Меры способные защитить окружающую среду от загрязнения нефтью кратко

Обновлено: 06.07.2024

В нефтегазодобывающей промышленности загрязнение водных объектов и почвогрунтов происходит в результате аварий при транспортировке нефти и нефтепродуктов, нарушении обваловок шламовых амбаров при строительстве скважин, паводках и подтоплении территории буровой в период интенсивного снеготаяния, при несоблюдении правил хранения нефти и горюче-смазочных материалов (ГСМ) в резервуарах (утечки) и нерачительном использовании углеводородного сырья. По этим причинам происходит неконтролируемое поступление нефти и нефтепродуктов в объекты природной среды.

Прикрепленные файлы: 1 файл

05_Глава 4_4.3.6.docx

4.4. ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ОТ НЕФТЯНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ

Предотвращение загрязнения природной среды нефтью и продуктами ее переработки - одна из сложных и многоплановых проблем охраны природной среды.

Загрязнение нефтью природной среды вызывает резкие ответные реакции во всех компонентах экосистемы, как в почве, так и в гидросфере. При попадании нефти в гидросферу происходят глубокие, часто необратимые изменения ее химических, физических, микробиологических свойств и даже иногда перестройка всего гидросферного профиля.

Известны методы удаления нефти и нефтепродуктов с больших водных поверхностей, но они требуют использования специальных устройств, дефицитных адсорбентов, являющихся в основном целевыми продуктами.

Способы борьбы с нефтяным загрязнением окружающей среды. При строительстве скважин нефть и нефтепродукты могут поступать в объекты природной среды в основном с жидкими, полужидкими и твердыми отходами бурения из шламовых амбаров при хранении в них отходов, при ликвидации амбаров, а также при аварийных выбросах нефти и газа в процессе бурения.

Нефть и нефтепродукты в буровых сточных водах могут находиться в виде пленки, эмульсии и в растворенном состоянии. Процессы удаления каждого из указанных видов разлитой нефти не идентичны и представляют определенные трудности. Более сложен процесс удаления эмульгированной нефти, образующейся в результате механических и гидродинамических воздействий при перекачке загрязненных нефтью сточных вод насосными агрегатами, при движении в трубопроводах, различных устройствах и сооружениях буровой. Основной характеристикой эмульсий является дисперсность, которая определяется диаметром капель и удельной межфазной поверхностью, а также устойчивость, зависящая от дисперсности системы, физико-химических свойств эмульгаторов, образующих на поверхности раздела фаз адсорбционные защитные пленки.

Для удаления пленочной нефти и нефтепродуктов с водных поверхностей шламовых амбаров или открытых водоемов требуется использование специальных устройств, дефицитных сорбентов. Однако степень очистки при этом не всегда достаточно высока. Применяют следующие методы ликвидации нефтяных загрязнений водных объектов и почвогрунтов: механические, физико-химические, химические, биохимические.

Механические методы удаления нефти. Существуют различные методы сбора нефти с водной поверхности, начиная от вычерпывания нефти вручную до применения машинных комплексов нефтемусоросборщиков.

Предварительно осуществляют концентрирование и ограждение находящейся на водной поверхности нефти при помощи плавающих бонов. Конструкция бонового заграждения (рис. 4.72) состоит из плавучей, экранирующей и балластной частей [21]. Плавучая часть бона может быть выполнена в виде отдельных поплавков прямоугольного или круглого сечения. Экранирующая часть представляет собой гибкую или жесткую пластину, присоединенную к плавучей части бона и нагруженную для придания устойчивости балластной цепью, трубой или растяжками.

Рис. 4.72. Принципиальные конструкции бонов: 1 — поплавок; 2 — экран; 3 — растяжка; 4 — труба; 5 — гибкие трубки; 6 - цепь

Примером заграждения подводного типа является пневматический барьер, принцип работы которого заключается в создании препятствий на поверхности воды при непрерывной подаче воздуха через перфорированную трубу, уложенную на дно водоема [102].

Борьба с пролитой нефтью на водоемах требует оборудования, которое может эффективно работать в разнообразных природных условиях, в том числе при наличии плавающего льда и мусора. Канадская нефтяная ассоциация и ее Общество по борьбе с пролитой нефтью совместно со службой охраны окружающей среды Канады провели ряд экспериментов с дивертором воздушных пузырьков и по разработке устройства, которое способствует сбору нефти с поверхности воды, когда насосы и скорость течения делают невозможным использование плавучих бонов [146]. Дивертор состоит из отрезков перфорированного шланга или трубы, которые укладывают по дну реки под углом 15 - 30° к течению. Сжатый воздух подается через перфорации из компрессора на берегу. За счет расположения дивертора под утлом нефть клином направляется к берегу, где она может быть собрана ковшом. Сбор плавающей нефти сначала проводили при помощи гибкого шланга из полихлорвинила, но от него отказались и стали использовать оцинкованную стальную трубу. При этом ликвидировалась потребность в якорях, а максимальная рабочая длина достигла 134 м вместо 30.

Дивертор представляет собой оцинкованную стальную трубу диаметром б см и состоит из звеньев, соединяемых замковым механизмом. Его собирают на берегу и устанавливают с помощью лебедки.

Для очистки поверхности водоемов от загрязняющих веществ, в частности от нефти, во Франции разработаны и используются устройства "Циклон" [102]. Установленные по бортам судна, перемещающегося по загрязненной водной поверхности, устройства "Циклон" собирают и сепарируют загрязняющую жидкость. Эта установка может быть смонтирована на судах легкого типа (катерная, моторная лодка, надувная лодка).

Во ВНИИСПТнефти разработан, изготовлен, и испытан опытный образец устройства для сбора нефти с поверхности воды при аварийных разливах на подводных переходных магистральных нефтепроводах судоходных рек [146]. В основу принципа работы механизмов нефтесборщика заложен эффект вихревой воронки. Несамоходный нефтесборщик состоит из заборного устройства, вспомогательного оборудования (мостик, переходные секции, две соединительные секции, мусорозаборник; боновое ограждение, состоящее из секций ограждения и якорных секций), собственно сборщика, пульта управления и передвижной электрической станции. Испытания, проведенные на р. Белой, показали, что производительность нефтесборщика по нефти зависит от толщины пленки плавающей нефти и при толщине 3,5 мм составляет 30 м 3 /ч. С увеличением толщины пленки нефти производительность возрастает.

Заслуживает внимания устройство для сбора нефти с поверхности воды (А.с. 1408019, МКИ Е 02В 15/04), которое поддерживается в плавучем состоянии за счет поплавков, и его передвижение осуществляется за счет вращения барабана приводом, расположенным в отсеке насосного агрегата. Устройство состоит из барабана типа "беличье колесо", нефтесборных воронок, осевой камеры, гибких шлангов, патрубка откачки нефти, бокового ограждения с шарниром, напорного трубопровода откачки нефти на берег. При вращении барабана нефтесборная воронка, шарнирно закрепленная на барабане, опускается вертикально вниз на поверхность воды, покрытой нефтью. Далее воронка отсекает пленочный слой нефти, который и собирается в верхней части воронки и откачивается на берег.

Предложено устройство для сбора нерастворимых жидкостей с поверхности воды, включающее бесконечную ленту с ведомым и ведущим колесами, выполненный в виде перфорированного трубопровода механизм для очистки ленты с подсоединенной к нему установкой для подачи сжатого воздуха, малосборный лоток и привод (А.с. 1425272 СССР, МКИ Е02 В 14/04. Устройство для сбора нефти с поверхности водоемов). Устройство снабжено двумя высоко расположенными автономными валами, на которые насажены турбины. При этом один вал соединен с установкой для подачи сжатого воздуха, а другой — с ведущим колесом. Устройство снабжено дополнительным гидроприводом. Поскольку часть ведущего колеса предварительно заглублена в загрязненную воду, то при его вращении происходит сбор нерастворимой жидкости с поверхности воды сетчатой лентой с очисткой ее сжатым воздухом, поступающим через перфорированный трубопровод от работающего вентилятора. Уловленное масло сдувается в маслосборный лоток.

Устройство для сбора нефти с поверхности водоемов (пат. 3965042 США, МКИ E02F 1/23) использует транспортер, установленный на плавучей платформе, нижняя часть движущейся ленты которого погружена в воду. При движении ленты через поверхность раздела вода - воздух находящаяся на поверхности нефть прилипает к ней и переносится вверх, где снимается с ленты специальным очистителем и поступает в банк-накопитель. Для увеличения захвата нефти она покрыта волокнистым материалом, так называемой "искусственной травой". К нижней части конвейера может быть прикреплен принудительно вращающийся барабан, способствующий поступлению нефти на конвейерную ленту.

Предложены метод и устройство для удаления нефти с поверхности воды следующей конструкции. В конце длинной фермы с емкостями на концах для плавучести установлен сепаратор. Смонтированы экраны, которые направляют нефть к сепаратору, откуда загрязненная вода поступает в емкость (А.с. 1430356 СССР, МКИ C02F 1/23 . Способ очистки поверхности воды от нефти и нефтепродуктов).

Большое число методов и устройств предлагается для удаления нефти с больших акваторий (реки, моря, океаны) зарубежными специалистами. Французскими авторами запатентовано устройство для обработки верхнего слоя жидкости, представляющее собой плоскодонное судно, длина которого - 70 м, ширина - 20 м, высота - 6 м, осадка - 4 м. В носовой части корпуса на высоте судна расположены отверстия для забора загрязненной нефтью воды, которая поступает в центральный отсек, где происходит разделение воды и нефти (заявка 23,06123 Франция, МКИ 23 В 35/32, Е 02В 15/04. Плавучее устройство для обработки' верхнего слоя жидкости).

Предлагается оборудование высокой производительности (до 150 т нефти в час) для сбора разлитой в море нефти, в частности нефтесборщики фирмы OMS типа APSB серии 2, длиной 22 м [222]. Существуют и другие подобные системы еще большей производительности - до 6000 м 3 /ч [220].

Известны также и комбинированные способы, т.е. механический сбор нефти с поверхности воды, предварительно обработанной, например, ферромагнитной жидкостью (А.с. 1186549 СССР, МКИ В63В 35/32. Устройство для сбора нефти с поверхности воды).

Для сбора нефти с поверхности воды были предложены безнапорные гидроциклоны, конструкции которых разработаны в Новополоцком политехническом институте [96]. Безнапорный гидроциклон представляет собой цилиндроконический корпус с одним или несколькими входными каналами, расположенными в цилиндрической части. В нижней части корпуса тангенциально расположен патрубок отвода воды; внутри конусной части - патрубок отвода уловленных нефтепродуктов. Безнапорные гидроциклоны с несколькими входными каналами предпочтительнее использовать для сбора нефтепродуктов с поверхности неподвижной жидкости. В проведенных авторами [97] экспериментах безнапорный гидроциклон устанавливался в одну из песколовок перед нефтесборной трубой, причем входной канал был расположен навстречу потоку сточной воды. Глубина погружения аппарата регулировалась заполнением нефтяных "карманов" водой (конструкция гидроциклона предусматривает возможность работы аппарата на плаву за счет полных боковых "карманов"). Фиксирование гидроциклона осуществлялось трубопроводами, по которым производилось откачивание осветленной воды и уловленных нефтепродуктов. Работа безнапорного гидроциклона осуществляется следующим образом. После включения насосов вода с нефтяным слоем на поверхности поступает в гидроциклон. Постепенно нефтяной слой приобретает вращательное движение и скапливается в центре рабочего объема гидроциклона, откуда и откачивается по нефтесливному патрубку. Толщина удаляемого слоя нефти в проведенных экспериментах составляла 3 мм и более. Эффективность работы гидроциклонов зависит от их размещения на обрабатываемой акватории, причем предпочтительнее размещение в шахматном порядке. Откачивание нефтепродуктов может производиться как насосами, так и самотеком. Важно в процессе сбора нефти с поверхности воды постоянно поддерживать рабочий орган по отбору нефти на глубине, равной высоте пленки нефтепродуктов. Для этого используются поплавки, поддерживающие на плаву нефтесборочное устройство, выполненное в форме несимметричного эллипсоида.

К механическим способам следует отнести фильтрование загрязненных вод через сернистые насыпные и намывные фильтры. Простейшим устройством для очистки загрязненных вод является песчаный фильтр, где используется кварцевый песок крупностью 0,5 - 2,0 мм с высотой слоя 1 м. В таких устройствах допускается использование дробленого антрацита, керамзита, керамической крошки [194]. Фильтрация происходит сверху вниз со скоростью 5 - 10 м/ч, остаточная концентрация нефтепродуктов в очищенной воде составляет 10 - 20 мг/л, при начальном ее содержании 40 - 80 мг/л [163].

Ныне находит применение метод коалесценции нефтепродуктов при фильтровании эмульсий через различные пористые материалы — гранулированный полиэтилен и вспененный гранулированный полистирол [163].

Физико-химические методы удаления нефти. К ним следует отнести применение адсорбирующих материалов. В качестве адсорбентов применяют пенополиуретан, угольную пыль, резиновую крошку, древесные опилки, пемзу, торф, торфяной мох и т.п. Используют даже солому, которая в зависимости от сорта нефти адсорбирует ее в количестве, в 8 - 30 раз превышающем свою массу. Используют губчатый материал из полиуретановой пены, который хорошо впитывает нефть и продолжает плавать после адсорбции [120]. По расчетным данным, 1 м 3 полиуретанового открытопористого пенопласта может сорбировать с поверхности воды около 700 кг нефти.

Перечисленные ранее механические устройства недостаточно эффективны ввиду непродолжительного контакта их поверхности с нефтью. Для увеличения контакта применяют свободные синтетические полотнища, способные хорошо адсорбировать нефть. Впитавшие нефть полотнища затем пропускают через отжимные валики для отделения нефти (пат. 1197605, 1344564, 3754663 США). Американская компания "Conveel" выпускает поглотительные покрывала, изготовленные из водостойкого растительного волокна, армированного пластмассовой сеткой, способные адсорбировать 10-15-кратное количество нефти. Недостатки механических методов - низкая производительность, зависящая от толщины нефтяной пленки, и невысокая степень очистки (не более 80 %).

При сборке и нейтрализации нефти с помощью гранулированных порошкообразных адсорбентов, распыляемых на нефтяную пленку, применяют материалы органического и неорганического происхождения, предварительно обработанные гидрофобизаторами, вспученные перлит, вермикулит, пемзу и другие материалы; вспененные полистирольные гранулы, стружку фенольного пенопласта.

Эффективным сорбентом (исследования американской фирмы Shell) являются гранулы полиуретанового пенопласта. Они адсорбируют нефть в количествах, более чем в 20 раз превосходящих собственную массу. Используют также материалы, изготовленные из ацетата Na, расплава полиэтилена с парафином, древесные опилки и др. Эти сорбенты поглощают 15 - 19-кратное количество нефти. Все эти материалы уступают пластмассовым микробаллонам (пламилону), поглощающим количество нефти, в 40 раз превышающее их собственную массу.

Одной из причин нарушения кислородного баланса в атмосфере и изменения климата земного шара называют загрязнение окружающей среды черным золотом и продуктами его переработки. Образование пленки на воде ухудшает тепло-, газо-, влагообмен. Это влечет тяжелые последствия, иногда необратимые.

Происхождение отходов

Черное золото засоряет экосистемы по антропогенным причинам и в результате природных выбросов. В естественных условиях нефть выходит из трещин и разломов океанического дна, а также поступает в моря с разрушенными горными породами. Природные факторы называют миграционными потоками.

Процессы выбросов характерны для регионов, где распространены нефтегазовые бассейны. Такие участки занимают около 15% от общей площади Мирового океана. 10–15 тонн ежедневно поступает в калифорнийский пролив Санта-Барбара. Толчком к образованию миграционных потоков может послужить вулканическая активность в местах, где кровь земли протекает в непосредственной близости от ее поверхности.

Основные причины нефтяного загрязнения по вине человека условно разделяют в следующем соотношении:

штатная транспортировка — 30%;
аварии при перевозках судами — 4,9%;
отходы при очистке сырца — 3,3%;
выбросы техникой в атмосферу — 9,8%;
выполнение операций при добыче — 0,3%;
промышленные и городские отходы — 9,8%;
аварии на нефтедобывающем заводе — 2%.

Итого — 60,1%. По последним сведениям, в год от 200 тысяч до 2 миллионов тонн нефтяных отходов попадает в океан с течением рек. Это чуть меньше половины общего потока. Но незаинтересованность добытчиков нефти в истинной статистике мешает выяснить источники засорений. Поэтому невозможно однозначно утверждать, что на оставшиеся 40%, нефтяное загрязнение акватории возникает по вине человека или воле природы.

Учитывая факты нарушения экологического законодательства со стороны производителей, предполагается, что 10% загрязнений в реках приходится на долю естественного поступления. Остальные 30% — антропогенный фактор. Из списка также видно, что последствия загрязнений нефтью с судов и трубопроводов приходится ликвидировать реже, чем проблемы из-за несовершенства методов добычи и транспортировки.

Механизмы образования пленки на воде

Основное загрязнение нефтью и продуктами ее переработки всех экосистем происходит при попадании этих веществ в Мировой океан. 1 тонна разлитого сырца или нефтепродукта способна засорить 12 км2 площади.

На поверхности воды образуется пленка. Она препятствует проникновению кислорода в толщу. Морским обитателям не хватает воздуха. При концентрации нефтепродуктов 17 г/моль и толщине слоя 4,1 мм, в течение 25 дней сокращается поступление кислорода в воду на 40%.

Черное золото — многокомпонентное вещество. Экологические последствия нефтяного загрязнения зависят от размеров фракций, их характера, а также степени уязвимости организмов к влиянию токсинов.

Под действием воды, ультрафиолетовых лучей, ветра, температуры, времени, состав меняется. Загрязняющий слой плывет по воде, разносится ветром и течением. С ним последовательно происходят процессы:

Окисление — происходит под действием солнечного света. Влияние нефти на гидросферу определяется толщиной слоя. Чем он тоньше, тем быстрее окисляется, становится менее вреден. В результате контакта с водными микроорганизмами нефтепродукты расщепляются на углеводороды и другие соединения. Но микробы воздействуют только при определенных условиях, они не в силах разложить тяжелые фракции. В среднем разлагается от 40 до 80% нефти. Активность организмов определяется химическим составом пленки, температурой воды, содержанием в ней кислорода, водорода, питательных веществ.
Испарение. Если составляющие нефти или продукта ее переработки обладают малой молекулярной массой, то они улетучиваются на 75%, большой — на 10%. Осуществляется выброс окислителей и других вредных веществ в воздух. Наиболее опасен 3,4-бензапирен, который служит источником канцерогенов и вызывает мутации. Воздействие нефтяного загрязнения на экосистемы продолжится, когда вместе с осадками испарившиеся фракции попадут в почву.
Устремление ко дну. Фитопланктон и взвешенные в воде частицы увлекают тяжелые фракции за собой в глубину, где откладываются на неопределенный срок. Залежи могут быть выброшены на поверхность и снова образовать пленку.
Уплотнение. После испарения легких частиц пятно сжимается, образуя еще более густую пленку. Эта масса не распадается длительное время. Нарушается фотосинтез, затрудняется поступление кислорода. Течением пятно может отбросить к берегу, что негативно скажется на флоре и фауне прибрежной зоны.

Нефть и продукты ее переработки разлагаются за сутки. Пленку образуют уже совсем другие, не менее опасные соединения. Разложение происходит неравномерно по зонам водоемов, большое значение имеют также времена года. При холодном климате процесс займет годы, теплом — минимум 4 месяца.

С течением и ветром нефтяное пятно на поверхности водоема достигает берегов. Отсюда оно проникает в почву, разносится грунтовыми водами, штормами может быть обратно выкинуто в океан. Вариантов много, часто все эти процессы сочетаются. Через почву черное золото попадает в пресные водоемы, которые используются в качестве питьевых источников. 1 г нефти портит 100 л воды, а характерный привкус появляется уже при содержании 0,5 мл/литр.

Классификация

Загрязнение нефтью Мирового океана и любых других водоемов различают по степени воздействия:

Слабое — отсутствие пленки, обменные процессы протекают без изменений. Рыбы сохраняют инстинкт размножения, но при их поедании обнаруживается привкус нефтепродуктов. Фиксируется незначительное влияние токсинов на планктон.
Среднее — не сказывается на газообмене, окисляемости и минерализации или мало отличается от нормы. Вода и рыба имеют характерный привкус и запах. Наблюдаются случаи аномального развития и летального исхода личинок рыб. Пятна образуются на отдельных участках.
Сильное нефтяное загрязнение — миграция рыб, гибель случайно заплывших особей и икры, отсутствие бентоса и планктона в результате нарушения обменных процессов и нехватки кислорода. Пленка уверенно образуется на отдельных участках поверхности.
Очень сильное — загрязняющий слой представляет собой сплошное пятно на поверхности. В зараженной области отсутствуют бентос, рыбы и планктон. На дне наблюдаются отложения тяжелых фракций. Полностью изменен ход обменных процессов. Флора и прибрежная зона покрыты мазутом и нефтью. Разливы нефти при транспортировке — наиболее частая причина таких загрязнений.

Настоящие экологические бедствия согласно этой классификации наступают в 2 последних случаях. Но также видно, что изменения у рыб происходят и при слабом засорении. А ведь они служат источником питания для многих млекопитающих.

Пути влияния на экосистемы и их обитателей

Последствия нефтяного загрязнения сказываются на экологической и социально-экономической обстановке в регионе. Это выражается в ухудшении качества ресурсов, изменении видового состава засоренных областей, появлении тяжелых заболеваний у всех видов флоры и фауны.

Водоемы

Отдельные виды глубинных обитателей способны выполнять функции хранилища токсичных отходов. Для других — пища губительна или вызывает болезни и мутации. Воздействие на беспозвоночных из-за их малой подвижности продолжается десятилетиями.

Влияние нефтяного загрязнения на рыбу сказывается на всех ее видах в разной мере. Наиболее негативному воздействию подвержены икра, молодые особи. Исследования рыб, умерших от черного золота, показали видоизменения печени, нарушение сердечных сокращений. Нефть лишает их плавательной функции за счет разрушения плавников. Распространение заражающих веществ усугубляется посредством пищевой цепи.

Фауна

Влияние нефти на животных изучено недостаточно. Жировой слой китообразных, сивучей и тюленей, окутанный пленкой, вызывает расход тепла. Мех полярных медведей, выдр, новорожденных морских котиков и других пушистых обитателей скомкивается. Из-за этого утрачивается способность сохранять тепло и влагу, что приводит к смерти.

Нефть способна проникать через кожу некоторых животных, вызывая отравление. Отдельные виды переваривают отходы, употребляемые с пищей, водой и воздухом. Полярные медведи наименее защищены от масштабных загрязнений.

Воздействие на птиц происходит в следующих направлениях:

Сочетание холодной воды и толстой пленки вызывает спутывание перьев. Птица приземляется на загрязняющий слой, но выбраться из него уже не в состоянии. В результате она просто тонет. Разлив нефти в море приводит к массовой гибели.
Вдыхание ядовитых паров, чистка перьев, потребление воды и еды в зоне заражения делает летунов уязвимыми к заболеваниям, нападениям хищников. Возможен летальный исход при интоксикации, мутации.
Смерть птенцов в период инкубации — наступает в результате загрязнения яиц перьями родителей.

У всех обитателей зоны поражения наблюдаются раздражение глаз. Загрязнение воды нефтью в разных уголках мира неоднократно губило популяции ондатр, выдр, сумчатых крыс. Через месяц после взрыва платформы в Мексиканском заливе на берегу штата Луизианы, наряду с другими мертвыми животными, были обнаружены 189 морских черепах.

Лабораторные опыты на земноводных и крысах показывают однозначно негативное влияние на всех представителей фауны. На поздних стадиях созревания яиц зародыши умирали, на ранних — показывали аномальное поведение.

Грунт

Загрязнение нефтью почвы образуется, когда пятно достигает берега или при выбросе продуктов непосредственно на землю. Риск заражения увеличивается в зонах добычи и переработки. Здесь загрязнение экосистемы вызвано нарушением технологических процессов, целостности и герметичности оборудования.
Также процедура вывоза отходов сложная, а хранилища переполнены. Поэтому предприятия просто сливают их в окружающую среду. Усиливаются социально-экономические последствия загрязнения нефтью, так как под угрозой находятся лесные угодья и сельскохозяйственные культуры.

При попадании на землю, нефтепродукты не успевают обрабатываться ультрафиолетом, утекают в почву. Глубина залегания отходов составляет от 12 см до 1 метра. Величина зависит от молекулярной массы частиц.

Битумные фракции из-за своей тяжести опускаются на минимальное расстояние от поверхности. Они отделяются почвенными частицами и склеивают их. Образуется твердая корка, с которой природа редко справляется самостоятельно.

Особенно опасно проникновение самой нефти. Легкие компоненты опускаются в глубь, а тяжелые мешают их испарению, образуя мертвую зону недалеко от поверхности. Сначала погибает микрофлора, затем — растения. При небольшой толщине корки за год образуется перегной. Тогда слой постепенно разрушается.

Другой фактор влияния отходов — токсичность отдельных компонентов. Успех борьбы за выживание зависит от умения видов приспосабливаться к новой среде.

Естественная защита окружающей среды от нефти осуществляется бактериями, которые способствуют окислению вредоносных продуктов. Состояние почвы в этом случае будет зависеть от распространенности таких микробов. Действие отходов на флору продолжается от нескольких недель до 5 лет.

Человечество

Выбросы нефти в экосистемы истощают природные ресурсы, ухудшают их качество. Снижается видовое разнообразие, изменяется состав ареалов обитания. Как следствие, снижается уровень жизни людей в близлежащих населенных пунктах от места скопления отходов.

С точки зрения экономики, последствия разливов нефти включают денежные затраты на фактический и возможный ущерб. Для финансовой оценки применяют показатели:

выделение средств на уменьшение загрязнений, снижение содержания канцерогенов;
издержки, направленные на восстановление объектов;
компенсации на лечение людей;
рыночная цена;
дополнительные расходы, связанные с изменением качества ресурсов.

Вред нефти для человека носит комплексный характер. В организм она поступает с водой, воздухом, отравленной пищей. Симптоматика не специфична:

головные боли, головокружения;
быстрая утомляемость;
желудочные спазмы;
нарушение сердечных ритмов;
рассеянность;
нарушение органов восприятия: слуха, зрения, обоняния.

При своевременной постановке диагноза, и в случае отравления высокосернистым продуктом, возможно излечение от интоксикации. При тяжелых формах, больной не поддается полному восстановлению.

Изменяется состав крови, увеличивается объем гормонов щитовидной железы, страдает нервная система. Такие симптомы свойственны работникам нефтедобычи и переработки, а также в областях, где ближе всего расположены источники нефтяного загрязнения.

Методы борьбы

Профилактику утечки черного золота осложняет несовершенство технологии добычи и переработки. В России и ряде стран остро стоит проблема своевременной замены оборудования. Не во всех государствах есть единое законодательство, четко устанавливающее сроки эксплуатации трубопроводов, судов.

Способы преодоления последствий в воде одинаковы при авариях, работе в штатном режиме и в результате миграционных процессов:

Механические — предполагают черпание загрязняющего слоя любыми средствами от лопат до машин. В Азербайджане используют безнапорный гидроциклон, который отделяет углеводороды и откачивает сырец с помощью патрубка. Французы собирают продукт на специальном судне. В РФ для аварийных случаев разработана вихревая воронка производительностью 30 м3/час. Суть методов состоит в отделении нефти от остальных фракций и ее сбор.
Физические — нефтяные линзы (центр заражения) в почве отыскивают, очерчивают его контуры и взрывают. Детонатор подбирают такой мощности, чтобы создать оболочку, недоступную для нефти и воды.
Физико-химические — адсорбентами выступают компоненты различной природы. Солома отделяет нефть в объеме, который в 30 раз больше ее собственного. Также используются резиновая крошка, пенополиуретан, торф, пемза, угольная пыль, мох, опилки. Далее сырец локализуют путем пропускания через валики и осаждают.
Микробиологические — рассеивание бактерий, питающихся нефтью над очагом поражения. Для развития микроорганизмов создается благоприятная среда, добавляются фосфаты и нитраты.
Химические — применяют растворители и кислоты на основе натрия, кремния, железа.

Для профилактики загрязнения нефтепродуктами необходимо следить за состоянием транспорта, оборудования, соблюдать нормы экологического законодательства. Но эти меры остаются на совести обработчиков черного золота.

Выбросы черного золота относятся к типу загрязнения химического характера и вызывают соответствующие процессы в атмосфере. Но заканчивается все сменой видового состава в пораженной области, ухудшением качества ресурсов и выделением расходов на их восстановление. Утечка нефти происходит не только из-за аварий, поэтому человек в силах повлиять на ситуацию.

Экологические проблемы нефтяной промышленности наиболее актуальны для арктических регионов Российской Федерации. нефтяные компании вносят огромный вклад в изменение климата. Например, годовые выбросы парниковых газов Shell превышают совокупные выбросы Австрии, Португалии и Венгрии. Ниже основные причины негативных последствий добычи углеводородов и меры по снижению или устранению основных источников загрязнения окружающей среды Арктики.

Нефтегазовый потенциал Российской Арктики

Основные углеводородные ресурсы Российской Федерации сосредоточены на севере и составляют 93% газа и 75% запасов нефти. Эти ресурсы имеют стратегическое значение для Российской Федерации, а также для стран Европейского Союза, которые становятся все более зависимыми от них. В связи с этим для региона актуальны природоохранные и экологические проблемы нефтяной промышленности.

С 1960-х годов северная часть Западной Сибири является основной нефтегазодобывающей провинцией России. Ямало-Ненецкий автономный округ (ЯНАО), расположенный к северо-востоку от Уральской горной цепи в Западной Сибири, стал самым богатым арктическим регионом России с годовым валовым региональным продуктом на душу населения в 34 000 долларов США (Granberg, 2004).

Нефть в основном добывается в бассейне Средней Оби, который простирается от гигантских нефтяных месторождений в районе городов Нижневартовск и Сургут в таежных районах Ханты-Мансийского округа до Ноябрьска и Муравленко в таежных районах ЯНАО. Газ добывается в центральных частях ЯНАО, всего из 26 месторождений, запасы которых оцениваются в 10,4 трлн м3. Тундровые районы в центральной и северной частях ЯНАО являются основным местом добычи газа в России.

Экологические проблемы, связанные с нефтяной промышленностью

Одна из наиболее актуальных проблем – образование парниковых газов. Большинство из них образуется при сжигании природного газа, который добывается из подземных месторождений вместе с сырой нефтью.

Для извлечения сырой нефти требуется много энергии, из-за чего:

Выделяется большой объем парниковых газов. А при добыче нефти из песков этих газов образуется в три раза больше, чем при добыче традиционной нефти;
Горнодобывающая деятельность очень негативно влияет на близлежащие водно-болотные угодья, леса, фауну и коренное население.

Основные экологические угрозы нефтедобычи:

Извержения и утечки сырой нефти;
Нефтедобыча провоцирует сейсмические волны;
Создает опасность для атмосферы;
Может стать причиной утечки газолина

Установка и эксплуатация поисковой платформы и перемещение платформы на другое место в первую очередь создает потенциальную опасность чрезвычайной ситуации, изверженного разлива нефти. Причиной возникновения извержения является нарушение равновесия давление в отверстии.

В случае спокойного моря масляное пятно займет большую поверхность и будет двигаться с направлением ветра и течения. Если разлив достигает береговой зоны, баланс экосистемы может существенно нарушаться на годы и десятилетия. Большие потери будут происходить среди рыб, других морских и речных обитателей.

Угроза также затрагивает птиц, имеющих свои места обитания во многих прибрежных морских и речных зонах, используя морские воды для кормления. Количество потерь среди птиц может быть значительным, так как для угрозы их жизни достаточно небольшого загрязнения оперения.

В случае большой аварии, нефть достигает морского берега. Это создаст опасность ингаляционного отравления. Угроза охватит и прибрежную флору, в том числе и охраняемые виды.

Пути решения экологических проблем нефтяной промышленности

Практически все потенциальные виды негативного воздействия на элементы морской среды будут носить обратимый характер. Даже в случае загрязнения береговой линии возможно полное восстановление. Однако потребуются значительные финансовые затраты и долгосрочные мероприятия.

В аварийной ситуации пути решения экологических проблем нефтяной промышленности:

оздоровительные мероприятия для населения;
восстановление биологии морских пляжей;
рекультивация берега и т.д.

Но и в текущей ситуации правителсьтвом, ведомствами проводятся мероприятия, направленные на защиту окружающей среды. Так, только в течение 2019 года Группа Газпром ввела в эксплуатацию следующие объекты:

145 очистных сооружений и сооружений с суточной производительностью 26 660 кубометров;
12 установок по улавливанию и переработке вредных веществ в отходящих газах производительностью 2 387 050 кубометров в час;
одна система оборотного водоснабжения с суточной производительностью 390 кубометров;
10 мусороперерабатывающих комплексов мощностью 93 960 тонн в год;
один полигон мощностью 230 тонн в год для обращения, дезактивации и захоронения токсичных промышленных, бытовых и других отходов.

Это привело к следующим результатам:

Снижение общих выбросов в атмосферу в 2019 г. по сравнению с 2018 г. на 31,320 т;
Снижение образования отходов в 2019 году по сравнению с 2018 годом на 218,010 т;
Снижение сброса сточных вод в поверхностные водные объекты в 2019 году по сравнению с 2018 годом на 416,65 млн м 3 .

Экологические проблемы нефтяной промышленности и их причины – предмет пристального внимания как руководства страны, так и всего общества. Активная позиция населения – та движущая сила, которая заставляет власти своевременно предупреждать негативные последствия этой отрасли.

Значительное загрязнение водных ресурсов происходит предприятиями нефтяной отрасли. Существующие технологии разведки нефти и газа, методы контроля за целостностью трубопроводов не обеспечивают в полной мере защиты природной среды от загрязнения нефтепродуктами. За последние 5 лет объем капитального ремонта трубопроводов составил чуть больше 20 процентов от необходимого.[ . ]

Быстрый рост добычи нефти в Западной Сибири связан с созданием новых городов и малонаселенных газонефтепромысловых поселков в отдаленных районах, где отсутствуют очистные сооружения, необходимые для защиты водных источников от загрязнений. Вместе с тем возрастают и объемы водопотребления населения, а следовательно, и количество сточных вод, сбрасываемых в водоемы. Обычно в малонаселенных поселках отсутствуют централизованные системы канализации и стоки вывозятся.[ . ]

Перспективы роста добычи нефти в Каспийском море требуют принятия эффективных мер по решению широкого круга вопросов, связанных с охраной природы, защитой моря от нефтяных загрязнений и вредного влияния их на морские организмы и рыбное хозяйство. Поэтому разработка эффективных методов и средств борьбы с нефтяными загрязнениями водной среды при разведке и разработке морских месторождений представляет особую важность.[ . ]

В последние годы проблема защиты окружающей среды привлекает внимание не только ученых, но и всей мировой общественности. Причин тому много. Бурный научно-технический прогресс, научно-техническая революция сопровождается быстрой перестройкой экономики и окружающей среды. В мировой океан сбрасывается 6 млн. т нефти. Более 300 млн. автомобилей планеты ежесуточно выбрасывают в воздух около 0,06 млн. т СО, 120 тыс. т углеводородов, 31 тыс. т N0 . Если к ним прибавить вредные вещества, выбрасываемые от промышленных предприятий, тепловых электростанций, котельных, сотен тысяч самолетов, тепловозов и судов речного и морского флота, то можно себе представить ту гигантскую свалку промышленных, энергетических и транспортных отходов, в которую превратилась атмосфера [5]. Население крупных городов дышит воздухом, загрязненным токсическими и канцерогенными веществами.[ . ]

Учитывая важность проблемы защиты водоемов от загрязнения сточными водами, авторы в настоящей книге обобщили научно-исследовательские работы в области очистки сточных вод от нефти, нефтепродуктов и твердых механических примесей.[ . ]

Имеются три варианта обеспечения защиты от коррозии в определенном НГДУ. Согласно трем вариантам в нем добывается 5 млн. т нефти в год. Однако первый вариант допускает возможность утечки 100 000 м3 воды, второй — 20 000 м3 и третий сброс сточной воды не допускает. Каждый из трех вариантов сопряжен с достигаемым уровнем защиты 0; 70 и 90% соответственно. Затраты на добычу нефти при отсутствии платы за загрязнение составляют соответственно 4; 4,05 и 4,16 руб/т. Очевидно, что при отсутствии учета ущерба от загрязнения в составе производственных издержек продукции наиболее выгодным будет первый вариант, при котором максимальной утечке сточных вод соответствует и наибольшая прибыль. Наименее выгодным оказался вариант, при котором достигается максимальная защита.[ . ]

Помимо потерь ценных нефтепродуктов и загрязнения окружающей среды, утечки представляют опасность крупных аварий, взрывов и пожаров. Наряду с применением средств защиты внутренней и наружной поверхности резервуаров от коррсщи (см. гл. 7) для предотвращения потерь от утечек нефти и нефтепродуктов необходимо следить за технической исправностью и герметичностью резервуаров, оборудования и запорной арматуры.[ . ]

В доступной форме рассказано о проблеме защиты водного пространства и воздушной среды от загрязнения нефтью, парами топлива и отработавшими газами судовых энергетических установок. Рассмотрены способы уменьшения токсичности судовых поршневых двигателей внутреннего сгорания.[ . ]

Андресон Р.К., Вьюниченко Т.Ф. К вопросу охраны окружающей среды от загрязнения нефтью//РНТС. Коррозия и защита н нефтегазовой промышленности — М.: ВНИИОЭНГ, 1977. — № 10. Андресон Р.К., Хазинов Р.Х. Охрана окружающей среды от загрязнения нефтью и промысловыми сточными водами//Обзор. информ.[ . ]

Мероприятия по охране окружающей среды с указанием способов и средств защиты природных объектов от техногенного загрязнения должны быть изложены в проектах и отчетных материалах при подсчете запасов нефти.[ . ]

С развитием нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности возникла проблема защиты рек, озер и морей от загрязнения нефтепродуктами. В результате аварий и мойки танкеров, а также при перегрузке и очистке их в моря и океаны попадает 2 млн. т нефти в год [1, с. 96]. Поэтому задача очистки природных и сточных вод от нефтепродуктов приобрела большое значение и выделилась в особую проблему. Только отработанный моющий раствор на танкере после его предварительной очистки содержит 20—100 мг/л нефтепродуктов, а при нарушении технологического режима — значительно больше. При аварийных загрязнениях нефтью больших акваторий Мирового океана ликвидация их невозможна без применения дешевых сорбентов.[ . ]

Грунтовым водам грозит не только истощение. Возможно, еще большую опасность представляет загрязнение ядовитыми химическими веществами. Но по крайней мере проблема ядовитых отходов технически разрешима, если общество согласится и сможет оплачивать меры по охране водных ресурсов, которые в долгосрочной перспективе более ценны, чем запасы нефти или золота. На самом деле не столь уж невероятно предположение, что пригодная для человека пресная вода может быть более важным лимитирующим фактором дальнейшего развития общества, чем энергия. Как видно на рис. 5.13, в разных частях США водные проблемы различны, но нет такого региона, в котором их не было бы совсем. Так как вода, по крайней мере частично, — бесплатное благо, для защиты этого ресурса от расточительного расходования и полного истощения необходимо соответствующее общественное мнение и вмешательство властей.[ . ]

В книге также рассматриваются вопросы отвода атмосферных вод с промысловых территорий, борьбы с потерями нефти, защиты естественных водоемов от загрязнения, использования и подготовки сточных и других вод для заводнения нефтяных пластов.[ . ]

Правильная техническая эксплуатация подводных нефтепроводов обеспечит безаварийную работу переходов и надежную защиту окружающей среды от загрязнений нефтью и нефтепродуктами.[ . ]

В процессе разработки и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений (в том числе и морских) в некоторых случаях имеют место вредные загрязнения нефтью, нефтепродуктами, нефтяными газами и продуктами их сгорания, сероводородом и окислами серы, минерализованными сточными водами, буровыми растворами и отходами бурения (шламом), различными ПАВ, используемыми для интенсификации добычи нефти и пр. Следовательно, нефтяная промышленность обязана принимать меры, направленные на защиту окружающей природной среды от загрязнений.[ . ]

Других же работ как монографического, так и справочного плана, обобщающих положительный отечественный и зарубежный опыт но защите окружающей среды от загрязнения предприятиями нефтегазодобычи в условиях широкой химизации этой отрасли промышленности, нет. В этой связи важной задачей является разработка гигиенических аспектов охраны окружающей среды от загрязнения нефтью, нефтепродуктами и химическими реагентами при добыче, подготовке и транспортировке нефти и газа и защиты здоровья населения.[ . ]

На всех предприятиях нефтяной промышленности необходима организация правильной эксплуатации сооружений по очистке сточных вод, чтобы предотвратить потери нефти и нефтепродуктов и защитить от загрязнения природные водоемы.[ . ]

Читайте также: