Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2022. Т. 19. № 1. С. 158-169
Спутниковый мониторинг состояния окружающей природной среды в зоне воздействия нефтегазового комплекса Томской области
М.Н. Алексеева
1 , И.Г. Ященко
1 1 Институт химии нефти СО РАН, Томск, Россия
Одобрена к печати: 17.12.2021
DOI: 10.21046/2070-7401-2022-19-1-158-169
Работа посвящена мониторинговым исследованиям состояния окружающей природной среды нефтедобывающих районов Томской обл. с использованием дистанционных данных. Актуальность работы обусловлена существующей проблемой сжигания попутного нефтяного газа на факельных установках (ФУ). В статье представлены картографические, графические и численные данные воздушного распространения загрязняющих веществ (ЗВ) при сжигании попутного нефтяного газа, построенные с помощью дистанционных методов исследования и доступных в интернете космических снимков Sentinel-2, продуктов MOD04 и лидарных данных CALIOP. Показано, что в зонах рассеивания от факельных установок на Васюганской и Лугинецкой группах месторождений, а также от факельных установок Крапивинского и Двуреченского месторождений наибольшему риску деградации подвержены темнохвойные леса, занимающие 21, 33 и 27 % территорий зон соответственно. В зонах рассеивания ЗВ от факельных установок Южно-Черемшанского и Герасимовского месторождений наиболее уязвимы светлохвойные породы деревьев, занимающие 20 и 18 % площади зон соответственно. Приведены величины аэрозольной оптической толщины атмосферы (АОТ) по оптическим данным MOD04_3k непосредственно над факелами. Сравнительный анализ между значениями АОТ над площадками с действующими факелами и близстоящими метеостанциями показывает, что в трёх из пяти случаев показатели АОТ в районе расположения ФУ Двуреченского, Крапивинского, Лугинецкого, Шингинского и Южно-Черемшанского месторождений не превышают фоновые, а для месторождений Оленье, Столбовое, Первомайское во все указанные даты отмечается превышение АОТ в воздухе по сравнению с фоном. Приемлемое состояние атмосферы с незначительным антропогенным аэрозолем над ФУ некоторых месторождений связано с применением современных технологий по утилизации попутного нефтяного газа АО «Томскнефть». Установлено, что на профиле лидара CALIOP в зоне рассеивания ЗВ от ФУ Васюганской группы месторождений (Столбовое, Катыльгинское) 12.02.2020 зафиксирован дым на высоте от 30 м до 1 км и 04.04.2020 определена пыль на высоте от 3 до 10 км. Приведённые исследования демонстрируют широкие возможности спутникового мониторинга состояний биосферы и атмосферы для выявления риска техногенного аэрозольного и теплового воздействия в условиях нефте- и газодобычи.
Ключевые слова: месторождения нефти и газа, Томская область, попутный нефтяной газ, факельные установки, растительный покров, спутниковые данные Sentinel-2, продукты MOD04, данные лидара CALIPSO
Полный текстСписок литературы:
- Алексеева М. Н. , Ященко И. Г. Алгоритм детектирования факельных установок по сжиганию попутного нефтяного газа и оценка объемов выбросов вредных веществ // Оптика атмосферы и океана. 2019. Т. 32. № 6. С. 490–494. http://dx.doi.org/10.15372/AOO20191106.
- Алексеева М. Н. , Рапута В. Ф. , Ярославцева Т. В. , Ященко И. Г. Оценка атмосферного загрязнения при сжигании попутного газа по данным дистанционных наблюдений теплового излучения // Оптика атмосферы и океана. 2019. Т. 32. № 11. С. 915–919. DOI: 10.15372/AOO20191106.
- Бочка Л. А. , Кашницкий А. В. Макет потоковой обработки данных Sentinel-2 // Вестн. Тверского гос. ун-та. Сер. «География и Геоэкология». 2018. № 3. С. 40–56. https://doi.org/10.26456/2226-7719-2018-3-40-56.
- Густокашин П. Е. , Катаев М. Ю. Сравнительный анализ аэрозольной оптической толщи из спутниковых продуктов MODIS и CALIPSO уровня L2 // Управление, вычислительная техника и информатика. 2018. Т. 21. № 4. С. 70–74. DOI: 10.21293/1818-0442-2018-21-4-70-74.
- Маслов В. А. , Абдуллаев С. Ф. , Назаров Б. И. Наблюдения быстрого осаждения аэрозоля по данным AERONET // Докл. Акад. наук Республики Таджикистан. 2018. Т. 61. № 2. С. 159–166.
- Плахина И. Н. , Панкратова Н. В. , Махоткина Е. Л. Сравнение данных наземного и спутникового мониторинга аэрозольной оптической толщины атмосферы для территории России // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2018. Т. 15. № 2. С. 225–234. DOI: 10.21046/2070-7401-2018-15-2-225-234.
- Полищук Ю. М. , Касаткин А. М. Анализ биоиндикационных свойств сосны сибирской для оценки воздействия факельного сжигания попутного газа на природную среду // Вестн. Югорского гос. ун-та. 2006. Вып. 4. С. 87–92.
- Полищук Ю. М. , Кокорина Н. В. , Кочергин Г. А. , Перемитина Т. О. , Токарева О. С. Методология оценки экологического риска воздействия точечных источников атмосферного загрязнения на основе данных биоиндикации // Проблемы анализа риска. 2011. Т. 8. № 4. С. 22–35.
- Рапута В. Ф. Экспериментальные и численные исследования аэрозольных выпадений примесей в окрестности нефтегазового факела // Вестн. Новосибирского гос. ун-та. Сер. «Математика, механика, информатика». 2013. Т. 13. № 3. С. 96–102.
- Савичев О. Г. Химический состав болотных вод на территории Томской области (Западная Сибирь) и их взаимодействие с минеральными и органоминеральными соединениями // Изв. Томского политех. ун-та. 2009. Т. 314. № 1. С. 72–77.
- Main-Knorn M. , Pflug B. , Louis J. , Debaecker V. , Müller-Wilm U. , Gascon F. Sen2Cor for Sentinel-2 // Image and Signal Processing for Remote Sensing XXIII: Proc. SPIE. 2017. V. 10427. https://doi.org/10.1117/12.2278218.