Автор Тема: ФИЗИЧЕСКАЯ ГЕОГРАФИЯ, ГЕОЛОГИЯ И ЭКОЛОГИЯ(3)  (Прочитано 2224 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Profi72

  • ПОРТАЛ СТРОИТЕЛЕЙ - www.profitmn72.ru
  • Управляющий
  • Главный инженер
  • ********
  • Сообщений: 55569
  • Профессионализм: 55555
  • Пол: Мужской
  • www.profitmn72.ru
    • Просмотр профиля
    • ПОРТАЛ СТРОИТЕЛЕЙ "Профессионалы Тюменского региона"
    • E-mail
Для анализа зависимости между показателями нефтяного загрязнения
и факторами техногенеза был проведен корреляционный анализ. Расчет коэф-
фициентов корреляции Пирсона показал наличие достоверных зависимостей
между средним содержанием НУВ в поверхностных водах и такими показате-
лями, как количество в пределах лицензионного участка эксплуатационных
скважин (r=0,63), кустовых площадок (r=0,65), шламовых амбаров (r=0,71), общая
площадь загрязненных земель (r=0,70). Менее сильно выражена зависимость
с протяженностью трубопроводов (r=0,54) и количеством аварий на нефтепро-
водах (r=0,48). Встречаемость проб с превышением ПДК зависит от таких по-
казателей, как число аварий на нефтепроводах (r=0,36), общая площадь загряз-
ненных земель (r=0,33). Наблюдается также слабая зависимость с количеством
шламовых амбаров (r=0,30). Медиана не показала достоверной зависимости от
показателей техногенеза. Таким образом, среднее содержание НУВ является
наилучшим индикатором техногенного влияния объектов нефтедобычи. Однако
наличие корреляции между средним содержанием НУВ в поверхностных водах
и показателями техногенеза еще не является свидетельством наличия физических
процессов переноса загрязнителей. Более того, анализ распределений величин
говорит скорее о неправомерности подобного упрощенного подхода. Так, гра-
фическое выражение зависимости между количеством аварий на нефтепроводах
и средним содержанием НУВ в поверхностных водах различных лицензионных
участков свидетельствует о наличии аномальных, резко отличающихся значений
(в рассматриваемом примере это Самотлорский, Мамонтовский, Вахский и Усть-
Балыкский ЛУ) (рис. 2). Очевидно, что при расчете ковариаций и дисперсий
экстремальные значения входят в оценки с большим весом, пропорциональным
их отклонениям от среднего. В результате корреляция, рассчитанная на их
основе, становится существенно завышенной.
 Использование коэффициента корреляции Пирсона адекватно отражает
реальность только в том случае, если распределения близки к нормальным,
а отношения линейны [15]. Использование коэффициента ранговой корреляции
Спирмена, применимого для любых типов распределений, продемонстрировало
иную картину зависимостей: существует слабая корреляционная зависимость
между средним содержанием НУВ и площадью загрязненных земель (R=0,30),
числом шламовых амбаров (R=0,28) и протяженностью нефтепроводов (R=0,34).
Для остальных показателей, в том числе и для количества аварий, зависимости
не выявлено.
Для анализа зависимостей необходима предварительная оценка распреде-
ления величин. Проверка законов распределения показателей нефтезагрязнения
и аварийности с использованием критерия хи-квадрат показала, что распреде-
ление всех переменных не является нормальным и чаще всего близко к лог-
нормальному закону. Так, логнормальное распределение свойственно среднему
арифметическому содержанию НУВ в поверхностных водах (рис. 3). Поэтому
для выполнения математического анализа зависимостей показателей нефтеза-
грязнения от техногенных факторов необходимо предварительное приведение
данных к нормальному распределению. Использовать логарифмирование для
этой цели не представлялось возможным из-за присутствия нулевых значений
для многих переменных (например, доля проб с превышением ПДК, объем раз-
литых пластовых вод или количество амбаров-накопителей). Поэтому было
применено преобразование Барлетта (извлечение квадратного корня при коли-
честве измерений больше десяти).
Дальнейшая обработка данных проводилась с использованием метода пара-
метрического многомерного регрессионного анализа. Сущность регрессионного
анализа составляет описание корреляционных связей, которые характеризуют
изменение функции в зависимости от одного или нескольких аргументов [16].
В общем случае можно полагать, что содержание НУВ в поверхностных
водах есть функция поступления их от разливов, учтенных и отраженных
в статистических данных, и неучтенных поступлений (из шламовых амбаров,
утечек из устья скважин, незафиксированных разливов прошлых лет). Объем
неучтенных поступлений зависит от интенсивности техногенной нагрузки
и факторов экологического риска (количества скважин, шламовых амбаров,
протяженности трубопроводов и т.д.). Кроме этого, существует природный угле-
водородный «фон», на который накладываются техногенные миграционные
потоки. В качестве условного допущения примем, что все техногенные объекты
и участки аварийных разливов каждого лицензионного участка принадлежат
к единому водосборному бассейну, охватываемому пунктами мониторинговых
наблюдений.
Исходными данными для построения модели были: в качестве зависимой
переменной — среднее содержание НУВ (мг/дм3
), в качестве независимых —
показатели аварийности и техногенной нагрузки (количество аварий, в том
числе на нефтепроводах; объемы разлитой нефти и подтоварных вод; общая
площадь загрязненных земель за все время эксплуатации промысла и площадь
разливов текущего года; количество разведочных и эксплуатационных скважин,
шламовых амбаров; протяженность нефтепроводов).
Регрессионный анализ проводился в несколько этапов. На первом этапе
в регрессионную модель были включены только факторы аварийности (число
аварий, объем загрязнителей и площадь загрязненных земель). На втором эта-
пе рассматривались только факторы влияния общего количества объектов ин-
фраструктуры, определяющие уровень техногенной нагрузки и экологического
риска (количество скважин разного назначения, кустов скважин, шламовых
амбаров, протяженность трубопроводов). На третьем этапе рассматривалось
совокупное влияние всех факторов. Далее процедура повторялась, только в ка-
честве зависимой переменной использовался другой показатель нефтезагрязне-
ния (медиана содержания НУВ и доля проб с превышением ПДК).
Проведенные подсчеты показали, что наилучший результат дала модель,
отражающая зависимость среднего содержания нефтепродуктов от совокупного
комплекса факторов (как аварийности, так и техногенной нагрузки), для кото-
рой коэффициент детерминации R2
 = 0.58, скорректированный коэффициент
детерминации R2
 = 0.46 (табл. 2). Это означает, что около половины поступаю-
щих в природные воды НУВ описываются моделью. Остальная доля НУВ по-
ступает от не учтенных в модели факторов, которые можно обозначить как
природный углеводородный фон, который зависит от ландшафтных и геологи-
ческих условий. Наличие такой зависимости подтверждает, во-первых, факт
интенсивного негативного воздействия нефтедобычи на качество вод и, во-вторых,
необходимость учета природных факторов формирования углеводородного фона.
Показатели аварийности и техногенной нагрузки, по отдельности, описывают
поступление НУВ с меньшей достоверностью, причем коэффициент детерми-
нации R2 для комплекса факторов аварийности выше, чем для комплекса по-
казателей техногенной нагрузки. Это позволяет сделать вывод, что аварии
определяют большее поступление НУВ, чем неучтенные разливы.