КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИХ РИСКОВ НЕФТЕГАЗОДОБЫЧИ В АРКТИЧЕСКОЙ ЗОНЕ НА ПРИМЕРЕ ЯМАЛО-НЕНЕЦКОГО АВТОНОМНОГО ОКРУГА

COMPREHENSIVE ASSESSMENT OF GEOECOLOGICAL RISKS OF OIL AND GAS PRODUCTION IN THE ARCTIC ZONE ON THE EXAMPLE OF THE YAMALO-NENETS AUTONOMOUS OKRUG

Mironov Danil Romanovich

Master's student,  M.I. Platov South Russian State Polytechnic University,

Russia, Novocherkassk

АННОТАЦИЯ

Ямало-Ненецкий автономный округ (ЯНАО) – ключевой регион Российской Федерации по запасам и добычи углеводородов. Это определяет достаточно высокий уровень техногенной нагрузки его уникальные и одновременно, крайне уязвимые арктические экосистемы.

Целью настоящей работы является комплексный обзор современного состояния геоэкологической среды ЯНАО в условиях активной нефтегазодобычи. Последовательно рассмотрены и освещены ключевые факторы антропогенного воздействия. В процессе выполнения данной работы выл выполнен системный анализ официальных докладов, актуальных научных публикаций докладов и данных дистанционного зондирования Земли. Произведен детальный анализ состояния водной среды, проблем загрязнения, геодинамических рисков, активизации опасных криогенных процессов, а также долгосрочных последствий воздействия на наземные экосистемы. На конкретных примерах, включая сравнение с зарубежным опытом, показано, что последствия освоения месторождений для криолитозоны являются глубокими и зачастую необратимыми. Рассмотрено применение методов дистанционного зондирования, как перспективный инструмент для объективной оценки состояния и динамики экосистем. Сделан вывод о необходимости перехода к системному геоэкологическому мониторингу, интегрирующему наземные, дистанционные и геофизические методы, для обеспечения экологической безопасности региона.

ABSTRACT

Yamalo-Nenets Autonomous Okrug (Yamalo-Nenets Autonomous District) is a key region of the Russian Federation in terms of hydrocarbon reserves and production. This determines a fairly high level of anthropogenic impact on its unique and at the same time extremely vulnerable Arctic ecosystems.

The purpose of this work is a comprehensive review of the current state of the Yamalo-Nenets Autonomous District's geoecological environment in conditions of active oil and gas production. The key factors of anthropogenic impact have been consistently considered and highlighted. In the course of this work, a systematic analysis of official reports, current scientific publications, reports and remote sensing data was carried out. A detailed analysis of the state of the aquatic environment, pollution problems, geodynamic risks, activation of dangerous cryogenic processes, as well as the long-term effects on terrestrial ecosystems has been carried out. Using specific examples, including comparison with foreign experience, it is shown that the consequences of field development for the cryolithozone are profound and often irreversible. The application of remote sensing methods is considered as a promising tool for an objective assessment of the state and dynamics of ecosystems. It is concluded that it is necessary to switch to systematic geoecological monitoring, integrating terrestrial, remote and geophysical methods, to ensure the environmental safety of the region.

Ключевые слова: ЯНАО; геоэкология; нефтегазодобыча; криолитозона; геодинамические риски; загрязнение вод; дистанционное зондирование; вегетационные индексы.

Keywords: Yamalo-Nenets Autonomous District; geoecology; oil and gas production; cryolithozone; geodynamic risks; water pollution; remote sensing; vegetation indices.

ВВЕДЕНИЕ

Ямало-Ненецкий автономный округ является ключевым центром добычи углеводородов в России. Одновременно со своей уникальностью, регион характеризуется наличием крайне уязвимых арктических экосистем. Для понимания и выявления всех возможных последствий антропогенного воздействия важно иметь полное понимание характера и масштаба такого воздействия на территории проводимых работ.

В рамках данного исследования, были последовательно рассмотрены ключевые факторы, оказывающие значимое влияние на геоэкологическую обстановку, такие как:

• состояние криолитозоны;
• качество водных ресурсов;
• геодинамические риски недропользования;
• долгосрочные последствия для наземных экосистем.

1. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЙ ПОДХОД К АНАЛИЗУ ТЕХНОГЕННОЙ ТРАНСФОРМАЦИИ КОМПОНЕНТОВ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Предлагаемый подход основан на представлении объекта исследования в виде единой концептуальной схемы каскада геоэкологических рисков, которая объединяет факторы, описанные в источниках [1-3, 6, 7] (рисунок 1).

Рисунок 1. Концептуальная схема каскада геоэкологических рисков при нефтегазодобыче в криолитозоне

2. ОБОСНОВАНИЕ ПРЕДЛОЖЕННОГО ПОДХОДА НА ОСНОВЕ ФАКТИЧЕСКИХ ДАННЫХ

2.1 Техногенные процессы в криолитозоне и глубинных недрах

Фундаментальной геологической особенностью ЯНАО, во многом определяющей его уязвимость, является доминирование вечной мерзлоты [3].

В литературе отмечается, что практически на всей территории Ямала распространены многолетнемерзлые породы, на некоторых участках их мощность может достигать нескольких сотен метров. Данная особенность является одним из ключевых факторов, оказывающих влияние на все инженерно-геологические, гидрогеологические и геофизические характеристики грунтов. Присутствие многолетнемерзлых пород необходимо учитывать при проектировании и строительстве любых промышленных объектов [3]. Любое техногенное вмешательство, как например, строительство кустовых площадок, прокладка трубопроводов или бурение скважин, приводит к нарушению естественного теплового баланса поверхности. Вследствие промышленной деятельности человека, на данных территориях активизируются криогенные процессы, такие как термокарст, термоэрозия и пучение, которые вызывают просадки грунта и создают угрозу для устойчивости фундаментов и инфраструктуры в целом [3].

Иная группа рисков связана с глубинной геодинамикой. Детальный анализ этих процессов изучен на примере крупнейшего на Ямале Бованенковского нефтегазоконденсатного месторождения [1]. Данная территория характеризуется высокой тектонической раздробленностью. Присутствуют зоны аномально высокого пластового давления, классифицируемые как геодинамически активные [1]. Интенсивная газодобыча в таких условиях создает предпосылки для развития опасных процессов. К числу основных техногенных факторов относят неравномерное оседание поверхности при извлечении флюидов, изменение напряженно-деформированного состояния горных пород, возрастание наведенной сейсмической опасности [1].

2.2 Трансформация гидросферы и загрязнение водных объектов

Процессы деградации криолитозоны способны оказывать влияние на состоянии водных объектов. Данные официальной статистики, представленные в 5 главе «Водные ресурсы» Доклада об экологической ситуации в ЯНАО за 2025 год [2], отражают общую ситуацию по всему региону и включают коммунально-бытовые стоки всех населённых пунктов, выделить из данного отчета только воздействие нефтегазового сектора не представляется возможным, однако, включение в контекст данного обзора является частично обоснованным, поскольку крупнейшие города региона (Новый Уренгой, Надым, Тарко-Сале и др.) исторически возникли и функционируют как прямые центры нефтегазодобычи, формируя значительную долю антропогенной нагрузки на водные объекты. В то же время, необходимо отметить, что также не удается отделить вклад стоков поселений, не связанных с нефтегазовым комплексом, что является ограничением, требующим дальнейших исследований.

Основываясь на официальных данных по экологической ситуации в ЯНАО за 2025 год, из природных водных объектов округа в 2025 году было отобрано 251,66 млн м³ воды [2]. При этом, объем водоотведения в поверхностные водоемы за тот же период составил 31,43 млн м³. Более 70%, или 22,18 млн м³, было классифицировано как недостаточно очищенные стоки [2]. Эти цифры свидетельствуют о том, что значительная часть сточных вод поступает в реки и озера без соблюдения установленных нормативов.

Наиболее релевантными для данного исследования являются результаты мониторинга поверхностных вод. В процессе исследования выявляется устойчивый перечень загрязняющих веществ, характерных для основных рек региона. Согласно данным Доклада [2], в водах Оби, Пура, Таза и других водных объектов стабильно фиксируются следы нефтепродуктов, соединения железа, марганца, цинка, меди. Количественным показателем остроты проблемы являются данные о случаях высокого и экстремально высокого загрязнения. В том же источнике приводятся цифры за 2025 год: было зафиксировано 49 случаев высокого загрязнения и 8 случаев экстремально высокого загрязнения [2].

Особое внимание, наряду с загрязнением поверхностных вод, вызывает состояние подземных питьевых источников. В том же докладе прямо указывается на взаимосвязь между загрязнением и деятельностью по добыче углеводородов. Для водозаборов, которые расположены в районах интенсивной эксплуатации нефтяных и газовых месторождений, отмечается повышенное содержание нефтепродуктов [2]. В 2025 году на 7 питьевых водозаборах было зафиксировано значительное загрязнение подземных вод нефтепродуктами (превышение предельно допустимой концентрации в 1,5 раза) и еще на 12 питьевых водозаборах было зафиксировано загрязнение алюминием с той же интенсивностью [2].

Можно сделать вывод, что водные объекты Ямало-Ненецкого автономного округа испытывают комплексные негативные воздействия, которые включают в себя как прямой сброс загрязненных стоков, так и диффузное загрязнение, которое связанно с деградацией мерзлоты.

2.3 Деградация наземных экосистем и дистанционный мониторинг растительного покрова

Геодинамическая нестабильность недр, усугубляя ситуацию в криолитозоне, проецируется на поверхность, создавая новые риски для инфраструктуры. Вопросы о долгосрочных последствия в результате воздействия нефтегазовой инфраструктуры на наземные экосистемы Арктики изучается не только в России. Уникальный пример для анализа представляет собой исследование, которое было проведено на Аляске. В течение 40 лет проводились наблюдения за заброшенной и впоследствии рекультивированной нефтяной скважиной KIC-1 [7]. Результаты исследования показали, что, несмотря на проведенные восстановительные работы, полное отсутствие любой деятельности на площадке, процессы деградации мерзлоты не прекратились. На участке продолжают расширяться зоны просадки грунта, скопления воды и резкого таяния, которые выходят за пределы первоначального участка [7]. Никакого полного восстановления так и не произошло даже спустя 40 лет, зона негативного воздействия только расширилась.

Данный пример способен наглядно продемонстрировать, что даже полное прекращение деятельности и проведение рекультивации не гарантируют возврата экосистем к исходному состоянию. Наличие этого факта ставит важный вопрос о долговременной оценке ущерба. Согласно исследованию, выполненному для территории Бованенковской и Тамбейской групп [5], суммарная стоимость природно-ресурсного потенциала на этих участках оценивается в 135,2 млрд рублей [5]. При этом прогнозная величина ущерба, который может быть нанесен в результате хозяйственной деятельности, составляет 11,3 млрд рублей [5]. То есть, почти десятая часть потенциала территорий растворяется из-за сопутствующего негативного влияния.

Приведенные в настоящей работе данные свидетельствуют о необходимости, постоянного и объективного контроля геоэкологической обстановки в регионе. В условиях труднодоступности и значительной площади территории ЯНАО традиционные методы экологического мониторинга не могут обеспечить необходимой оперативности и полноты охвата. В связи с этим, все большее значение приобретают методы дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ). В научной литературе [4] описана методика количественной оценки состояния растительного покрова, которая базируется на анализе спутниковых данных и расчете вегетационных индексов (NDVI, EVI). Данный метод позволяет проводить диагностику даже на удаленных и труднодоступных территориях. Дальнейшее развитие этот подход получил в работе [6], где на примере месторождений Пуровского района ЯНАО было показано, что анализ временных рядов индекса EVI позволяет не только выявлять наиболее пострадавшие участки (к которым, в частности, было отнесено Вынгаяхинское месторождение), но и фиксировать общий тренд на «позеленение» арктических регионов [6].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенный анализ показывает: геоэкологическая среда ЯНАО испытывает многоплановое, системное давление со стороны нефтегазового комплекса, затрагивающее все компоненты – от глубоких недр до криолитозоны и биоты. Масштаб и глубина изменений, усиленные климатическими трендами, делают традиционные разрозненные меры охраны природы недостаточными. Обоснована необходимость перехода к системному геоэкологическому мониторингу, интегрирующему наземные наблюдения, геофизические методы и спутниковые данные – как это было предложено для Бованенковского месторождения [1] и реализовано в пилотных проектах [4, 6]. Только подход, основанный на прогнозировании, а не на констатации уже наступивших последствий, способен обеспечить экологическую безопасность и устойчивое развитие ключевого арктического региона России.

Список литературы:

1. Грива Г.И. Факторы геодинамического риска при разработке Бованенковского нефтегазоконденсатного месторождения на полуострове Ямал / Г.И. Грива, А.В. Брушков, В.П. Мельников, В.В. Самсонова // Записки Горного института. – 2010. – Т. 188. – С. 175-178.
2. Доклад об экологической ситуации в Ямало-Ненецком автономном округе в 2025 году. – Салехард: Правительство ЯНАО, 2026. – URL: https://yanao.ru/dokumenty/122070/ (дата обращения: 03.08.2026).
3. Николаев С.Н. Ямало-Ненецкий автономный округ: инженерно-геологические условия / С.Н. Николаев, С.К. Мустафин // Международный научный журнал «Вестник науки». – 2025. – № 9 (90), Т. 3. – С. 393-407.
4. Перемитина Т.О. Диагностика состояния и восстановление природных экосистем на объектах нефтегазового комплекса Западной Сибири и прилегающих территориях / Т.О. Перемитина, И.Г. Ященко, В.П. Днепровская // Интерэкспо Гео-Сибирь. – 2017. – Т. 4, № 2. – С. 186-192.
5. Пыстина Н.Б. Эколого-экономическая оценка природно-ресурсного потенциала осваиваемых территорий полуострова Ямал / Н.Б. Пыстина, А.В. Баранов, О.Б. Наполов // Вести газовой науки. – 2013. – № 2 (13). – С. 88-95.
6. Ященко А.В. Диагностика состояния нефтедобывающих территорий арктической зоны с применением спутниковых данных / А.В. Ященко, Т.О. Перемитина, И.Г. Ященко // Оптика атмосферы и океана. – 2022. – Т. 35, № 6. – С. 500-504.
7. Miner K. Frozen no more, a case study of Arctic permafrost impacts of oil and gas withdrawal / K. Miner, L. Baskaran, B. Gay, D. Sousa, C. Miller // Scientific Reports. – 2024. – Vol. 14. – Art. 25403.