом поясе, в зоне нормальной влажности. Климат слагается под влиянием циклонических и антициклонических вхождений атлантического воздуха и последующей его трансформации в континентальный [16].

Климат данной местности определяется небольшим количеством солнечной радиации зимой, воздействием северных морей и интенсивным западным переносом воздушных масс. Циклоническая особенность особенно развита в зимний и осенний периоды, в летний период она ослабевает. С циклонами связана пасмурная с осадками погода, теплая и нередко с оттепелями зимой и прохладная летом. Поступление воздушных масс арктического происхождения в любое время года сопровождается холодными и сухими северо-восточными ветрами, приносящими резкие похолодания. Наиболее часто это наблюдается в летний период [Там же].

Со стороны Сибири зимой нередко приходит континентальный воздух, принося сухую морозную погоду. Частая смена воздушных масс придает погоде в течение всего года большую неустойчивость [17].

В зимний период преобладают ветры с южной составляющей. Средняя температура января -13,5 ˚С. Минимальная температура воздуха может достигать -52 ˚С. Количество выпавших осадков за месяц составляет 36-55 мм. Продолжительность залегания снежного покрова достигает 168 дней. Наибольшая толщина снежного покрова на открытой местности составляет 53 см, наблюдаемый максимум - 78 см [16].

В летний период преобладают ветры с северной составляющей. Самый тёплый месяц лета - июль, его средняя температура составляет 23,0 ˚С. Максимальная температура воздуха может достигать 37,0 ˚С. Среднее месячное количество осадков составляет 71-76 мм (рисунок 3.1) [Там же].

Осенью преобладают ветры с южной составляющей. Осень, в общем, теплее весны. Переход средней суточной температуры к отрицательным значениям наблюдается в конце октября. Осень обычно дождливая, среднее месячное количество осадков составляет 55-77 мм.

Геоморфологическая характеристика территории. Рассматриваемая территория находится в зоне распространения двух геоморфологических комплексов: абразионно-аккумулятивной ледниковой, озерно-ледниковой пологоволнистой равнины, долинных глубоко врезанных комплексов рек Сухона, Городищна, Юровица, Баклановка, Нюксеница. Ледниковая, озерно-ледниковая пологоволнистая аккумулятивно-абразионная равнина на рассматриваемой территории занимает наибольшую площадь. Представляет собой обширную равнину, сложенную ледниковыми отложениями Московского оледенения. На равнине выделяются пологие невысокие холмы, сложенные ледниковыми, озерно-ледниковыми, водно-ледниковыми отложениями того же возраста. На границе равнины и долинного комплекса р. Сухона, на пологом склоне также распространены озерно-ледниковые и водно-ледниковые отложения. Абсолютные отметки высот 130-150 м. Равнина глубоко разчленена долинами водотоков. Долинные комплексы малых водотоков, таких как руч. Мельничный, р. Баклановка сложены отложениями московского оледенения. Крутизна склонов составляет 5-20º, глубина вреза 10-30 м [18].

Долинный комплекс р. Нюксеница (включая р.р. Юровицу и Баклановку). Днище долины хорошо разработано, сложено аллювиальными отложениями современного возраста. Склоны долины крутизной 5-20º заселены, сложены песчано-галечниковыми водно-ледниковыми отложениями времени отступления Московского ледника [18].

Долинный комплекс р. Сухона представляет собой систему, сложенную разнообразным комплексом пород. Склоны долины крутые, обрывистые, в верхней части заселены. Нижняя и средняя части склонов сложены верхнепермскими отложениями, верхняя часть сложена моренными отложениями московского оледенения, местами на дневную поверхность выступают более древние отложения днепровского возраста. Высота склонов на левобережье достигает 50 м, при крутизне до 60°, не левобережье колеблется от 15 до 50 м [Там же].

Гидрологическая характеристика территории. В гидрологическом отношении район размещения КС-15 относится к северной части Московского артезианского бассейна. Водоносные комплексы пород четвертичных отложений. Водовмещающие породы сложены толщей переслаивающихся мергелей, песков, песчаников, известняков, глин и алевролитов. Последние играют роль относительных водоупоров, разделяющие отдельные водоносные слои. Напорный уровень подземных вод устанавливается на глубинах 20-40 м. Химический состав вод района пестрый. Воды мягкие, гидрокарбонатные натриевые, гидрокарбонатно-сульфатные воды с переменным катионным составом [14].

Из экзогенных процессов на территории района наиболее существенную опасность при хозяйственном освоении представляют: различные виды эрозии, склоновые процессы и плавуны, морозное пучение грунтов, карст. Несоблюдение дренажных условий на новой пятой нитке газопровода СРТО-Торжок приводит к обводнению и заболачиванию трассы [19].

Территорию района с юго-запада на северо-восток на протяжении 127 километров пересекает самая большая судоходная река Вологодской области - Сухона, общей длиной 563 километра и шириной от 105 до 315 м, в пределах района её протяженность составляет 110 км. Сухона очень порожиста. Относится к бассейну Белого моря [14].

В районе имеется 12 озер, из них наиболее большие: озера Рыбное и Темное, площадью 11,32 и 8,36 гектара соответственно. В юго-восточной части района, прилегающей к автодороге Тотьма - Великий Устюг, многочисленны карстовые озера. Около 11% площади занимают болота верховые [20].

Площадка КС-15 Нюксенского ЛПУМГ расположена на левом берегу р. Сухона. Долина реки в окрестностях с. Нюксеница имеет У-образную форму. Ширина долины составляет 500-700 м. Высота склонов 40-50 м. Русло в плане прямолинейное. Химический состава воды р. Сухоны обусловлен преобладанием пермских отложений, состоящие главным образом из известняков, доломитов и мергелей. Химический состав воды р. Сухоны на всем ее протяжении - от истока (из оз. Кубенского) до впадения в р. Северную Двину - характеризуется преобладанием гидрокарбонатных ионов независимо от смены гидрологических сезонов. Река Сухона является главным источником водопотребления для производства КС-15 и с. Нюксеница [21].

Река Уфтюга является крупным левым притоком р. Сухона. Русло р. Уфтюга на участке пересечено с трассой газопровода относительно ровное, в плане прямое, местами глубоко врезанное в долине, ограничено высокими берегами (18-20 м). Наблюдается деформация русла реки. Также на территории Нюксенского района газопровод пересекает р. Нюксеница. Реки получают питание преимущественно за счет летне-осенних дождей и талых вод [14].

Почвенный покров территории. Образование почвенного покрова происходит под совокупным влиянием комплекса факторов почвообразования, включая климат, почвенно-грунтовые воды, рельеф, почвообразующие породы, растительность, хозяйственная деятельность. Среди зональных особенностей территории области, которые определяют общую направленность почвообразовательного процесса, следует отметить климат и растительность. В условиях положительного баланса влаги и преобладание темнохвойных лесов формируются почвы подзолистого ряда. Согласно почвенно-географическому районированию Европейской части России, район относится к Онего-Вычегодской провинции подзолистых и болотно-подзолистых почв [22].

Поверхность района состоит из почв наносной формации различного механического состава. Среди почвообразующих пород преобладают: в южной части - валунные и безвалунные средние и легкие суглинки; в центральной части до правобережной Сухоны - супеси и легкие суглинки; в северной (лесной) части - средние суглинки; по реке Уфтюге - валунные и безвалунные супеси и легкие опесчаненные суглинки [23].

Также распространение в районе размещения КС-15 имеют торфяные болотные верховые почвы. Ареалы распространения данных почв приурочены к трассе магистрального газопровода и пересекающей трассу газопровод заболоченной западине на востоке исследованного района. В зависимости от мощности торфяных слоев, выявленные торфяные болотные верховые почвы подразделяются на торфянисто-глеевые маломощные (20-30 см) и торфяно-глеевые (30-50 см). Данные почвы сформированы в результате атмосферного переувлажнения. Их характеризует бедность элементами минерального питания растений, кислая реакция среды [20].

Пахотные почвы преимущественно (50-70%) имеют сильно-кислую реакцию. Содержание гумуса в пахотном слое не превышает двух%. Очень бедны почвы подвижным фосфором. По количеству обменного калия пахотные почвы неоднородны. Имеются пахотные почвы на флюгляциальных отложениях, которые бедны обменным калием [24].

Наряду с основными факторами почвообразования (климат, рельеф и другие), на почвы участка прохождения газопровода на территории района оказывает влияние производственная деятельность человека. В районе прохождения трассы хозяйственные земли приурочены к долине р. Уфтюги. Благодаря пересечению газопроводом сельскохозяйственных полей, систематический список почв на линии трассы дополняется агрогенными подтипами [23].

На участке пересечения трассой р. Уфтюги велика вероятность проявления процессов водной эрозии почв. Развитию эрозии способствует расчлененный рельеф с заметными перепадами высот. Активизация эрозии происходит на пахотных землях и при строительстве трассы [23].

Растительный мир территории. Основными растительными сообществами в районе Нюксенского ЛПУМГ являются лесные, которые занимают 78,51% территории, и располагаются на водоразделах, на их склонах и в поймах рек. Луговые и болотные сообщества занимают соответственно 3,14% и 0,10% общей площади. На долю безлесных антропогенно-измененных участков, не считая зарастающих вырубок, приходится почти пятая часть (18,26%) общей площади исследованной территории, что говорит о довольно высокой степени антропогенной трансформации района компрессорной станции. Однако в целом его растительный облик определяют лесные сообщества [13].

Еловые и елово-пихтовые леса. Темнохвойные леса в районе ЛПУМГ по занимаемой площади (17,48%) стоят на втором месте после преобладающих здесь вторичных мелколиственных и смешанных лесов. Под ними формируются подзолистые почвы. Большая часть территории хорошо дренирована глубоко врезанными долинами рек и ручьев, поэтому процессы оглеения не получают большого распространения, так как грунтовые воды в основном лежат глубоко. В составе насаждений кроме ели, встречается пихта, сосна, береза, осина и другие породы. Имеются массивы (1,22% общей площади) темнохвойных травянистых лесов, в которых пихта даже преобладает. Древостои, как правило, разновозрастные, что обусловлено эколого-биологическими свойствами ели и наличием многочисленных вырубок, в том числе выборочных. Основными типами еловой формации здесь являются ельники травянистые (на их долю приходится 12,07% всей площади территории) и ельники черничные (4,18%). Абсолютным доминантом в древесном ярусе является ель, постоянно присутствует в нем береза, реже сосна и пихта. Состояние подлеска разное - от почти полного отсутствия до сомкнутого кустарникового яруса. В травяно-кустарничковом покрове господствуют лесные кустарнички (черника, брусника) и травы (папоротники, хвощи, кислица, луговик извилистый). Расположенные в долинах рек ельники травянистые имеют водоохранное значение, относятся к категории защитных и не используются для промышленных рубок [13].

Сосновые леса. Больших массивов сосновых лесов в районе КС-15 нет. Они занимают лишь 2,12% всей площади района и представлены сосняками черничными. Сосновые леса расположены на дренированных водоразделах и их дренированных склонах. Древесный ярус состоит из сосны обыкновенной с единичными елями, березами. Высота сосен в среднем 15-20 м (максимум 25 м), сомкнутость крон 0,5-0,6, в подлеске отмечаются кусты можжевельника, ивы, шиповника, рябины обыкновенной. Подрост состоит из сосны, ели, березы высотой до четырёх м. Травяно-кустарничковый ярус в основном состоит из черники и брусники. Из трав встречаются луговик извилистый, вейник наземный, иван-чай, плауны и сфагнумы [Там же].

Мелколиственные и смешанные леса. Среди лиственных и смешанных лесов в районе КС-15 наибольшие площади занимают насаждения с доминированием березы (38,97%). Смешанные травянистые елово-березовые леса представляют собой старые вторичные березняки, возвращающиеся к исходному типу травянистых лесов - ельнику травянистому. Сходным типом являются смешанные осиново-березово-еловые черничные леса, занимающие 8,16% территории. Их отличие6 м от предыдущего типа являются доминированные осины в первом ярусе. Под пологом древостоев преобладает жизнеспособный еловый прирост, который в дальнейшем приводит к смене березы елью [Там же].

Луговая растительность. В районе расположения Нюксенского ЛПУМГ КС-15 луговые сообщества занимают 3,14% территории и представлены разнотравно-злаковыми суходольными и разнотравно-злаково-осоковыми пойменными ассоциациями с порослью, местами густой, кустарниковых ив и березы. В травостое пойменных лугов преобладают осоки, лабазник вязолистый. В травостое суходольных лугов преобладает разнотравье с доминированием костра безостого, лисохвост лугового, мятлика болотного, вероники длиннолистой и других мезофитных видов [Там же].

Полезные ископаемые. Из полезных ископаемых следует отметить кирпично-черепичные глины в районе деревни Большая Сельменьга. Песчано-гравийные материалы: обнажаются слои песков мощностью 27 м на левом берегу Сухоны, ниже устья речки Сельменьги. Имеются выходы песков у деревень: Заболотье Востровского сельского совета; Устье-Городищенское, на левом берегу Сухоны, мощностью 20,5 м.; Норово-Березовского сельского совета, на правом берегу речки Городищны, на глубине одного метра под мореной, мощностью 25-30 метров. Пески пригодны для дорожного строительства. У деревни Брусенец разведан минеральный йодистый источник. В 1960-х годах промышленную разработку получили месторождения известняков для известкования почв около деревень Дунай Березовского сельского совета (сейчас не существуют) и Вострое, а также калийные соли в районе деревни Бобровское. В восьми км от села Нюксеница разрабатывается карьер по добыче песчано-гравийных смесей, принадлежащий Нюксенскому ЛПУМГ. Его запасы рассчитаны на 10 лет при условии, что ежегодная добыча не будет превышать один млн. м3 [23].

Население. Общая численность населения района на 01.01.2015 г. составляла 8944 человека. Доля мужчин - 47,97% человек. Доля женщин - 52,03% человек. Большая часть населения (4754 человек) проживает в с. Нюксеница. Возрастной состав населения района характеризуется преобладанием лиц трудоспособного возраста. Численность лиц моложе трудоспособного - 1933 человек. Число лиц трудоспособное - 4669 человек, из них работающего населения - 3781. Число лиц старше трудоспособного - 2492 человека. На 2015 год рождаемость в районе составляет 15,4 ‰, показатель смертности - 20,2 ‰. Наблюдается естественная убыль населения (-4,8 ‰) [25].

Экономика. Специализация района определяется наличием значительных лесосырьевых ресурсов, производственная деятельность представлена преимущественно лесозаготовкой. Лесозаготовительную деятельность осуществляют три малых предприятия района (ООО «Востровское жилищное-коммунальное хозяйство», ООО «БиоЭнергоКрат», ООО «Шохта»), два сельскохозяйственных производственных кооператива (СПК) («Восход», «Колос»), одно лесохозяйственное - Нюксенский лесхоз филиал САУ ЛХ «Вологодское лесохозяйственное объединение», один КФХ (А.В. Бородин) и 29 индивидуальных предпринимателей. Лесопиление и деревообработку осуществляют два малых предприятия, один КФХ, 33 индивидуальных. На территории района располагаются Нюксенское ЛПУМГ ООО «Газпром трансгаз Ухта» - филиал крупнейшего на Северо-западе России газотранспортного предприятия, а также НПС «Нюксеница» ОАО «Северные магистральные нефтепроводы» [25].

Сельское хозяйство района имеет молочно-мясную специализацию. Продукция местных сельхозпроизводителей перерабатывается на местном предприятии ООО «Нюксенский маслозавод». Пищевая промышленность представлена в районе хлебопечением и производством кондитерских изделий. Основные производители хлеба - индивидуальный предприниматель А.А. Горбунов и Н.М. Трапезникова (таблица 3.1) [Там же].

3.2 Воздействие на окружающую среду от предприятий Нюксенского района

Экологическая ситуация в районе определяется воздействием на её природную среду субъектами хозяйственной деятельности. Особое влияние оказывается на воздушный бассейн, поверхностные воды и почвенный покров. В таблице приведён перечень субъектов хозяйственной деятельности, которые оказывают наибольшее воздействие на окружающую среду [26] (таблица 3.2).

По сбросам в водоемы «лидерами» в районе являются Северный филиал ООО «Газпромэнерго» (участок ЭТВС №2) и Нюксенское ЛПУМГ ООО «Газпром трансгаз Ухта», на долю которых приходится 97,97% и 2,03% соответственно от общего объема сбросов. Остальные предприятия сбросы в водоемы не осуществляют.

По выбросам от стационарных источников «лидерами» являются Нюксенское ЛПУМГ ООО «Газпром трансгаз Ухта», выбрасывающее 99,05% от общего объема выбросов от стационарных источников, ООО «Нюксенские ЭТС» - 0,59%, ООО «Городищенское жилищно-коммунальное хозяйство» - 0,11% и НПС «Нюксеница» ОАО «Северные магистральные нефтепроводы» - 0,08%. Выбросов от стационарных источников других предприятий незначительны, либо отсутствуют.

По размещению отходов, в том числе захоронению «лидерами» являются СПК «Колос» и ИП В.Л. Чежина, на долю которых приходится 52,46% и 41,17% соответственно от общего объема размещения отходов и их захоронения. Доля размещения отходов, в том числе захороненных у других предприятий незначительна, либо они отсутствуют. В целом по району антропогенное воздействие оказывают 17 субъектов хозяйственной деятельности, большая часть которых принадлежит индивидуальным предпринимателям, деятельность которых заключается в лесопилении.

.3 Техногенные опасности Нюксенского района

Результатом производственной и сельскохозяйственной деятельности человека является изменение состояния окружающей среды, ее загрязнение и возникновение техногенных форм рельефа, влияющих на изменение естественной среды. В Нюксенском районе располагаются предприятия нефтегазотранспортной системы, деревообрабатывающей и пищевой промышленности.

Нефтегазотранспортная отрасль района представлена линейно-производственным управлением магистральных газопроводов и нефтеперекачивающей станцией. В районе введены в эксплуатацию системы магистральных трубопроводов, за счет которых значительно были сокращены расходы топливного газа, электроэнергии и выбросов двуокиси углерода. Возможно загрязнение территории района нефтепродуктами и утечкой газа.

Деревообрабатывающая промышленность района представлена единственной отраслью - лесопилением. Данная отрасль не предусматривает химической обработки древесины, что значительно снижает воздействие на окружающую среду. Отходами данной отрасли являются различного рода горбыли, опилки и прочие.

Наименование хозяйствПоголовье КРСПроизводство молока (т)Реализация молока (ф.вв)Произведено (выращено) скота в живом весе (т)Реализация скота в живом весе (т)20142015+, -20142015%20142015%20142015%20142015%СПК (колхоз) «Присухонский»1460-146258,500215,260012,40010,700СПК (колхоз) «Заречье»30-38,667,06820000,440,26590,4400ООО «Мирный плюс»1982046357,1415,6116322,36361,2611213,414,61095,400СПК (колхоз) «Нюксенский»1201255147,1157,1107129,13133,271031212,91086,836,0789ООО СП Нюксенский маслозавод-277910762971262,71728,71371140,31580,731397493,9612743,243,7101Итого по предприятиям:124614051592034,062308,461131807,12075,26115112,24121,7210866,5749,7775Свиньи3725-12-----5,8-005,300

Таблица 3.2. Антропогенное воздействие субъектов хозяйственной деятельности на окружающую среду района в 2014 году [26]

Наименование природопользователяФактические объемы, тСброс в водоемыВыброс от стационарных источников