Нефть и нефтепродукты являются наиболее распространенными загрязняющими веществами в Мировом океане. К началу 80-ых годов в океан ежегодно поступало около 16 млн. т. нефти, что составляло 0, 23% мировой добычи. Большая часть нефти, загрязняющей моря и океаны, попадает туда не в результате аварий или природных катастроф, а как следствие ординарных операций. Даже в 1979 г.- рекордном году по природным катастрофам и авариям-из-за природных бедствий и аварий танкеров в океан попало вдвое меньше нефти, чем в результате поступления туда нефти от двигателей внутреннего сгорания и промышленных предприятий. В период за 1962-79 годы в результате аварий в морскую среду поступило около 2 млн. т. нефти. За последние 30 лет, начиная с 1964 года, пробурено около 2000 скважин в Мировом океане, из них только в Северном море 1000 и 350 промышленных скважин оборудовано. Из-за незначительных утечек ежегодно теряется 0,1 млн. т. нефти. Большие массы нефти поступают в моря по рекам, с бытовыми и ливневыми стоками. Объем загрязнений из этого источника составляет 2,0 млн. т. /год. Со стоками промышленности ежегодно попадает 0, 5 млн. т. нефти. Попадая в морскую среду, нефть сначала растекается в виде пленки, образуя слои различной мощности. По цвету пленки можно определить ее толщину:

Нефтяная пленка изменяет состав спектра и интенсивность проникновения в воду света. Пропускание света тонкими пленками сырой нефти составляет 11-10% (280 нм), 60-70% (400нм). Пленка толщиной 30-40 мкм полностью поглощает инфракрасное излучение. Смешиваясь с водой, нефть образует эмульсию двух типов: прямую "нефть в воде" и обратную "вода в нефти". Прямые эмульсии, составленные капельками нефти диаметром до 0,5 мкм, менее устойчивы и характерны для нефти, содержащей поверхностно-активные вещества. При удалении летучих фракций, нефть образует вязкие обратные эмульсии, которые могут сохраняться на поверхности, переноситься течением, выбрасываться на берег и оседать на дно.

Воздействие нефти на животный и растительный мир

Во время выбросов нефти особенно страдают птицы, поскольку нефть пропитывает перья, лишая их как водоотталкивающих, так и теплоизоляционных свойств. Птицы оказываются неспособными ни плавать, ни поддерживать нужную температуру тела. Оценки количества птиц, погибающих при утечке нефти, часто невелики просто потому, что попавшие в беду птицы не попадают в поле зрения наблюдателей. Когда птицы пытаются выбраться из нефти, она облепляет их с ног до головы, лишая возможности видеть и отравляя весь организм.

Нефть также загрязняет или разрушает природные источники пищи птиц. Особенно страдают ныряющие птицы, поскольку в поисках пищи им приходится многократно нырять сквозь слой нефти на поверхности. Помимо воздействия на отдельные водные организмы, нефть влияет и на целые экосистемы. В районах, где нефть часто попадает в воду, заметными становятся и изменения видового состава морского сообщества. Как нефть, так и нефтяные смолы (гудрон) содержат некоторые канцерогенные вещества. Результаты нескольких исследований, проведенных на моллюсках в загрязненных водах, свидетельствуют о том, что у этих животных обнаруживается аномально большое число новообразований, сходных с раковыми опухолями человека.

После попадания нефти или нефтепродуктов в воду требуется определенное время для исчезновения их следов. Сюда надо включить и время, необходимое для повторного заселения загрязненной зоны теми же и в том же количестве организмами, которые обитали здесь ранее. Если выброс нефти не привел к полной гибели всех местных организмов, то оставшиеся, размножаясь, начинают заполнять свободное пространство, по мере того как исчезает нефть. Сюда же начинают прибывать организмы из соседних областей, либо приплывая, либо переносясь течениями воды (например, личинки), либо выселяясь из соседних колоний (водоросли). Межвидовая конкуренция и хищничество приводят к установлению равновесия между различными группами. Губительное влияние нефти может сказываться в течение долгих лет.

Владимир Хомутко

Время на чтение: 5 минут

А А

Как происходит загрязнение окружающей среды нефтью и нефтепродуктами?

Одними из самых вредных загрязнений окружающей среды химического характера является загрязнение нефтью и нефтепродуктами.

Рост добычи и, как следствие, увеличение масштабов транспортировки, переработки и потребления нефти и её производных приводят к глобальному ухудшению экологический ситуации. Нефть и продукты её переработки пагубно воздействуют на все без исключения звенья биологической цепочки.

Загрязнители водоемов образуют нефтяные пленки, которые способны нарушить энерго-, газо-, влаго- и теплообмен, непрерывно происходящий между мировым океаном и окружающей атмосферой, что не только негативно сказывается на физических, химических и гидробиологических условиях водной среды, но и способно серьезно повлиять на климат и кислородный баланс в атмосфере Земли.

Нефть – продукт природного происхождения, об источниках которого по сей день ведутся споры в ученой среде. Самые крупные нефтяные месторождения (30 из 45 самых больших) расположены в Азии, а точнее – на Ближнем и Среднем Востоке. Остальные 15-ть рассредоточены по разным земным регионам – Латинская и Северная Америка, Африка, Западная Сибирь и Юго-Восточная Азия.

Нефтяное пятно

Основными фракциями, выделяемыми из нефти-сырца на предприятиях нефтепереработки, являются:

• бензины;
• промежуточные дистилляты:

• дизельное топливо;
• керосин;
• газотурбинное топливо.
• газойль;
• котельное топливо (мазуты);
• гудрон;
• нефтяные масла.

Экспертная группа, исследующая нефтяное загрязнение водоемов нефтепродуктами, основные источники таких загрязнений классифицирует следующим образом:

1. транспортировки по трубопроводам и с помощью наземных транспортных средств;
2. операции на морских нефтяных терминалах, катастрофы на нефтеналивных судах и морских буровых платформах и так далее;
3. промышленные, муниципальные и бытовые стоки, содержащие в себе отходы, загрязненные нефтепродуктами;
4. миграционные нефтепотоки, просачивающиеся с морского дна из разломов и трещин.

Данные последних проведенных исследований говорят, что только за счет миграционного просачивания в морскую среду ежегодно попадает от 0,2 до 2 миллионов тонн нефти, что равно примерно половине всего нефтяного потока, который вливается в Мировой океан.

Морская транспортировка нефти посредством танкеров и подводных трубопроводов загрязняет морскую среду примерно на 20 процентов от общего нефтяного загрязнения из всех источников.

Доля загрязнений, происходящих в процессе бурения и последующей эксплуатации морских скважин, составляет меньше 0.2 процента.

Потери нефти и нефтепродуктов, которые происходят в результате аварий на береговых нефтяных терминалах и в процессе перекачке нефтепродуктов посредством подводных трубопроводов, составляют 5 и 10 процентов соответственно.

Основные транспортные потери составляют аварийные разливы нефти и нефтепродуктов в процессе танкерных перевозок (примерно 85 процентов всех потерь). Справедливости ради, стоит сказать, что в последнее время вклад этого источника в общий объем загрязнений сильно снизился.

Чаще всего утечки происходят в малых объемах и поддаются быстрой ликвидации. К примеру, в 2010-ом году всего произошло 12 тысяч разливов, и 85 процентов из них – это утечки объемов менее 7-ми тонн. Однако, именно такие постоянные небольшие разливы создают устойчивые загрязняющие радужные пленки в местах наибольшего трафика транспортировки и в местах нефтедобычи.

37 процентов таких загрязнений попадает в водную среду без аварий. Это связано с экологическим несовершенством существующих технологий нефтепереработки, в результате чего загрязняющие продукты попадают в окружающую среду через бытовые и промышленные стоки.

Посредством атмосферного переноса в крупнейшие водоемы Земли (реки, моря и океаны) попадает примерно 5 процентов всех нефтяных загрязнений, поскольку в атмосфере (по сравнению с почвами, донными отложениями и водой) содержится сравнительно немного загрязняющих веществ. Однако, большая скорость перемещения воздушных масс делает атмосферный перенос важным каналом, посредством которого вредные продукты попадают на морскую поверхность. Таким образом возможен перенос любого химически устойчивого вещества или материала.

Основные источники загрязнения в процессе деятельности по разведке и последующей добыче углеводородного сырья:

• аварийные выбросы растворов (тампонажных и буровых);
• аварийные выбросы самого добываемого сырья;
• несанкционированные сбросы пластовых вод и шламов;
• случайные утечки небольшого масштаба;
• взмучивание донных отложений при бурении скважин (кратковременное загрязнение морей и других водоемов).

Кроме того, если платформа расположена на ледовой акватории, существует риск её разрушения под действием ледяных масс.

Несмотря на сложившееся мнение, аварийные разливы – не самые главные источники загрязнения нефтью и нефтепродуктами. Их доля в общем загрязняющем потоке колеблется от 9-ти до 13-ти процентов. Несмотря на постоянное увеличение объемов перевозимой по морю нефти и её производных, тенденция снижения связанных с этим процессом нефтяных сохраняется. Стоит сказать, что катастрофы, при которых происходят разливы более, чем 30 тысяч тонн, достаточно редкое явление.

Точечными источниками загрязнений окружающей среды в течение длительного времени являются энергоустановки плавучих буровых платформ, в которых постоянно сжигаются нефтяное топливо и попутные газы.

Промышленные выбросы предприятий нефтегазовой сферы составляют примерно 20 процентов всех вредных промышленных выбросов. При этом основными источниками загрязнения атмосферы являются факелы, сжигающие попутные нефтяные газы.

Нефтегазодобыча приводит к образованию большого объема отходов.

Технически их размещают тремя главными способами:

• хранение в особых типах земляных сооружений, называемых шламовыми амбарами;
• захоронение путем закачивания в подземные горизонты;
• вывоз на специальные полигоны.

По данным, получаемым из неофициальных источников, существующие специально оборудованные хранилища таких отходов переполнены. Кроме того, их вывоз на спецполигоны, находящиеся на значительном расстоянии, весьма дорог и также не безопасен с экологической точки зрения. В связи с этим существует практика сброса этих видов отходов, что называется, «за борт», а также путем закачивания под землю, что является прямым нарушением экологического законодательства.

Также, с точки зрения попадания вредных углеводородов в окружающую среду, очень опасны аварийные разрывы трубопроводов, а также разрывы, возникающие в процессе незаконных врезок.

Попадание нефти и её производных на поверхность воды является самым распространенным видом нефтяных загрязнений.

Такие сбросы за короткое время покрывают большие поверхности. Толщина загрязняющего слоя при этом бывает разной. Низкие температуры атмосферы и самой воды замедляют растекание. Возле береговой линии толщина слоя больше, нежели в открытом море. Движение разлива происходит под действием течений, приливов/отливов и ветра, при этом некоторые виды нефтей «тонут», и движение пятна происходит под толщей воды.

Состав нефти-сырца и её производных меняется в зависимости от текущей температуры атмосферы и воды, а также под воздействием света. Вещества, обладающие с низким значением молекулярного веса, легко испаряются. Объем таких испарений варьируется от 10 процентов (тяжелые нефти и нефтепродукты) до 75 процентов (легких нефти и их фракции).

Кроме того, некоторые вещества с низким молекулярным весом, входящие в состав нефтепродуктов, способны растворяться в воде (обычно – не более пяти процентов от общего объема). Этот процесс останавливает движение разлива по поверхности из-за увеличения плотности оставшейся нефти.

Воздействие солнечных лучей приводит к окислению нефти. Чем меньше толщина слоя, тем легче происходит окисление. Кроме того, нефть, на скорость окисления влияет содержание в продукте металла и серы: чем больше концентрация первого и меньше второго – тем быстрее идет процесс.

Течение и ветер приводят к смешиванию нефти и воды. В результате образуется либо нефте-водяная (быстро растворяющаяся) эмульсия, либо водо-нефтяная эмульсия, растворения которой не происходит. В водо-нефтяной эмульсии вода может составлять от 10-ти до 80-ти процентов. 50-ти – 80-ти процентные эмульсии распространяются крайне медленно, и способны оставаться на водной поверхности или на берегу долгое время без каких-либо изменений.

В процессе превращения в эмульсию движение нефти приводит к попаданию её частиц и молекул к живым организмам. Бактерии, грибки и дрожжи, находящиеся в воде, разлагают нефть на простые углеводороды и не углеводороды. В свою очередь, нефтяные частицы прилипают к различным обломкам, микробам, тине, фитопланктону и вместе с ними оседают на дно. Тяжелые нефтяные вещества обладают большей устойчивостью к воздействию микроорганизмов, поэтому оседают на дно в неизмененном виде.

Эффективность микробного воздействия зависит от следующих факторов:

• температуры воды;
• содержания в ней водорода;
• концентрации соли;
• количества кислорода;
• химического состава нефти;
• состава питательных веществ в воде;
• вида микроорганизмов.

В связи с этим, ухудшение микробиологического характера чаще всего происходит в условиях дефицита кислорода и питательных веществ и приводит к повышению температуры воды.

Нефть может попадать и в более сложные живые организмы. Например, двустворчатые моллюски, фильтрующие зоопланктон, вместе с ним поглощают и нефтяные частицы.

Поскольку они не могут эти частицы переварить, моллюски выступают в роли их переносчиков. Рыбы, морские млекопитающие, птицы и некоторые виды ракообразных и червеобразных беспозвоночных могут частично переваривать углеводороды, попадающие в их организм в процессе дыхания и питания.

Если разлив нефти произошел не зимой или не в холодных серверных широтах, время нахождения в воде нефти и её производных чаще всего – не более полугода. При низких температурах окружающей среды, нефть может сохраняться до наступления потепления, когда и начнется её разложение под действием теплого воздуха, ветра и солнечных лучей, а также при усиленном воздействии на неё микроорганизмов. Период сохранности нефти в прибрежной зоне колеблется от нескольких дней (если эта зона – скалистая) до 10 лет и более в сырых и защищенных от приливов и отливов местах.

Нефть, задержавшаяся в прибрежных и береговых отложениях, может спровоцировать загрязнение океана и прибрежных вод.

Разлитая по земле нефть не успевает подвергнуться погодным воздействиям до того, как проникнет в почву. Если разлив произошел на небольшой площади водной поверхности (в озере или ручье), то нефть также слабо подвергается влиянию погоды, пока не попадет на берег.

Нефть, попавшая сразу на землю, испаряется и окисляется под действием микробов. Если почва – сильно пористая, то возможно загрязнение грунтовых вод.

Нефть оказывает серьезное негативное воздействие на птиц и их яйца. Такое загрязнение спутывает перья и вызывает глазные раздражения. Гибель водоплавающих птиц чаще всего происходит от того, что, испачкавшись в нефтепродуктах, они «тонут».

Кроме того, нефть попадает в организм птиц во время чистки оперения, поглощения загрязненной еды и питья, а также через органы дыхания. Это приводит к смерти от болезней, голода или отравлений. Птичьи яйца также очень чувствительны к нефтяному воздействию.

О влиянии нефтяных разливов на млекопитающих известно меньше. Чаще других от таких загрязнений погибают те виды млекопитающих, которые покрыты мехом (полярные медведи, выдры, тюлени). Это связано с тем, что их меховой покров спутывается и перестает сохранять тепло и отталкивать воду. Сивучи и китообразные (дельфины, косатки и киты) обладают толстым жировым слоем, который под действием нефти усиленно расходует тепло. Помимо этого, на коже и глазах появляются раздражения, что мешает этим животным полноценно плавать.

Тюлени и китообразные менее подвержены нефтяному загрязнению и обладают способностью быстро переваривать нефтепродукты. Однако и они не застрахованы от желудочно-кишечных кровотечений, почечной недостаточности, печеночной интоксикации и нарушений кровяного давления. Нефтяные испарения вызывают проблемы с органами дыхания.

Морские черепахи едят как частицы нефти, так и предметы, сделанные из пластмассы. Зародыши черепах, зарытые в зараженный нефтью песок, чаще всего либо гибнут, либо развиваются с патологиями.

Рыбы обычно гибнут при разливах большого масштаба. Нефть-сырец и её производные обладают разной токсичностью, и на разные виды рыб воздействуют по-разному. Личинки и молодь – более чувствительны к нефтяным загрязнениям.

Беспозвоночные – хорошие индикаторы нефтяных загрязнений, поскольку малоподвижны. Влияние таких разливов на них может продолжаться до десяти лет. Колонии зоопланктона, обитающие в больших водных объемах, восстанавливаются быстрее, чем те, среда обитания которых ограничена.
Методы очистки нефтепродуктов при загрязнении ими окружающей среды

Применение тех или иных методов по очистке нефтяных загрязнений во многом зависят от характера и условий разлива. Близость нефтяного пятна к густонаселенным районам, пляжам, портам, рыболовным угодьям, важным природоохранным зонам, заповедникам, и так далее, напрямую влияют на масштаб и комплекс очистных работ. Если берег – скального типа, либо имеет слабопористую структуру, к тому же открыт для приливов/отливов и волн, то его обычно специально не чистят, поскольку природа за довольно короткое время справляется сама. Пляжи, покрытые крупнозернистым песком и галькой, очищают при помощи тяжелой строительной техники.

Очистка нефтепродуктов с поверхности морей, океанов и озер чаще всего производится отсасыванием нефтяного слоя с помощью специальных насосов и методами абсорбции. Быстрое расползание нефтяного пятна под действием течений и ветра требует от соответствующих служб скорейшего реагирования.

Один из самых современных и эффективных методов борьбы с загрязнениями нефтепродуктами и нефтью – мониторинг разливов с помощью дистанционного зондирования.

Сенсоры космических аппаратов позволяют следить за движениями нефтяного пятна с высоким разрешением, а также дают возможность классифицировать загрязнение по насыщенности его цвета.

С помощью этого метода можно различать загрязнения:

• сырой нефтью;
• бензинами, мазутами, дизельными видами топлива и так далее;
• загрязненные речные стоки;
• сбросы с нефтеналивных судов технологического характера;
• загрязнения буровыми водами и шламом;
• выходы нефти с морского дна;
• отходы нефтяной и рыбной промышленности.

Проблема нефтяного загрязнения и

11 А класса МОУ СОШ №4 г. Лангепаса

Научный руководитель: ,

учитель химии и биологии МОУ СОШ №4 г. Лангепас

Для снижения опасности шламовых амбаров их рекультивируют засыпая грунтом. Засыпка амбаров грунтом не препятствует миграции растворов с грунтовыми водами, не устраняет утечек раствора с поверхностными водами в случае разрушения обвалов, не связывает и не ускоряет процесс разложения химических элементов и не снижает, тем самым, их токсичность.

Экологически эффективная и технологически грамотная утилизация огромного количества накопленных в шламовых амбарах нефтешламов представляет собой актуальную экологическую и ресурсосберегающую проблему. Иными словами, шламовые амбары как технологический анахронизм , необходимо ликвидировать, сбор и переработку нефтешламовых отходов нужно организовать по новым технологиям , в соответствии с требованиями времени. В этой связи актуальными являются технологии переработки и утилизации нефтешламов, предусматривающие использование физических и химических методов на полигонах ТБ и ПО.

На сегодняшний день мировым сообществом накоплен значительный опыт по утилизации нефтешламов и обезвреживанию нефтезагрязненных грунтов. Разработанные и используемые за рубежом технологии и техника ориентированы на относительно свежее исходное сырье, которое не было подвержено значительному воздействию окружающей среды – это накопления нефтешламов, образовавшиеся в течение календарного года . В Западной Сибири приходится иметь дело с нефтешламами, накопленными в открытых амбарах в течение 30-50 лет. Нефтепродукты в этих нефтешламах окислены, в них отсутствуют легкие и средние углеводородные фракции, содержатится значительное количество твердой фазы (пыль, глина, песок, растительность, мусор), дождевые и талые воды. В связи с этим затруднена и затратная их переработка и утилизация. Для таких нефтешламов невозможно применение импортных технологий и техники без модернизации и адаптации.

2.5.Способы очистки нефтяных загрязнений на территории

ТПП «Лангепаснефтегаз».

В условиях Западной Сибири деградация нефти происходит крайне медленно и также медленно происходит восстановление исходной растительности. Нами предложено для размещения отходов нефтегазодобычи задействовать территории старых кустовых площадок с ликвидированными скважинами. В процессе добычи, подготовки и транспортировки нефти образуются различные отходы, нефтешлама представляют продукты разрушения скелета. Чтобы утилизировать отходы необходимо строительство полигона, что требует оформления земельного отвода, проведения изыскательных работ, выполнение проекта. Сопряжено со сравнительно большими материальными затратами и отчуждением земель.

Анализ показал, что экономическая эффективность и полезность данного предмета заключается в рациональным использовании земельных ресурсов , снижение уровня вредного воздействия на

окружающую природную среду, эффективность использования площадей для производственных потребностей сокращения затрат на строительство природоохранных объекта, таким является полигон для размещения производственных потребностей сокращения затрат на строительство природоохранного объекта, таким является полигон для размещения производственных отходов.

Данное техническое решение направлено на оздоровление экологической обстановки на месторождения и может использоваться другими нефтяными компаниями.(см. приложениеV)

2.5.1. Рекультивация загрязнений территории ТПП « Лангепснефтегаз »

Основной технологией рекультивации является технология микробиологического расщепления нефти, нефтепродуктов или других органических токсикантов с помощью специфических биопрепаратов, микроорганизмов.Комплексная рекультивация включает в себя следующие этапы:

1.Лабораторные тесты биодеградации реальной пробы загрязненных грунтов, с целью определения оптимальных параметров биорекультивации:

Определение исходного уровня загрязнения пробы

Микробиологические анализы

Оценка токсичности загрязнителей веществ на штаммы бактерий.

Наблюдение за влиянием процесса биодеградации на всхожесть травяных семян в

обработанном грунте и возможность оказания влияния на неё посредством добавления

подходящих добавок.

2.Проверка отработанной в лаборатории выбранной оптимальной технологии на небольшом нефтезагрязненном участке с целью апробации включает следующие работы:

Взятие пробы с выделенного участка

Создание дренажной сети для откачки и очистки загрязненных грунтовых вод

Подготовка и регулярное применение биопрепарата и удобрений

Рекультивация и увлажнение грунта. Для очистки нефтяных загрязнений используют два этапа:

первый этап – механическая очистка (откачка нефти с поверхности воды)

второй этап – фрезерование; перемешивают загрязненную почву фрезой, установленной на болотоходе, проводят аэрацию, т. е. обогащают почву кислородом.

Поливают загрязненную территорию биопрепаратами, которые содержат микроорганизмы, расщепляющие углеводороды на углерод и водород . Добавляют сорбент и минеральные удобрения, состав которых различенный для рекультивации многолетних трав. По нашим исследованиям лучше всего использовать такие культуры, как овес, овсюг, тимофеевка;

удобрения - калийные. Проведя микроисследование почвы возле корневых систем, всех экспериментальных вариантов, выяснилось, что количество микроорганизмов значительно больше у растений, которые обрабатывали калийными удобрениями. Даже на замазученной почве калийные удобрения усиливают рост корневой системы, поэтому в области ризосферы корня образуется повышенная численность микроорганизмов, в том числе и деструктор нефти. Всхожесть семян различна: калийные удобрения – 12 растений, мука фосфориcтая – 10,почва без удобрений и карбамид по 7, аммофос – 4, кальциевая селитра – 4(в каждом варианте посеяно по 15 семян).

Итак, лабораторные опыты показали, что лучшими удобрениями являются калийные для рекультивации замазученных нефтепродуктами соединениями земель.

Результаты, полученные в ходе исследований могут быть использованы в рекультивации нефтезагрязненных месторождений ТПП «Лангепаснефтегаз»

Проводят рекультивацию многолетних трав, которые образуют устойчивый травяной покров. Восстановление земель рассчитано на 2-3года. (см. приложение IV)

2.5.2.Утилизация нефтешлама на полигоне ТБ и ПО.

ТПП «Лангепаснефтегаз» как подразделение передовой компании России ОАО А «Нефтяная компания ЛУКОЙЛ», принимая высокие требования к охране окружающей среды , большое внимание уделяет вопросу утилизации нефтешламов. За период с 2001 по 2003год по специально разработанному проекту, получившему положительное заключение экологической экспертизы, был построен полигон по захоронению твердых бытовых и промышленных отходов.

Полигон ТБ и ПО расположен на северо-западной окраине Урьевского месторождения в 18 м к северу от города Лангепас в районе КП 317.Местоположение полигона выбрано с учетом наличия в данном месте слабофильтрующих мягко - и текучепластичных суглинков, которых в сумме с проектными решениями работают на снижение проникновения загрязнённого производственного фильтра в почву. Терриория санитарно-защитной зоны благоустроена и озелена. На полигоне имеются бытовые и хозяйственные сооружения, отвечающим всем санитарным требованиям Основной объем промышленных отходов, размещаемых на полигоне составляют нефтесодержащие отходы. Для складирования нефтешламов оборудованы два искусственных котлована объемом 5800 м3 целью предотвращения загрязнения грунтовых вод

фильтрационными стоками дно и откосы котлованов выстланы противофильтрационным

покрытием – геомембраной на основе полиэтилена высокого давления. Покрытие устойчиво к разрыву, имеет высокую температуру плавления, обладает морозоустойчивостью до -60 градусов. Данные характеристики гарантируют целостность покрытия на многие годы. Кроме того, на полигоне организована дренажная система сбора образующегося фильтрата с участков складирования производственных отходов. Фильтрат собирается в дренажную емкость, а оттуда направляется на

ЦППН для переработки. Отведение фильтрата производится по перфорированным полиэтиленовым трубам, уложенным поперек траншей в щебеночной засыпке на противофильтрационном экране на дне полигона. Таким образом, осуществляется первичное отделение жидкой фракции нефтешламов.

Происходит первичное механическое разделение. Твердые фракции оседают, жидкие откачиваются по трубопроводу подаются на ДНС там разделяются по фазам. Вода идет в систему поддержания пластового давления, нефть направляется в цех подготовки и перекачки нефти, где она очищается.

Для контроля состояния грунтовых вод в районе полигона пробурены четыре наблюдательные скважины глубиной 10 м. Отбор проб воды и химический анализ проводится специалистами лаборатории экологии. Один раз в год результаты анализов подтверждаются специалистами ГФУ «ЦГСЭН в г. Лангепас ». Лабораторией экологии также ведется контроль за состоянием атмосферного воздуха в районе полигона. Исследования показали, что концентрация углеводородов в атмосферном воздухе практически соответствует фоновым значениям по Урьевскому месторождению. Ввод в эксплуатацию полигона ТБ и ПО позволил отказаться о размещения нефтешламов в шламовые амбары. В настоящее время полностью завершены работы по рекультивации 769 шламовых амбаров прошлых лет.

2.5.3.Переработка нефтяных отходов в дорожно-строительный

материал.

Твердая фаза – песок используется на изготовление кирпича. На Невагальском месторождении подрядчики изготавливают кирпич, который используют как облицовочный материал.

Мы использовали нефтезагрязненный грунт для получения асфальта. Используя технологию получения асфальта. Были проведены исследования твердых остатков после термического извлечения органической части на их пригодность как компонента для приготовления холодных асфальтобетонных смесей. Твердый остаток с содержанием нефтепродуктов 15-20% в холодном состоянии 40-46% по массе, перемешивали с природным песком, 30 % по массе и ракушечной пылью,20-26 % по массе. Пыль ракушечника используется в качестве минерального наполнителя. В смесь добавили горячий жидкий битум БНД 90/130,4-5 % по массе, и смешивали в течение 15 мин до получения однородной вязкой массы.

Прикатывали сначала легким катком, затем более тяжелым. Получили асфальтобетон.

2.5.4.Свойства асфальта.

Материал прошел в нашей лаборатории комплекс испытаний. Проверен такой показатель как стойкость асфальта против воздействия ультрафиолетового излучения. Для этого мы облучали асфальт кварцевыми, синими лучами в течение 17 часов, создающей условия искусственной погоды.

После облучения материал замачивали на два часа в воде и замораживали в течение двух часов при температуре минус 20 градусов. В замороженном состоянии изделие испытывали на изгиб, имитировали процесс службы асфальта зимой под снеговой нагрузкой.

Результаты показали, что асфальт стал прочнее. Таким образом, первые годы службы асфальт набирает прочность.

При проверки на кислостойкость, опускали в раствор кислоты и щелочи, реакции не происходило. Асфальт водонепроницаем. В течение суток вода находилось на поверхности асфальта.

Этот асфальт оказался чрезвычайно прочным, что позволит ей выдерживать большие снеговые нагрузки сибирского климата.

В начальный момент остатки нефти имеют разбавляющий эффект на применяемый битум и со временем, за счет окисления на открытом воздухе и по мере увеличения вязкости битума прочность асфальтового покрытия возрастает. Преимуществом асфальтобетона является низкая стоимость и однородность за счет использования природного песка, а также использование отходов и местных материалов для получения асфальтового бетона. При получении асфальтобетона не требуются дефицитные каменистые материалы, и уменьшается количество добавляемого битума.

Проведенные исследования позволяют сделать вывод о возможности целенаправленного получения битума и асфальтобетона из нефтепродуктов при этом вредные вещества, содержащиеся в отходах, предотвращаются в ценные и безопасные продукты.

3.Заключение

Интенсивное развитие нефтегазовой отрасли Севера привело к негативным последствиям, особенно для окружающей среды. В настоящее время все процессы, имеющие отношение к нефти представляют экологическую опасность.

Нефтяные шламы образовались в результате сброса в специально отведенные амбары отходов процессов подготовки нефти, продуктов зачистки резервуаров, некондиционной нефти.

Кроме того, в них сбрасывалась нефть, уловленная из канализационных линий, с площадок обслуживания оборудования, насосов, а также нефть вместе с почвой с мест порыва трубопроводов, аварий. Экологически эффективная и технологически грамотная утилизация огромного количества накопленных в шламовых амбарах нефтешламов представляет собой актуальную экологическую и ресурсосберегающую проблему.

Были проведены исследования твердых остатков после термического извлечения органической части на их пригодность как компонента для приготовления асфальтобетона. Твердый остаток загрязненного грунта с содержанием нефтепродуктов до 20% перемешивали с природным песком и щебнем размером 3-10 мм в соотношении 4:3:3. В смесь добавили горячий жидкий битум – 5% по массе, перемешивали в течение 15 минут до получения однородной вязкой массы, прикатывали. Получили асфальтобетон

В начальный момент остатки нефти имеют разбавляющий эффект на применяемый битум, по мере увеличения вязкости битума прочность асфальтового покрытия возрастает.

Были изучены физико-механические показатели асфальтобетона из нефтеотходов, они соответствуют стандартам, и даже асфальтобетон становится прочнее после нагревания, выдерживания в воде и охлаждении до -20 градусов.

Преимуществом такого асфальтобетона является низкая себестоимость и однородность за счет использования природного песка, отходов, уменьшения количества добавленного битума, не требуется дефицитный крупный щебень. Проведенные исследования позволяют сделать вывод о возможности целенаправленного получения асфальтобетона из нефтеотходов. При этом вредные вещества, содержащиеся в отходах, превращаются в ценные и безопасные продукты.

Предлагаем пути решения проблемы нефтяного загрязнения :

Рекультивация загрязненных земель

Использование гигантских пластиковых мешков для изъятия нефиепродуктов в водной среде.

Изготовление асфальтобетона с использованием нефтезагрязненной земли.

Изготовление кирпича

4.Список используемой литературы:

1.Киреева Н. А . Некоторые гигиенические аспекты загрязнения почв нефтью. Уфа.- 1988.

2., Эффективные способы предпосевной обработки семян; Земледелие, -2000

3., Хольнов А. П . Биологическая рекультивация нарушенных земель на участках северных газопроводов. – М.,1990

4. Рекультивация земель на Севере. (Рекомендации по рекультивации земель на Крайнем Севере), - Сыктывкар, 1997.

5. Плотников В. В . Экология Ханты-Мансийского автономного округа.- Тюмень,1997.

6. Крючков В. В . Север на грани тысячелетий. М.,1987.

3.1. Загрязнение атмосферы.

Запах нефтепродуктов в виде паров бензина, а также продуктов его неполного сгорания известен каждому. Острые случаи отравления парами нефтепродуктов достаточно редки. Хроническое их воздействие не относится к факторам, улучшающим здоровье. И хотя оно, как правило, не дает острых и очевидных эффектов, местное население, вынужденное вдыхать в себя эти ароматы, достаточно активно протестует. Типичными ситуациями являются окрестности нефтеперегонных заводов, нефтехранилищ, нефтебаз, бензоколонок, автохозяйств, крупных автостоянок.

Гораздо более серьезные проблемы появляются при возникновении ситуации, когда взаимодействие летучих углеводородов, входящих в состав нефти и нефтепродуктов, окислов азота и ультрафиолетового излучения приводит к образованию смога. В таких случаях количество серьезно пострадавших может составлять тысячи человек.

3.2. Загрязнение вод.

Наиболее яркими и общеизвестными случаями печальных последствий воздействия нефти и нефтепродуктов на окружающую природную среду, является загрязнение вод. Самый тяжелый случай - мощное загрязнение толстым слоем в местах разливов нефти. Это может произойти при авариях танкеров и разрывов на трубопроводах. Жуткие картины утонувших в нефти животных и птиц многократно демонстрировались в средствах массовой информации. В случае если они не гибнут от удушья и не тонут, жить в сильно загрязненном нефтью состоянии они не смогут, из-за затруднения способности двигаться и утраты меховым и перьевым покровом терморегулирующих функций.

В ряде случае толстый слой нефтепродуктов на водной поверхности может оказаться огнеопасным. Известны случаи загорания прудов отстойников на нефтеперерабатывающих заводах. Нефть и нефтепродукты способны растекаться по поверхности воды тонким слоем, покрывая огромные поверхности. Все видели радужные пленки нефти на поверхности дождевых потоков, стекающих с поверхности автодорог. Такие пленки резко затрудняют поступление кислорода из атмосферы и понижают его содержание в воде. Кроме того, нефтепродукты в воде оказывают прямое токсическое действие на рыбу, резко ухудшают ее вкусовые качества. Плавающие длительное время по воде животные и птицы за счет такой пленки могут собрать на себе достаточное количество нефтепродуктов, чтобы это привело к серьезному загрязнению меха и перьев.

3.3. Загрязнение грунтов.

В отличие от воды, нефть, как правило, не образует больших растеканий по поверхности почвы. Определенную опасность представляет вариант загорания пропитанных нефтью и нефтепродуктами грунтов.

Основные же экологические проблемы при попадании нефти на землю связаны с грунтовыми водами. После просачивания до их поверхности, нефть и нефтепродукты начинают образовывать плавающие на воде линзы. Эти линзы могут мигрировать, вызывая загрязнение водозаборов, поверхностных вод. Одним из наиболее крупных примеров такого рода является ситуация в окрестностях Грозного в Чечне, под которым на глубине несколько метров образовалась огромная линза нефти и нефтепродуктов. Аналогичные проблемы отмечаются в окрестностях ряда нефтеперерабатывающих заводов, нефтебаз, военных аэродромов.

И воды обуславливает особенности их нахождения в поверхностных и подземных водах. Нефть и нефтепродукты представляют собой смесь углеводородов с различной растворимостью в воде: для нефтей (в зависимости от химического состава) растворимость составляет 10-50 мг/дм 3 ; для бензинов — 9-505 мг/ дм 3 ; для керосинов — 2-5 мг/ дм 3 ; для дизельного топлива — 8-22 мг/ дм 3 . Растворимость углеводородов увеличивается в ряду:

• ароматические >циклопарафиновые >парафиновые. Растворимая доля нефти в воде от всей ее массы мала (5∙10 -3 %), но при этом необходимо учитывать два обстоятельства:
• в число растворяющихся компонентов нефти попадают наиболее токсичные ее компоненты;
• нефть может образовывать с водой стойкие эмульсии, так что в толщу воды может перейти до 15% всей нефти.

Смешиваясь с водой, нефть образует эмульсию двух типов: прямую — «нефть в воде» и обратную — «вода в нефти». Прямые эмульсии, составленные капельками нефти диаметром до 0.5 мкм, менее устойчивы и характерны для нефтей, содержащих поверхностно-активные вещества.

При удалении летучих фракций, нефть образует вязкие обратные эмульсии, которые могут сохраняться на поверхности в виде тонкой нефтяной пленки, которая перемещается со скоростью примерно в два раза большей, чем скорость течения воды.

При соприкосновении с берегом и прибрежной растительностью нефтяная пленка оседает на них. В процессе распространения по поверхности воды легкие фракции нефти частично испаряются, растворяются, а тяжелые опускаются в толщу воды, оседают на дно, загрязняя донные отложения.

В таблице 6.7 приведена классификация нефтяного загрязнения поверхностных водоемов .

Установить прямую связь между объемом утечки (разлива) и площадью загрязнений поверхности воды , дна водоема, его берегов, а также стойкость загрязнений весьма трудно. Ориентировочную (приближенную) оценку площади загрязнения можно получить, пользуясь данными С.М. Драчева (табл. 6.8).

Таблица 6.7

Таблица 6.8

Последствия нефтяного загрязнения рек и водоемов. Загрязнение воды нефтью затрудняет все виды водопользования.

Влияние нефтяного загрязнения на водоем проявляется в:

• ухудшении физических свойств воды (замутнение, изменение цвета, вкуса, запаха);
• растворении в воде токсических веществ;
• образовании поверхностной пленки нефти и осадка на дне водоема, понижающей содержание в воде кислорода.

Характерный запах и привкус появляются при концентрации нефти и нефтепродуктов в воде 0.5 мг/дм 3 , а нафтеновых кислот 0.01 мг/дм 3 . Значительные изменения химических показателей воды происходят при содержании нефти и нефтепродуктов более 100-500 мг/дм 3 . Пленка нефти на поверхности водоема ухудшает газообмен воды с атмосферой, замедляя скорость аэрации и удаления углекислого газа, образующегося при окислении нефти. При толщине нефтяной пленки 4.1 мм и концентрации нефти в воде 17 мг/дм 3 количество растворенного кислорода за 20-25 сут понижается на 40%.

Загрязнение нефтью и нефтепродуктами рыбохозяйственных водоемов приводит к ухудшению:

• качества рыбы (появление окраски, пятен, запаха, привкуса);
• гибели взрослых рыб, молоди, личинок и икры;
• отклонениям от нормального развития рыбной молоди, личинок и икры;
• сокращению кормовых запасов (бентоса, планктона), мест обитания, нереста и нагула рыб;
• нарушению миграции рыб, молоди, личинок и икры.

При характеристике и оценке нефтяного загрязнения важное место занимают методы определения углеводородов нефти и нефтепродуктов в водах, которые весьма разнообразны и противоречивы. В настоящее время единой гостированной методики определения содержания нефтепродуктов в природных средах не существует, это связано со сложностью углеводородного состава нефтей и неоднородностью дисперсных систем, образующихся при нефтяных загрязнениях.

Наиболее часто, при определении содержания нефтепродуктов в воде пользуются двумя методами:

• флюориметрическим (прибор «Флюорат — 02»): прибор «Флюорат — 02» измеряет массовые концентрации нефтепродуктов, растворяемых в гексане (согласно МУК 4.1.057-4.1.081-96). Диапазон измеряемых концентраций 0,005-50 мг/дм 3 . Метод неприменим для определения в пробах воды индивидуальных компонентов, входящих в состав нефтепродуктов, парафинов и легкокипящей фракции нефтепродуктов;
• фотометрическим (приборы АН-1 и ИКФ-2А): двухлучевой анализатор (прибор АН-1) измеряет содержание нефтепродуктов в пробах воды и донных отложений в соответствии с ПНД Ф 14.1:2.5-95 путем экстрагирования их четыреххлористым углеродом;

Концентратомер нефтепродуктов (прибор ИКФ-2а) измеряет содержание нефтепродуктов в пробах воды и донных отложений в соответствии с ПНД Ф 14.1:2.5-95 путем экстрагирования их четыреххлористым углеродом. Минимальная определяемая концентрация нефтепродуктов — от 0.03 мг/дм 3 .

Нефть и нефтепродукты хорошо растворяются в малополярных органических растворителях. Практически все нефтяные компоненты полностью растворимы в четыреххлористом углероде. Неполярные органические растворители (гексан), растворяют всю углеводородную часть нефти, но не растворяют входящие в ее состав асфальтены и высокомолекулярные смолы. Поэтому двухлучевой анализатор и концентратомер нефтепродуктов позволяют определять общее содержание, как легких, так и тяжелых углеводородов.

Похожие статьи