VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014

За последние годы добыча нефти и газа на Сахалине увеличилась почти в четыре раза. Это увеличение произошло  за счёт разработки месторождений, расположенных на шельфе острова. К ним относятся такие, как Пильтун - Астохское нефтяное  и Лунское газовое. Первый этап разработки этих месторождений, в частности, проект Сахалин II был ориентирован на  сезонную разработку нефтяных месторождений, т. к. в зимний период, из-за ледовой обстановки, транспортировка нефти невозможна. На втором этапе проекта было принято решение по прокладке нефте-газопровода, который бы обеспечил  круглогодичную добычу нефти и газа. В настоящее время нефть и газ транспортируются по наземным  трубопроводам общей протяженностью 800 км.

Что касается нефте-газопровода, простирающегося с севера на юг острова, то он пересекает более 1000 водотоков. Несколько меньшее количество водотоков пересекает газопровод, проложенный по проекту «Сахалин I» и простирающийся с северо-востока Сахалина на запад острова и далее через Татарский пролив на материковую часть Дальнего Востока.  Исходя из выше сказанного, возникает вопрос, какова степень влияния прокладки и функционирования нефте-газопровода на водные экосистемы. Именно из этого следует цель исследований, представленных в настоящей работе.    

 Цель работы: оценка влияния прокладки нефте-газопроводов на состояние речного биотопа и беспозвоночных гидробионтов. Определение способа прокладки нефте- газопроводов, при котором на среду будет оказано минимальное воздействие.                                                                                   

Для достижения цели решали следующие задачи:

1.  Осуществляли подбор литературы по вопросу исследования и осуществляли его анализ;

2.  Анализировали  пробы бентоса в реках Ай и Фирсовка, собранные в 2011 и 2012 гг;

3.  Осуществили сравнительный анализ данных по двум годам исследований;

4.  Подготовили заключение вопросу исследования.

 

Данная тема является актуальной, т. к от состояния биотопов водотоков зависит, прежде состояние биоценозов, а именно их видовой состав и численность представленных видов. При нарушении биотопа изменяется численность, биомасса и видовое разнообразие макрозообентоса и вследствие этого, так как беспозвоночные гидробионты являются кормовой базой для многих рыб, происходят как изменения в трофической цепи, так и смена мест нереста,а затем уменьшение численности каждого из видов ихтиофауны.

Объекты, на которых были произведены исследования, - реки Фирсовка (прокладка трубопровода способом горизонтально-направленного бурения) и Ай (траншейный способ прокладки). При прокладке нефте-газопровода траншейным способом (рис. 1) происходит следующее: вырубка всей растительности, снятие почвенно-плодородного слоя, выемка грунта глубиной более 1,5 м. После этого происходит закладка трубы и обратная засыпка грунта. В водотоке засыпку осуществляют щебнем. На последней стадии засыпки возвращают почвенно-плодородный слой.Т.к.  с помощью экскаватора проводятся работы и в самом водотоке, то это приводит к резкому увеличению твердого стока. Как уже было сказано, уничтожается растительность, а это, в свою очередь, ведет к усилению водной эрозии (плоскостного стока) - смыв верхнего горизон­та почвы под влиянием стекающих по склону дождевых или талых вод[1]. Под действием осадков формируются глинистые массы, которые стекают в водотоки. Попадание этих глинистых масс в  реки и ручьи приведет к их заилению, а это  свою очередь влияет на жизнедеятельность донных организмов и снижению их численности и биомассы[14].

К основным преимуществам способа горизонтально-направленного бурения (рис. 2)  (р. Фирсовка) можно отнести следующие: трубопровод, уложен­ный в скважину, находится в массиве ненарушенного грунта на большой глубине - ниже прогнозируемых русловых деформаций; водоем и его берега не зат­рагиваются строительством, нe нарушается естественный ландшафт, не угнетается флора и фауна водоемов[11].

Рис. 2 - Методы бурения: горизонтально-направленное бурение (переходы трубопроводов) (Спектор Ю.И. и др., 2001).

Материал и методы исследования

Исследования были проведены на реке Ай и Фирсовка. Полевые работы и выезды были осуществлены в 2011 -2012 гг.

Для отбора проб макрозообентоса использовали бентометр. Процедуру осуществляли в соответствии с методикой сбора.[12]   Реакцию зообентоса на изменения гранулометрического состава грунта оценивали по количеству видов  и биомассе беспозвоночных гидробионтов. В представленной работе использовали первичные материалы по оценке численности зообентоса, любезно предоставленные В. Н. Ефановым. 

 Результаты исследования и их обсуждения

К чему привело изменение биотопа в реке, именно, изменился ли видовой состав бентосных организмов, численность и их биомасса, а также экологическая принадлежность?

Как уже отмечали ранее, для суждения о специфике биоценоза на различных участках водотока реки Ай (пройдена траншейным методом), а также на реке Фирсовке (пройдена горизонтально-направленным бурением) были собраны пробы бентоса. Данные за 2011 г. по численности и биомассе бентоса в каждом из водотоков представлены в таблицах    (табл. 1 и 2).

 

Таблица 1 -  Численность и биомасса беспозвоночных гидробионтов в реке Фирсовка

Показатели	Станция №1	Станция №2	Станция №3
N,экз./м²*	4468	5602	2001
B, г/м²*	28,7	240,6	33,6

N,экз./м²- численность беспозвоночных, количество экземпляров на м².

B, г/м²- биомасса беспозвоночных, количество грамм на м².

 

 

Таблица 2 - Численность ибиомасса беспозвоночных гидробионтов в реке Ай

Показатели	Станция №1		Станция №2		Станция №3
	Проба 1	Проба 2	Проба 1	Проба 2	Проба 1	Проба 2
N,экз./м²	200	268	867	933	2001	467
B, г/м²	7,6	3,6	21,9	35,1	67,4	29,2

Данные 2011 г., собранные и любезно предоставленныеМ. Кройт.

 

Исходя из представленных таблиц мы пришли к заключению о том, что изменение биотопа (в нашем случае дна водотока), в частности содержания мелких фракций грунта  приводит к изменению, как численности, так и биомассы бентоса. Наблюдается зависимость уменьшения численности и биомассы макрозообентоса с увеличением содержания песчано-илистой фракции грунта на реке Ай. В тоже время на реке Фирсовка, где не было осуществлено воздействие на дно водотока и его берега не происходит изменений в численности и биомассе макрозообентоса.

Данные за 2012 г. по численности и биомассе бентоса в каждом из водотоков представлены в таблицах    (табл. 3 и 4).

 

Таблица 3 -  Численность и биомасса беспозвоночных гидробионтов в реке Фирсовка

Показатели	Станция №1		Станция №2		Станция №3
	Проба 1	Проба 2	Проба 1	Проба 2	Проба 1	Проба 2
N,экз./м²*	241,6	383,3	133,3	300	541,6	158,3
B, г/м²*	1,38	5,53	1,09	2,5	8,71	4,17

N,экз./м²- численность беспозвоночных, количество экземпляров на м².

B, г/м²- биомасса беспозвоночных, количество грамм на м².

 

Таблица 4 - Численность ибиомасса беспозвоночных гидробионтов в реке Ай

Показатели	Станция №1		Станция №2		Станция №3
	Проба 1	Проба 2	Проба 1	Проба 2	Проба 1	Проба 2
N,экз./м²	241,6	500	75	33,3	166,6	291,6
B, г/м²	2,95	16,6	1,6	1,4	4,8	4,08

Данные 2012 г., собранные и любезно предоставленныеК. Бякиной.

 

Судя по представленным данным как численность, так и биомасса бентоса в р.Ай значительно больше на участке, расположенном выше трассы нефте- газопроводов. Она значительно уменьшается (почти в семь раз) на участке пересечения трассой водотока и несколько увеличивается на расстоянии 500 м от него. Видовое разнообразие как на участке выше трассы, так и ниже участка пересечения практически не отличается друг от друга. Здесь насчитывается  5 групп беспозвоночных - Amphipoda, Coleoptera, Diptera, Ephemeroptera, Plecoptera, по одному виду в каждом [8, 9, 10].В тоже время, на участке пересечения трассой видовое разнообразие значительно уменьшилось. Заметим, что на всех станциях присутствует вид, обитающий как на каменистых, так и на заилённых грунтах - Eogammarusbarbatus(отрядаAmphipoda)[12].

Что касается реки Фирсовка, то сколько-нибудь значительных различий по численности, биомассе и видовому разнообразию бентоса на различных участках нами не отмечено (см. табл. 3). 

Считаем что значительное уменьшение, как численности, так и биомассы зообентоса - следствие обильного заиления  дна фракциями грунта менее <1мм. 

Более того, на участках, затронутых антропогенным воздействием,  отмечено наличие видов, нетребовательных к содержанию кислорода и обитающих в илистых грунтах: Hexatomasp.(отряд Diptera), EphemerastrigataEaton (отряд Ephemeroptera)[8, 10]. В то время как численность и биомасса подёнок, веснянок и ручейников значительно превалирует в реке Фирсовка, т.к. эти виды обитают в чистых водах и на каменистых грунтах. Встречаются виды подёнок (отрядаEphemeroptera) Ameletusgr. Costalis, Ephemerella (Torleya) lenoki,Ephemerasp.; веснянок (отрядаPlecoptera)  Diurasp., Stavsolussp.; ручейников (отрядаTrichoptera) Apataniacrymophila, Ceratopsycheorientalis, Rhyacophila (Hyporhyacophila) sp[3,5].

В реке Ай такие виды как подёнки, веснянки и ручейники практически отсутствуют, т. к., из-за специфики дыхательного аппарата и физиологической особенности (фильтраторы) они не могут обитать на заилённых участках грунта.

 

Заключение

В результате проведённого исследования выявлено, что прокладка нефте-газопроводов через реки способом горизонтально-направленного бурения не оказывает существенного воздействия на состояние в них биотопа и, соответственно,  биоценоза. Численность, биомасса, биоразнообразие, а также экологическая приуроченность  макрозообентоса практически в этих водотоках не изменяются на различных участках. В тоже время на реке, пройденной траншейным способом, происходят весьма значимые изменения биотопа, а именно, формирование большого количества наилка и изменение гранулометрического состава грунта (увеличение частиц диаметром менее 1мм). Существенное осадконакопление привело к изменению биоценоза, в направлении уменьшения его видового разнообразия, численности, биомассы и экологической принадлежности на участке пересечения нефте- газопроводами, именно исчезли представители оксифильного комплекса и их заменили представители эвриоксибионты. 

Итак, от способа прокладки труб зависит будущее состояние биотопа и как, следствие, биоценоза, представители которого либо будут значимы в трофических цепях мезоэкосистемы либо станут её, практически, тупиковой составляющей, не используемой консументами второго порядка.

В заключение замечу, что исследования в направлении оценки состояния зообентоса в водотоках, пересекаемых трассой нефте- газопроводов,  будут продолжены. В 2013 г. собраны новые пробы и их обработка, и анализ полученных данных позволит углубить наши знания в направлении трансформации мезоэкосистем под воздействием антропогенных факторов, в частности изменения растительности на площади водосбора водотоков.

 

Список литературы

1.                Вальков В.Ф., Казеев К.Ш., Колесников С.И. Почвоведение.  - Москва: ИКЦ «Март», Ростов-на-Дону Издательский центр «Март», 2004. - 496 с.

2.                Леман В.Н., Кляшторин Л.Б. Методические указания по оценке состояния нерестилищ тихоокеанских лососей: Методические указания - М.: Изд-во ВНИРО. 1987. С. 28

3.                Леман В.Н., Чебанова В.В. Реакция литофильного зообентоса на изменение гранулометрического состава грунта в метаритрали малой предгорной реки (юго-запад Камчатки). Изд-во ВНИРО. 2004. С.5

4.                Определитель насекомых Дальнего Востока России. Т. VI. Двукрылые и блохи. Ч. 4. - Владивосток: Дальнаука, 2006. - 936 с.

5.                Определитель пресноводных беспозвоночных России и сопредельных территорий. Том 3. Паукообразные. Низшие насекомые. - С.-Пб., 1997. - 442 с.

6.                Определитель пресноводных беспозвоночных России и сопредельных территорий. Том 4. Высшие насекомые. - С.-Пб., 1999 - 1000 с.

7.                Определитель пресноводных беспозвоночных России и сопредельных территорий. Том 5. Высшие насекомые. - С.-Пб., 2001. - 836 с.

8.                Панкратова В.Я. Личинки и куколки комаров подсемейства Chironominae фауны СССР (Diptera, Chironomidae = Tendipedidae) / В.Я. Панкратова. - Л.: Наука, 1983. - 296 с.

9.                Панкратова, В.Я. Личинки и куколки комаров подсемейств Podonominae и Tanypodinae фауны СССР (Diptera, Chironomidae = Tendipedidae) / В.Я. Панкратова. - Л.: Наука, 1977. - 154 с.

10.           Панкратова, В.Я. Личинки и куколки комаров подсемейства Orthocladiinae фауны СССР (Diptera, Chironomidae = Tendipedidae) / В.Я. Панкратова. - Л.: Наука, 1970. - 344 с.

11.           Спектор Ю.И., Мустафин Ф.М., Лаврентьев А.Е. Строительство подводных переходов способом горизонтально направленного бурения. - Уфа: ООО «ДизайнПолиграфСервис», 2001. - 208 с.

12.           Тиунова Т.М. Методические рекомендации по сбору и определению зообентоса при гидробиологических исследованиях водотоков Дальнего Востока России: Методическое пособие. - М.: Изд-во ВНИРО. 2003. - 95 с.

13.           Цветкова Н.Л. Прибрежныегаммариды северных и дальневосточных морей СССР и сопредельных вод. 1975. Изд-во «Наука», Ленингр. Отд., Л. С. 257

14.           Ширин, П.К. Строительство подземных трубопроводов. - М.: Государственное Издательство Строительной Литературы, 1951. - 182 с.

 

Код для цитирования: Скопировать