Программа экологического мониторинга, которая реализуется в России, была разработана в соответствии с российским федеральным законом «Об охране окружающей среды» и национальным разрешением на строительство газопровода. Исследования окружающей среды проводятся по таким компонентам, как качество морской воды, состав донных отложений, морская флора и фауна, уровень шума, качество воды в ручьях, качество воздуха в районе строительства, в близлежащих населенных пунктах и т.д. Данные мониторинга поступают в результате отбора проб на береговом участке и в море в точках, площадках и створах, утвержденных российскими официальными органами, а также со спутников.
К концу третьего квартала 2011 года основные работы по строительству российского сектора газопровода «Северный поток» были успешно завершены: построены береговые сооружения в бухте Портовая, полностью уложены обе нитки газопровода на берегу и в море, проведены гидравлические испытания на прочность первой нитки, которая была введена в эксплуатацию 8 ноября текущего года.
Потенциальное экологическое воздействие строительства в России было связано в основном с гидроиспытаниями летом 2011 года, работами по корректировке рельефа морского дна на глубоководном участке и укладкой второй нитки. Большое внимание при проведении экологического мониторинга уделялось качеству воды в бухте Портовая и Финском заливе, а также сохранению водных биоресурсов в районе укладки газопровода. Российская программа экологического мониторинга является частью общей программы экологического и социального мониторинга по всему маршруту газопровода.
Программа включает в себя исследования физической, химической, биологической и социо-экономической среды. Более 20 компаний проводят исследования с целью оценки фактического воздействия строительства газопровода «Северный поток» на окружающую среду. Компания Nord Stream инвестировала 13 млн евро в общую программу экологического и социального мониторинга в 2010 году и планирует инвестировать в общей сложности около 40 млн до 2016 года включительно.
Примерно в 1000 точках вдоль всего маршрута газопровода проводятся замеры и отбираются пробы для изучения шестнадцати показателей, включая качество воды и восстановление морского дна. Данные анализируются в международно признанных лабораториях, и результаты передаются национальным природоохранным органам каждой из этих стран.