22 апреля 2014

Cпутниковый мониторинг пленочных загрязнений Черного и Каспийского морей

Рис.1

Рис.2

Рис.3

Рис.4

Ведущий научный сотрудник Лаборатории оптики океана ИО РАН к.ф.-м.н. А.Ю. Иванов рассказал о результатах многолетнего спутникового мониторинга пленочных загрязнений Черного и Каспийского морей (2009-2013 гг.)

Мониторинг основан на российских технологиях ScanNet (использование мультиспутниковых и мультидатчивых съемок), «Геомиксер» (веб-ГИС картография для интеграции, визуализации и интерактивного анализа) и ScanDrifter (моделирование дрейфа пятен пленочных загрязнений). Такой подход позволяет с 90-95% вероятностью обнаруживать любые пленочные загрязнения и определять их основные типы (аварийные выбросы нефти, судовые разливы, выносы рек, естественные нефтепроявления и т.п.) на радиолокационных изображениях (РЛИ) спутников Envisat, Radarsat-1, Radarsat-2, TerraSAR-X и СOSMO-SkyMed.

Для надежной идентификации судов - вероятных виновников разливов, впервые в российской практике стали применяться данные автоматизированных систем идентификации судов (АИС), в частности, предоставляемые ФГУ «АМП Новороссийск» и канадской компанией exactEarth. В большинстве случаев совмещение радиолокационных изображений и данных АИС позволяет однозначно идентифицировать суда-нарушители. Кроме того, в результате мониторинга был обнаружен ряд беспрецедентно крупных разливов в Черном море, обусловленных процедурой мойки танков в открытом море, что пост-фактум было подтверждено досмотрами в российских портах. Это позволило определить районы выполнения таких операций в море: они расположены на границах российского, украинского и турецкого секторов вне зоны действия национальных и региональных АИС.

На рис. 1 и 2 показаны сводные карты разливов, детектированных в 2011-2013 гг. в Черном море (восточная часть) и в 2009-2013 гг. в Каспийском море (северная и средняя часть); они созданы с использованием технологии «Геомиксер». Для наглядности на картах нанесены границы экономических зон/секторов (по состоянию на март 2014 г.), судоходные трассы, границы лицензионных участков и границы выявленной грифонной активности. С учетом даже того, что съемки Каспийского моря происходят значительно чаще - раз в 1-2 дня, чем Черного моря, в глаза бросаются принципиально различные картины распределения пленочных загрязнений в этих морях. А именно:

- Хорошо видно, что в Каспийском море площади индивидуальных пленочных загрязнений обычно не превышают 10 кв. км, в то время как в Черном море иногда достигают десятков и сотен кв. км.

- Причина этого в том, что в открытой части Черного моря, в отличие от Каспийского, происходят мойки танков, где их моют многоцелевые танкеры-химовозы, перевозящие жидкие вещества различной токсичности - по классификации конвенции МАРПОЛ категорий от A до D, в том числе нефть и нефтепродукты, а также прочие вещества, способные образовывать пленки на поверхности моря. Несмотря на то, что Черное море в рамках МАРПОЛ, объявлено Особым районом, мойки танков в нем возможны, даже после перевозки нефтепродуктов, при выполнении ряда определенных правил и условий. Внутри Особых районов сброс в море химических веществ в строго определенных конвенцией концентрациях производится при следующих условиях: судно находится на ходу и имеет скорость не менее 7 узлов (самоходное) или 4 узла (не самоходное) на расстоянии 12 миль от ближайшего берега, сброс производится через подводное отверстие при глубине моря не менее 25 м. Наибольшее количество (в убывающем порядке) подобных разливов обнаружено в украинском секторе, на границах украинского и российского, турецкого и российского секторов, т.е., главным образом, в открытой части моря.

- Вполне очевидно, что пленочные загрязнения открытой части Черного моря вовсе не обязательно являются загрязнениями нефтью или нефтепродуктами и, можно полагать, являются легальными, т.е. производимыми в рамках положений конвенции МАРПОЛ. Среди них и различные растительные масла, в частности, подсолнечное, пальмовое и др., а также прочие малотоксичные вещества, обладающие способностью создавать пленки на поверхности моря. Кроме того, для процедуры вторичных моек в ряде случаев используются различные эмульгаторы и поверхностное активные вещества - ПАВ, что в результате приводит к тому, что с моечными водами сбрасываются вещества, также образующие пленки. Вопрос, какие вещества помимо нефтепродуктов наиболее часто формируют пленочные загрязнения Черного моря, должен найти ответ в рамках дополнительных исследований.

- В Северном Каспии, где активно идет нефтедобыча (на месторождении им. Ю.Корчагина) или подготовка к ней (на месторождении им. В.Филановского), собственно нефтяных загрязнений (промышленных утечек) как таковых не обнаружено (рис. 2). Это объясняется эффективными мерами экологической и промышленной безопасности (в том числе технологией «нулевого сброса»), которых придерживается компания «ЛУКОЙЛ-Нижневолжскнефть», ведущая промысел. Мелкие пленочные загрязнения в границах лицензионного участка имеют большей частью судовое происхождение и обусловлены активностью обслуживающих судов около платформ и плавучего нефтехранилища. Прочие пленочные загрязнения на акватории Северного и Среднего Каспия также представляют собой судовые разливы из-за сброса льяльных вод, вод машинного отделения и прочих жидких отходов, содержащих нефтепродукты, нередко в смеси с отходами рыбопереработки.

- Существенный вклад в загрязнение этих двух морей, причем нефтью, вносят естественные источники - грифоны, сипы и грязевые вулканы. На рис. 1 рамками показаны места грифонной активности в восточной части Черного моря и группировки обусловленных ими пятен на поверхности моря. Причем места, обозначенные цифрами 1 и 2, хорошо известны и их источники исследованы, а вот третий, расположенный в 43 км от турецкого города Уние (Ünye) (3 на рис. 1; рис. 3) - обнаружен впервые и его исследование еще предстоит. В Каспийском море эта проблема еще более остра, особенно в юго-западной части моря - интегральная карта естественных нефтепроявлений ЮЗ части Каспийского моря (мониторинг 2011 г.) показана на рис. 4. Кроме того, сейчас становится ясно, что постоянное загрязнение нефтью в районе промыслов «Нефтяные Камни» большей частью также обусловлено грифонной активностью как естественного, так и техногенного характера, а не проблемами с нефтедобывающим и транспортирующим оборудованием, как считалось ранее.

В итоге, анализ результатов многолетнего радиолокационного мониторинга еще раз показал, что основным источником пленочных (и нефтяных) загрязнений этих морей служит активное судоходство. Причем по сравнению с другими морями Российской Федерации Черное море является одним из самых загрязненных из-за интенсивных танкерных перевозок. Как сейчас становится ясно, одна из проблем Каспийского моря - высокая активность естественных источников нефти, особенно в южной части моря.

Дополнительную информацию о проблемах, поднятых в заметке, можно найти в следующих публикациях:

  • Иванов А.Ю., Кучейко А.А., Филимонова Н.А., Евтушенко Н.В., Антонюк А.Ю., Терлеева Н.В. Использование космической радиолокационной съемки и данных автоматических систем идентификации судов для выявления судовых разливов в Черном море // Исследование Земли из космоса, 2013. № 5. С. 84-96.
  • Евтушенко Н.В., Иванов А.Ю. Нефтепроявления в юго-восточной части Черного моря по данным космической радиолокации // Исследование Земли из космоса, 2012. № 3. С. 24-30.
  • Иванов А.Ю., Евтушенко Н.В. Естественные нефтепроявления в юго-восточной части Черного моря по данным космической радиолокации // Земля из космоса - наиболее эффективные решения, 2012. № 12. С. 64-71 (http://zikj.ru/images/archive/no12/no12_11_ivanov_evtushenko.pdf).
  • Иванов А.Ю., Голубов Б.Н., Евтушенко Н.В. Активизация грифонов в Северном Каспии по данным космической радиолокации // Земля из космоса - наиболее эффективные решения, 2013. № 16. С. 114-119 (http://zikj.ru/images/archive/no16/19.pdf).
  • ИТЦ «СКАНЭКС» обнаружил еще один подводный источник в турецком секторе Черного моря (http://press.scanex.ru/index.php/ru/news/item/4300-black_sea)
Вы находитесь здесь:Главная/Новости института/Cпутниковый мониторинг пленочных загрязнений Черного и Каспийского морей

 

TPL_A4JOOMLA-WINTERLAKE-FREE_FOOTER_LINK_TEXT