Экология в нефтегазовой промышленности. Исследовательская работа "влияние автотранспорта на экологию села". Влияние нефтегазодобывающей промышленности на экологию

Смоленский государственный университет

Контрольная работа

по предмету техногенные системы и экологический риск

на тему:

«Экологические проблемы нефтедобывающей промышленности»

Выполнила

Студентка 5 курса экология

Базанова А. А.

Преподаватель: Циганок В. И.

Смоленск 2010

ПЛАН

1. Историческая справка о нефти. Первая добыча.

2. Возникновение нефти

3. Добыча нефти и газа

4. Современная технология добычи нефти

5. На сколько хватит нефти

6. Влияние нефтедобычи на природу

7.Опасный промысел

8.Авария в Мексиканском заливе – человек или природа?

10. Используемая литература

Историческая справка о нефти. Первая добыча

Мировой рынок нефти в современном его виде достаточно молод, но при этом нефть начали использовать в различных целях уже очень давно. Здесь специально употребляется слово использовать, потому как люди, которые жили в таком временном отдалении, не утруждали себя в каких-то определённых действиях, связанных с добычей и уж тем более переработкой данного сырья. Если обратиться к истории нефти и её первом применении, то нам придётся затронуть античный период. Точной даты первого факта получения и использования горючей жидкости знать просто невозможно, и в то же время есть определённые средние цифры, которые приводят различные источники.

Даты первого использования нефти уходят в 7000-4000 тысячелетия до нашей эры. Нефть тогда была известна древнему Египту, велись промыслы на берегах Евфрата, а так же на территории древней Греции. Как правило, нефть просачивалась через трещины земного покрова, а древние люди собирали это интересное маслянистое вещество, практически не прикладывая ни каких усилий по добыче. Таков был один из вариантов добычи. Второй вариант был уже более трудоёмким. В местах где наблюдались выделения нефти из под земли выкапывались колодцы, куда она сама набиралась, и для использования её оставалось только вычерпать какой-либо ёмкостью. Сейчас такой метод является практически невозможным ввиду истощения запасов на небольших глубинах. Как вы видите, те далёкие времена отличались многим, в том числе и технологиями добычи ресурсов. Нефть уже тогда использовали в качестве: строительного материала, осветительного масла, смазочного средства для колёс, военного орудия, лекарственного средства, например от чесотки и от других недугов.

Да, это очень далеко от текущей даты и сейчас с трудом можно представить, как можно лечиться или, например, освещать помещение чёрной горючей жидкостью. Прогресс человечества даёт о себе знать – новые технологии, так или иначе, вытесняют старые.

Возникновение нефти

В первую очередь хочется осветить такой тонкий и спорный вопрос, связанный с возникновением нефти. До сих пор научные точки зрения сталкиваются друг с другом. И на то есть свои причины. Существует две основные теории возникновения нефти:

● биогенная

● абиогенная

Биогенная теория является более классической вариацией возникновения нефти. Она же отстаивается и большинством учёных. Согласно органической (биогенной) теории нефть возникает в результате накопления остатков растений и животных на дне в различных, как пресных, так и морских водоёмах. Затем, после накопления, осадок уплотняется и посредством природных биохимических процессов происходит его частичное разложение с выделением сероводорода, диоксида углерода и других веществ. После окончания биологических и химических процессов осадок погружается на глубину 3000-4500 метров, где и происходит самое главное – отделение углеводородов от органической массы. Этот процесс протекает при температуре 140-160. Далее нефть попадает в подземные пустоты, заполняя их и тем самым образуя то, что люди называют месторождениями. Двигаясь далее вниз, органический пласт подвергается всё большей температурной нагрузке и свыше 180-200º С перестаёт выделять углеводороды (нефть), но при этом начинает активно выделять газ, тот самый газ, который мы с вами используем ежедневно.

Абиогенная или химическая теория возникновения нефти является главным противоположным мнением по отношению к биогенной в ряду научных специалистов. Десятью годами позже, в октябре 1876 года, на собрании русского химического комитета выступил Д.И. Менделеев где выдвинул свой научный взгляд на происхождение нефти. Он утверждал, что вода попадая в расколы земного покрова, просачивается глубоко вниз и вступает в реакцию с карбидами железа под воздействием давления и температуры, преобразуется в углеводороды и затем поднимается вверх, заполняя пористые слои. Посредством экспериментов Менделеев доказал возможность синтеза углеводородов (нефть) из неорганических веществ. Фактически именно знаменитый русский химик – Д.И. Менделеев впервые чётко, развёрнуто обосновал свою точку зрения. Надо сказать, что до сих пор учёные не сошлись в едином мнении. Но мир состоит из противоположностей. И скорее всего именно стремление открыть, что-то новое, доказать что-либо или показать другим в новом свете и движет миром.

Добыча нефти и газа

Породы с крупными порами, в которых собирается нефть, называются резервуарными или коллекторами. Поры между частицами заполняются смесью нефти, газа и воды; эта смесь в процессе уплотнения выжимается и тем самым принуждается к миграции из пор пород.

Нефть и газ залегают в породах всех возрастов даже в трещиноватых и выветрелых приповерхностных зонах докембрийского кристаллического фундамента. Наиболее продуктивные породы-коллекторы Северной Америки были сформированы в ордовикском, каменноугольном и третичном периодах. В других частях света добывают нефть в основном из отложений третичного возраста.

Месторождения нефти и газа приурочены к структурно-приподнятым участкам, таким, как антиклинали, но в региональном плане большинство месторождений располагается в крупных впадинах, так называемых осадочных бассейнах, куда за геологическое время вносятся большие объемы песков, глин и карбонатных осадков. Многочисленны такие нефтяные месторождения по краям континентов, где реки откладывают приносимый ими материал в морские глубины. Примерами подобных районов являются Северное море в Европе, Мексиканский залив в Америке, Гвинейский залив в Африке и регион Каспийского моря. Здесь бурятся скважины при глубине моря до 1500 м.

Впервые нефтяная скважина была пробурена в 1865 году. Однако систематическая добыча нефти в мире началась лишь спустя 2000 лет. И по сей день бурение скважин – это единственный способ пробиться к залежам нефти. После бурения скважины и появления доступа к его месторождению. Из-за давления внутри пласта, нефть, как правило начинает фонтанировать на поверхность земли.

Существуют три, самых распространённых, способа добычи нефти:

▪ фонтанный - он же самый простой способ добычи

▪ газлифтный – специфичный способ добычи

▪ насосный – часто применяемый способ добычи

Насосный способ хотелось бы выделить отдельно, так как при помощи него добывается около 85% всей добываемой на нашей планете нефти. Глубина нефтяных скважин может варьироваться от нескольких десятков (очень редко) и сотен метров до нескольких километров. Ширина скважин может достигать величины от 10 см до 1метра. На территории России залежи нефти находятся на очень больших глубинах – от 1000 до 5000 метров.

Важные нефтегазоносные области окружают Мексиканский залив и продолжаются в его подводную часть. Они включают богатые месторождения Техаса и Луизианы, Мексики, о.Тринидад, побережья и внутренних районов Венесуэлы. Крупные нефтегазоносные области располагаются в обрамлении Черного, Каспийского и Красного морей и Персидского залива. Эти районы включают богатые месторождения Саудовской Аравии, Ирана, Ирака, Кувейта, Катара и Объединенных Арабских Эмиратов, а также Баку, Туркмении и западного Казахстана. Нефтяные месторождения островов Борнео, Суматра и Ява составляют основные зоны полезных ископаемых Индонезии. Открытие в 1947 нефтяных месторождений в Западной Канаде и в 1951 в Северной Дакоте положило начало новым важным нефтегазоносным провинциям Северной Америки. В 1968 были открыты крупнейшие месторождения у северного побережья Аляски. В начале 1970-х годов крупные нефтяные месторождения были обнаружены в Северном море у берегов Шотландии, Нидерландов и Норвегии. Небольшие нефтяные месторождения имеются на побережьях большинства морей и в отложениях древних озер.

Конечно же сейчас нефть не добывают, просто дожидаясь когда же она заполнит природный колодец или выжимая известковые породы, пропитанные углеводородами. В реальных условиях способ доступа к нефтяным месторождениям мало чем изменился по отношению к чуть более чем вековой давности.

Современная технология добычи нефти

Процесс добычи нефти можно условно разделить на 3 этапа:

1 - движение нефти по пласту к скважинам благодаря искусственно создаваемой разности давлений в пласте и на забоях скважин,

2 - движение нефти от забоев скважин до их устьев на поверхности - эксплуатация нефтяных скважин,

3 - сбор нефти и сопутствующих ей газов и воды на поверхности, их разделение, удаление минеральных солей из нефти, обработка пластовой воды, сбор попутного нефтяного газа.

Перемещение жидкостей и газа в пластах к эксплуатационным скважинам называют процессом разработки нефтяного месторождения. Движение жидкостей и газа в нужном направлении происходит за счет определенной комбинации нефтяных, нагнетательных и контрольных скважин, а также их количества и порядка работы.

Самая глубокая скважина в мире находится в России на Кольском полуострове, - она располагается на глубине 12,3 километров, но правда относится к разряду научных. Научные скважины используются в основном для изучения геолого-химического состава пластов земли.

На сколько хватит нефти

Это вопрос можно услышать сейчас где угодно и от кого угодно, от бабушек не лавочке у подъезда до разговоров за большими круглыми столами видеостудий ведущих каналов. А не кажется ли странным тот факт, что всего лишь, через сто лет после начала массовой добычи нефти человечество находится на стадии исчерпания этого нужного ресурса. Да, действительно, необычно - всего сто с небольшим лет добычи и ресурсам, которые образовывались миллионы лет, конец. Но всё спорно в нашем мире.

Сравним две простые средние цифры мирового объёма добычи нефти: объём добытой нефти к 1920г равен 95 млн. тонн, к 1970г равен 2300 млн. тонн. На данный момент специалисты оценивают общий мировой объём запасов нефти в 220-250 млрд. тонн. Конечно данная цифра приводится с учётом неразведанных запасов, которые составляют примерно 25% от вышеуказанной цифры. И всё-таки давайте попробуем вместе посчитать, на сколько хватит нефти нашей планете исходя из разведанного мирового запаса нефти и среднего ежегодного мирового спроса:

● Разведанные запасы нефти 200 млрд тонн

● Ежегодный спрос на нефть 4.6 млрд тонн

Здесь хотелось бы ещё раз подчеркнуть, что 43,5 года это средняя цифра. Точной цифры, т.е. количества лет, на которое хватит нефти не может получить ни один специалист, ввиду того, что постоянно:

♦ изменяется объём мирового спроса на нефть

♦ изменяются данные по запасам нефти в каждой стране

♦ развиваются технологии добычи нефти

♦ развиваются технологии энергопроизводства

Так же в расчётах не принимают участия неразведанные запасы.

Влияние нефтедобычи на природу

1. Нерегулярный в экономическом смысле рост объёмов и темпов добычи нефти, газа и других топливно-енергетических ресурсов обуславливает опасные деградационные процессы в литосфере (обвалы, локальные землятресения, провалы и другое)… Одной из причин частых землетрясений является увеличение напряжения земной коры под воздействием закачиваемой в скважины воды высокого давления.

2. Одним из крупнотоннажных загрязнителей атмосферного воздуха при добычи нефти является попутный газ, который наряду с фракциями легких углеводородов содержит сероводород. Миллионы кубометров попутного газа десятки лет сжигались на факельных установках, что привело к образованию сотен тысяч тонн оксида азота, оксида углерода, диоксида серы и продуктов неполного сгорания углеводородов.

Как видно, несмотря на довольно высокую степень применения попутного газа, ежегодно десятки миллионов кубометров этого ценного сырья ещё сжигают на факелах или просто теряют при добычи нефти. Нефть представляет собой смесь около 1000 индивидуальных веществ, из которых более 500 составляют жидкие углеводороды. После попадания в почву или на водную поверхность из нефти в атмосферу выделяются легколетучие фракции углеводородов. Так, известен случай скопления паров углеводородов вдоль железной дороги из-за аварии на трубопроводе сконденсированным углеводородом в Башкирии. При прохождении пассажирского поезда эти пары воспламенились, и сильный пожар вокруг поезда привел к многочисленным человеческим жертвам.

3. При содержании нефти в воде 200-300 миллиграмм на кубический метр происходит нарушение экологически равновесного состояния отдельных видов рыб и других обитателей водных сред. Нефть также активно взаимодействует со льдом, который способен поглощать её в количестве до одной четвёртой своей массы. При таянии такой лёд становится источником загрязнения любого водоёма. С этими водами в водоём поступило более десяти тысяч тонн загрязняющих веществ. Подземные воды подвергались загрязнению нефтяной промышленностью продолжительное время. Изучение процессов загрязнения подземных вод показало, что 60-65% загрязнений происходит при аварии водоводов сточных вод и бурении скважин, а 30-40% загрязнений происходит из-за неисправностей глубинного оборудования скважин, что приводит к перетоку минерализированных вод в пресноводные горизонты. Гидрохимический контроль родников и артезианских скважин проведённый в 1995 году, показал, что из 523 родников 90 характеризуется повышенным содержанием в воде хлоридов.

4. Ежегодно под бурение нефтяных скважин, прокладку трубопроводов и автомобильных дорог отводится более 1000 га земель, из них большая часть возвращается после рекультивации. Однако, несмотря на проведение ре-культивационных работ, часть земель возвращается с ухудшенной агрохимической структурой или вовсе становятся непригодной для выращивания сельскохозяйственных культур. Вышеизложенное показывает, что нефть и нефтепродукты относятся к загрязняющим веществам, вступающим в химическое взаимодействие с компонентами природной среды.

5. При переработке нефти возникают так же экологические проблемы, связанные прежде всего с первичной очисткой нефти и её обессериванием. В 1996 году при первичной переработке нефти в окружающую среду поступило 91,8 тысяч тонн газо-образованных загрязняющих веществ.

Опасный промысел

Нефтяной промысел всегда был и остается делом рискованным, а добыча на континентальном шельфе - опасна вдвойне. Иногда добывающие платформы тонут: какой бы ни была тяжелой и устойчивой конструкция, на нее всегда найдется свой «девятый вал». Другая причина - взрыв газа, и как следствие - пожар. И хотя крупные аварии редки, в среднем раз в десятилетие (сказываются более жесткие по сравнению с сухопутной добычей меры безопасности и дисциплина), но от этого они еще более трагичны. С пылающего или тонущего стального острова людям попросту некуда деться - вокруг море, а помощь не всегда приходит вовремя. Особенно на Севере. Одна из крупнейших аварий произошла 15 февраля 1982 году в 315 км от берегов Ньюфаундленда. Построенная в Японии «Оушен Рейнджер» была самой большой полупогруженной платформой того времени, благодаря своим большим размерам она слыла непотопляемой, а потому ее использовали для работы в самых тяжелых условиях. В канадских водах «Оушен Рейнджер» стояла уже два года, и люди не ожидали сюрпризов. Вдруг начался сильнейший шторм, огромные волны заливали палубу, срывали оборудование. Вода проникла в балластные цистерны, накренив платформу. Команда попыталась исправить положение, но не смогла - платформа тонула. Некоторые люди прыгали за борт, не думая о том, что продержаться в ледяной воде без спецкостюмов им удастся лишь несколько минут. Спасательные вертолеты не смогли вылететь из-за шторма, а команда пришедшего на помощь судна безуспешно пыталась снять нефтяников с единственной шлюпки. Не помогли ни веревка, ни плот, ни длинные шесты с крюками - так высоки были волны. Все 84 работавших на платформе человека погибли. Совсем недавняя трагедия на море вызвана ураганами «Катрина» и «Рита», бушевавшими в августе-сентябре 2005 года на восточном побережье США. Стихия прошлась по Мексиканскому заливу, где работают 4 000 добывающих платформ. В итоге было уничтожено 115 сооружений, 52 повреждено и нарушено 535 сегментов трубопроводов, что полностью парализовало добычу на заливе. К счастью, обошлось без человеческих жертв, но это самый большой урон, когда-либо нанесенный нефтегазовой отрасли этого района.

Авария в Мексиканском заливе – человек или природа?

Авария в Мексиканском заливе, где после взрыва и затопления буровой платформы на воде образовалось огромное нефтяное пятно, стала первой подобной катастрофой в истории человечества. Для ее ликвидации, как отмечают эксперты, возможно, придется применить экстраординарные средства, а последствия ЧП могут заставить пересмотреть планы развития нефтедобычи на морском шельфе.

Управляемая компанией BP нефтяная платформа в Мексиканском заливе затонула 22 апреля после 36-часового пожара, последовавшего вслед за мощным взрывом. Нефть на этой платформе добывалась с рекордной глубины в 1,5 тысячи метров. Сейчас нефтяное пятно достигло побережья штата Луизиана и приближается к берегам двух других штатов США – Флориды и Алабамы. Специалисты опасаются, что пострадают животные и птицы национального заповедника в Луизиане и окрестных национальных парках. Под угрозой биологические ресурсы залива.

Береговая охрана и Служба управления минеральными ресурсами США ведут расследование причин взрыва буровой платформы.

Кто виноват

О причинах аварии и методах ее решения российские эксперты говорили во вторник на пресс-конференции в РИА Новости «Экологическая ситуация в Мексиканском заливе: как не допустить подобного в России?».

Причиной аварии мог стать внезапный выброс нефти из-за подвижки платформ земной коры, считает ведущий научный сотрудник лаборатории углеродистых веществ биосферы географического факультета МГУ Юрий Пиковский.

По мнению эксперта, в данной ситуации целиком на человеческий и технологический факторы опираться нельзя – основной причиной аварии могло стать воздействие всех недропользователей на земную кору в этом районе, что могло привести к внезапному выбросу нефти под высоким давлением.

Структура земной коры в заливе имеет блоковое строение и очень большое количество нефтяных платформ находится на стыке блоков, при этом на них оказывается сильное воздействие буровыми и разведочными работами. Стыки же являются наиболее проницаемыми местами, где создается большое напряжение и формируется аномально высокое давление.

При бурении в таких местах, есть большая вероятность получить внезапный выброс. Платформа, на которой произошла авария, расположена на месте стыков двух крупных блоков.

Согласно статистике, разливы нефти с судов и при транспортировке в совокупности наносят окружающей среде больший вред, чем крупные катастрофы, сказал гендиректор Инженерно-технологического центра «СканЭкс» Владимир Гершензон.

Если посмотреть на статистику таких крупных аварий, то статистика загрязнений при перевозке, транспортировке нефтепродуктов гораздо выше, чем даже при таких крупных катастрофах, отметил эксперт. Он привел в пример ситуацию в Новороссийске, где спутниковый мониторинг позволил выявить пять судов, сбрасывающих нефтепродукты прямо на рейде морского порта. По словам Гершензона, привлечение к ответственности капитанов судов, загрязняющих акваторию, в России очень затруднено, для этого необходимо согласованное участие целого ряда ведомств.

Однако, по мнению эксперта, даже ужесточение санкций за загрязнение может не дать эффекта, поскольку суда будут сбрасывать нефтепродукты в международных водах, поэтому необходимо ввести международные регуляции и необходима система международного контроля.

Технологии, которые есть в России, позволяют вести мониторинг освоения месторождений в Арктике, экосистема которой особенно чувствительна к воздействию человека. Оно должно сопровождаться внедрением современных спутниковых систем мониторинга.

«Там, где есть заинтересованные стороны и общественный контроль, информация об авариях распространяется очень быстро, а сами они устраняются оперативно. В то же время, например, в малонаселенных районах Западной Сибири разработка нефтяных месторождений сопровождалась значительным загрязнением окружающей среды», – сказал эксперт, добавив, что нужно быть особенно корректными и развивать заранее соответствующие системы мониторинга.

«Космос является хорошим помощником (для) того, чтобы все население планеты умело, могло и следило за тем, что происходит на территории», – заключил Гершензон.

Итог

Уменьшить негативные последствия деятельности нефтяных компаний вполне возможно

Неблагоприятные условия нефтедобычи негативно влияют и на людей, и на материал, и на окружающую среду.

Общеизвестно, что нефтедобыча приносит огромный вред окружающей среде. Сточные воды и буровые растворы при их неполной очистке могут сделать водоемы, куда они сбрасываются, полностью непригодными для обитания флоры и фауны и даже для технических целей. Значительный ущерб экологии наносят и выбросы в атмосферу. В последнее время Росприроднадзор активно проверяет деятельность нефтегазовых компаний под углом зрения сохранения окружающей среды и направляет свои заключения об отзыве лицензий у тех фирм, которые нарушают экологию на территориях своей деятельности. Эти нарушения, к сожалению, многообразны. В последнем опубликованном на сегодня Государственном докладе «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2005 году» отмечается, что наибольший суммарный объем выбросов в атмосферу зафиксирован для предприятий по добыче сырой нефти и нефтяного (попутного) газа – 4,1 млн. т (пятая часть общего выброса от стационарных источников по России в целом). Добывающими предприятиями суммарно используется около 2000 млн. куб. м свежей воды, в том числе при добыче сырой нефти и природного газа – 701,5 млн. куб. м.

В структуре сброса в водные объекты превалируют загрязненные (51,2%) и нормативно чистые (40,5%) сточные воды. Доля нормативно очищенных сточных вод незначительна – около 8%. Конечно, такие меры, как введение пылеулавливающих установок и утилизация попутного нефтяного газа, резко снижают выбросы в атмосферу. Вместе с тем именно рациональное использование воды и проведение водоохранных мероприятий позволяет не только уменьшить основные объемы воды, которые используются предприятиями нефтедобычи в основном для нужд поддержания пластового давления, но и предотвратить загрязнение водных объектов сточными водами. В этом плане наиболее эффективными оказываются строительство очистных сооружений и вторичное использование воды.

Однако при разработке нефтяных месторождений, особенно в условиях вечной мерзлоты, происходят негативные процессы, которые еще не всегда находят отражение в существующей статистике. В то же время последними исследованиями установлено, что это негативное воздействие нефтедобычи при некоторых условиях можно смягчить.

Начнем с того, что химико-физические свойства нефти по-разному (и не только негативно) воздействуют на экологию. Дело в том, что нефть отличается высокой температурой замерзания и вязкостью. Чтобы нефть текла по трубопроводам с необходимой скоростью, ее подогревают. Для этого трубы изолируют, так как в противном случае из-за больших тепловых потерь придется слишком часто строить пункты подогрева. Кроме того, высокая теплоотдача приводит к протаиванию верхнего слоя вечномерзлых грунтов, что ведет к увеличению вегетационного периода у растений и благоприятно сказывается на численности животных (особенно в годы с экстремальными условиями).

Изменение состояния вечной мерзлоты приводит к изменению газового состояния атмосферы. Увеличение глубины протаивания меняет соотношение между аэробной зоной почвы, расположенной выше уровня грунтовых вод, и зоной, находящейся ниже анаэробной (безкислородной). Аэробная зона – источник выделения углекислого газа, образующегося при разложении органики в кислородной среде, а анаэробная зона продуцирует метан. Парниковый эффект метана превышает действие равного количества углекислого газа примерно в 20 раз. Таким образом, разрушение верхнего слоя вечномерзлых пород ведет к уменьшению метана в атмосфере, что стабилизирует климат на планете. Выделение углекислого газа, содержащегося в верхних слоях вечномерзлых пород и поглощаемого при таянии мерзлоты растительностью и планктоном, намного снижает эффект глобального потепления климата, возникающего при поступлении в атмосферу газа, не усваиваемого биотой, – метана.

На поврежденных тяжелыми вездеходами участках за счет интенсификации микробиологических процессов отмечается возрастание продуктивности вторичных (производных) растительных сообществ. В этих местах производные вторичные травянистые сообщества как минимум в четыре раза превышают коренные тундровые сообщества по величине годового прироста надземной биомассы, а их корневые системы обладают выраженной почвоукрепляющей и противоэрозионной способностью.

Нефтепромыслы – один из основных источников лесных пожаров в зоне притундровых редколесий, когда погибает до 20–40% деревьев. На выгоревших участках леса изменяется растительный покров, хвойные породы сменяются, к примеру, мелколиственными. Однако огонь оказывает и стимулирующее действие на развитие биоты.

На восстановление животного мира регионов, где ведется интенсивная нефтедобыча, может оказать влияние изменение режима увлажненности осваиваемой территории. Подпруженные водоемы, образующиеся вдоль автодорог, насыпей и трубопроводных трасс, заселяются водными беспозвоночными и рыбой. Они становятся местом обитания околоводных и водоплавающих птиц, плотность которых в антропогенно измененных условиях иногда превышает аналогичную в естественных условиях. Обнаружено, что на сухих супесчаных междуречных водоразделах Западной Сибири, на которых произрастают сосново-мелколиственные леса, техногенные насыпи более чем вдвое повышают увлажненность почв и их трофность (т.е. плодородие и биопродуктивность). Именно к таким местам обитания приурочено огромное количество западносибирских нефтепромыслов.

Положительный (хотя и не столь значительный) экологический эффект, возникающий при нефтедобыче, необходимо учитывать при составлении планов оценки воздействия на окружающую среду (ОВОС). По мнению В.Б.Коробова, при эксплуатации объектов нефтеструктуры следует использовать тепловые потери от нефтепроводов и повышенную обводненность территорий, прилегающих к насыпям. Для эффективного использования тепловых потерь в притундровых редколесьях и в зонах луговой растительности вдоль трубопроводов следует выбирать места с более высокой концентрацией животных и растений. В этих зонах можно уменьшить теплоизоляцию труб, чтобы тепловые потоки достигали земной поверхности и повышали температуру воздуха, увеличивая вегетационный период. Сброс теплых вод в водоемы и водотоки в холодный период года может способствовать образованию квазистационарных полыней, которые при определенных обстоятельствах могут обеспечить существование околоводных птиц.

Используемая литература

1. Википедия свободная энциклопедия Интернет.

2. www.yandex.ru///Влияние нефтяной промышленности на окружающую среду.

Ежегодно предприятия нефтяной отрасли нарушают до 15 тыс. га земель, выбрасывают в атмосферу более 2,5 млн т загрязненных веществ, сжигают на факелах около 6 млрд попутных газов, забирают около 750 млн т пресной воды, оставляют неликвидированными сотни амбаров с буровым шламом.

Ежегодно на промысловых трубопроводах России происходит до 20 тыс. аварий с частотой 1,5-2 разрыва на 1 км трассы. Только в Западной Сибири загрязнено нефтью и нефтепродуктами до 840 тыс. га земель. Потери нефти и нефтепродуктов за счет аварийных ситуаций достигают 20 млн т ежегодно. При стоимости нефти 50 долл./баррель ущерб экономике России, не считая экологического, составляет 7 млрд долл.

Перечисленные проблемы складываются из локальных воздействий добывающих предприятий. Экологические проблемы можно сгруппировать по трем направлениям: организационно-экономические; технологические; природно-ресурсные.

Организационно-экономические проблемы

Техническим заданием (ТЗ) на составление технологической схемы разработки месторождения природоохранные мероприятия сформулированы достаточно расплывчато. Например, отсутствует информация о том, какой экономический и экологический ущерб будет нанесен ОС и местному населению. До сих пор не осознается тот факт, что затраты на экологические мероприятия относятся к производственным и являются такими же необходимыми элементами затрат, как и затраты на электроэнергию и водоснабжение.

Весь жизненный цикл промысла и себестоимость товарной нефти зависят от качества эколого-экономических оценок стоимости ПР. наносимого ущерба, а также компенсационных мероприятий.

В большинстве проектов отсутствуют показатели экологического состояния компонентов ПС, определенные Правилами по проведению экологической экспертизы; проекты не отвечают требованиям официальных документов по оценке воздействия на ОС (ОВОС); отсутствуют прогнозные сценарии воздействия производственного объекта на ОС; отсутствуют схемы организации экологического мониторинга, а также расчеты экономического ущерба и платежей за аренду земельных участков, за размещение отходов, за загрязнение ОС; отсутствуют планы компенсационных мероприятий.

При проектировании разработки месторождений УВ должны быть выявлены все группы рисков: геологические, строительные, эксплуатационные, инжиниринговые, финансовые, маркетинговые и экологические. Последние могут возникнуть на любой стадии реализации проекта в результате событий природного или техногенного характера.

При установлении лимитов воздействия на ОС нефтедобывающего предприятия нормативы воздействия утверждаются на 5 лет, которые продлеваются на новый срок без снижения объемов выбросов, сбросов и образования отходов, при этом слабо учитываются реальные условия функционирования объекта. Кроме того, проводится недостаточное обоснование границ горных отводов, а также отводов земельных участков под строительство скважин.

Следуя закону "Об охране окружающей среды", любое предприятие, производящее выбросы в ОС, обязано проводить мониторинговые наблюдения, цель которых - получение показателей состояния ПС, Большинство добывающих предприятий не имеет собственных служб мониторинга, а наблюдения проводятся эпизодически и бессистемно.

Технологические проблемы

Анализ технологических процессов строительства скважин, обустройства и эксплуатации нефтепромыслов, организации работ по охране ОС выявил:

• недостаточную эффективность экологических решений в проектах разработки и обустройства месторождений, строительства и ремонта скважин, программ по повышению нефтеотдачи пластов;
• некачественную реализация проектных решений ввиду низкой эксплуатационной надежности технических средств и низкой эффективности системы контроля;
• недостаточный уровень экологической подготовки специалистов на всех участках цепочки "скважина - магистральный трубопровод".

Разливы нефти обусловлены большой протяженностью и низкой надежностью (80% износа) промысловых нефтяных и водоводных линий в системе поддержания пластового давления (ППД). На МН причины аварийности следующие: 34%-внешние воздействия: 23%-брак при строительстве; 23%-коррозия; 14%-заводской брак: 3%-ошибочные действия персонала.

С увеличением обводненности нефти скорость коррозии труб и оборудования увеличивается. При обводненности от 10 до 80% скорость коррозии составляет , а при обводненности 90% этот параметр увеличивается до .

Вследствие высокой агрессивности пластовых вод (сероводород, диоксид углерода, ионы хлора и др.) сквозные отверстия в оборудовании могут появиться через 5 лет после начала эксплуатации, а при подаче ингибиторов коррозии срок безаварийной службы трубопроводов из углеродистых сталей может быть продлен до 10 лет.

Выбор и дозирование ингибиторов коррозии зависят от состава пластовых флюидов. Служба коррозионного мониторинга воспринимается как второстепенное подразделение, однако если учесть величину наносимого авариями ущерба и стоимость реабилитации компонентов экосистем, то такие представления неверны. Предупреждение аварийности является необходимой превентивной мерой, которая должна быть отражена в экологической политике предприятия и в Декларации промышленной безопасности.

Назрела необходимость совершенствования защитных покрытий для предотвращения асфальто-парафиновых отложений и методов очистки промысловых труб. Срок службы битумной изоляции на внешних покрытиях не превышает 10 лет. поэтому необходим переход к новым материалам и технологиям покрытия.

Одной из важнейших в нефтяной отрасли является проблема утилизации попутного нефтяного газа (ПНГ). Только в факелах нефтепромыслов Западной Сибири ежегодно сжигается около 15 млрд этого энергоносителя. Показатель утилизации ПНГ варьирует от 25 до 95%. При эксплуатации месторождений взимается плата за его сжигание. В случае превышения ПДВ на границе санитарно-защитной зоны производится совершенствование факельной системы с целью более полного сжигания, а не мероприятия по его переработке. В этом случае ПНГ относится к отходам добычи (как бензин в XIX в., который сливали по ночам в реки), что позволяет платежи за загрязнение отнести к себестоимости продукции, как и затраты на утилизацию пластовых вод. Пластовые воды, как и ПНГ. также являются источником ценного сырья для нефтехимии (содержат и др.).

Одним из методов утилизации ПНГ является его закачка в пласты-коллекторы с целью повышения нефтеотдачи. Эффективность применения газовых методов повышения нефтеотдачи увеличивается при низких фильтрационно-емкостных свойствах продуктивных пластов. При закачке ПНГ решается ряд проблем:

• сокращаются платежи за выбросы в ОС и поддерживается качество атмосферного воздуха в рабочей зоне на уровне нормативов;
• сокращается протяженность промысловых коррозионно-опасных коммуникаций;
• обеспечивается геодинамическая стабильность залежи;
• снижается обводненность скважинной продукции и сохраняется ПНГ как ресурс для последующего извлечения.

В России насчитывается более 150 тыс. нефтяных и газовых скважин. Примерно 10% из них или законсервированы, или нуждаются в консервации и ликвидации. Законсервированные скважины под влиянием изменений в земной коре могут "ожить", выделяя нефть, газы и пластовые рассолы. Таких опасных скважин в России свыше 1500. В Казахстане, например, десятки изливающих скважин ушли под воду при увеличении уровня воды в Каспии.

Одна из стадий образования отходов - бурение скважин, на период строительства которой предоставляется до 5 га земли. В течение года после окончания строительства скважины территория буровой площадки должна быть рекультивирована и передана землепользователю. На период эксплуатации скважины выделяется 0,36 га. Рационализация размещения кустов скважин позволяет снизить отводы земель за счет снижения площадей, занятых промысловыми коммуникациями.

При ремонте скважин необходим контроль использования растворителей, гелей, кислот и других реагентов, которые должны закачиваться в пласт при стимуляции нефтеотдачи скважин. При обработке призабойной зоны скважин применяются 10- и 5-% растворы, соответственно, соляной и плавиковой кислот. При ремонте скважин возникают до 2 токсичных жидкостей на одну скважинную операцию. Кроме того, при промывке насосных агрегатов, НКТ возникают до 5 жидких отходов на одну операцию. На месторождении необходимо иметь специальную скважину с поглощающими горизонтами для утилизации жидких отходов от технологических процессов добычи.

Нефте- и газодобывающие скважины являются сложными и дорогостоящими сооружениями, которые нуждаются в постоянном контроле и проведении технических мероприятий по поддержанию рабочих режимов. Коррозионное поражение цементного камня в скважинах приводит к снижению доли нефти в добываемых флюидах и к загрязнению артезианских и грунтовых вод, используемых для водоснабжения. По этой причине происходит образование грифонов у устья скважин. Вследствие несвоевременных диагностических исследований в отрасли простаивают более 20 тыс. скважин, подлежащих капитальному ремонту.

Источником загрязнения нефтью и минерализованными водами являются также резервуарные парки добывающих предприятий. Многие резервуарные парки "плавают" на линзах нефтепродуктов, которые образовались за годы утечек нефти. Периодическая диагностика и очистка резервуаров от осадков с последующей их утилизацией позволяет снизить остроту этой экологической проблемы.

В процессе освоения нефтяных месторождений наиболее активное воздействие на природную среду осуществляется в пределах территорий самих месторождений, трасс линейных сооружений (в первую очередь магистральных трубопроводов), в ближайших населенных пунктах. При этом происходит нарушение растительного, почвенного и снежного покровов, поверхностного стока и микрорельефа территории. Такие нарушения приводят к сдвигам в тепловом и влажном режимах грунтовой толщи и к существенному изменению ее общего состояния, что приводит к необратимым последствиям. Добыча нефти приводит также к изменению глубоко залегающих горизонтов геологической среды.

Происходят необратимые деформации земной поверхности в результате извлечения из недр нефти, газа и подземных вод, поддерживающих пластовое давление.

В мировой практике достаточно примеров, показывающих, сколь значительным может быть опускание земной поверхности в ходе длительной эксплуатации месторождений. Перемещения земной поверхности, вызываемые откачками из недр воды, нефти и газа, могут быть значительно большими, чем при тектонических движениях земной коры.

Интересное видео о влиянии нефтедобычи на экологию:

Неравномерное протекающее оседание земной поверхности часто приводит к разрушению водопроводов, кабелей, железных и шоссейных дорог, линий электропередач, мостов и других сооружений. Оседания могут вызывать оползневые явления и затопление пониженных участков территорий. В отдельных случаях, при наличии в недрах пустот, могут происходить внезапные глубокие оседания, которые по характеру протекания и вызываемому эффекту могут быть сравнимы с землетрясениями.

Большую опасность для окружающей среды представляют выбросы нефтяных углеводородов и разливы нефти (на каждый км2 в зоне месторождений и трасс нефтепроводов приходится до 0,02 т разлитой нефти в год).

Кроме того, обостряются гуманитарные проблемы. Особенно остро загрязнение окружающей среды сказывается на малых народах в местах нефтедобычи и нефтепереработки. , имеющие глобальный социальный характер, наиболее ярко проявились в нефтеперерабатывающей отрасли.

Следует отметить, что нефтеперерабатывающая промышленность использует в производстве невозобновляемые сырьевые источники, что приводит к дополнительному нагреву поверхности атмосферы Земли, развитию парникового эффекта, уменьшению озонового слоя, предохраняющего биосферу Земли от поступления дополнительной солнечной энергии.

Решение этой проблемы требует в первую очередь углубления переработки нефти, что приведет к рациональному ее использованию и улучшению состояния природной среды. Добыча нефти должна находиться на уровне перспективного потребления нефтепродуктов и экспорта нефти. Средняя глубина переработки нефти на российских нефтеперерабатывающих заводах составляет около 65% (для сравнения на НПЗ США — 90-98%). Доказано, что инвестиции в углубление переработки нефти в 5-7 раз эффективнее инвестиций в новые месторождения, что является одним из путей предотвращения глобальной катастрофы.

Главная задача в современных условиях – свести к минимуму нежелательные последствия, рационально используя природные условия.

Для улучшения экологической обстановки нефтяная отрасль России должна выполнять следующие условия:

1. восполнять запасы углеводородов и осваивать новые нефтегазоносные провинции в отдаленных районах;
2. повышать уровнь профессиональной подготовки кадров и применять технологии для того, чтобы максимально эффективно проводить разведку и освоение новых нефтяных и газовых месторождений;
3. улучшать состояние окружающей среды, а также компенсировать или устранять экологические последствия деятельности нефтяных компаний для окружающей среды;
4. утилизировать нефтяной попутный газ.

С целью уменьшения загрязнения окружающей среды ведутся разработки и внедряются новые природосберегающие технологии. Осваивается безамбарное бурение, позволяющее значительно снизить объемы производственных отходов.

Ведется строительство заводов по антикоррозийному покрытию трубопроводов. Осваивается применение гибких трубопроводов из армированного пластика, срок эксплуатации которых не ограничен.

Нарабатываются технологии по эффективной очистке загрязненных поверхностей с применением бакпрепаратов и различных промывочных жидкостей. С целью снижения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу ведутся работы по использованию газа, сжигаемого в факелах, для производства бензина и выработки электроэнергии.

Ещё одно интересное видео о добычи нефти и её влиянии на экологию:

Во время проведения разведочных и эксплуатационных буровых работ («разбуривания месторождения»), а также в ходе извлечения и первичной обработки нефти образуются десятки тысяч тонн различных отходов, основными из которых являются буровые растворы, шламы и пластовые воды. Степановских А.С. Охрана окружающей среды при добычи нефти. М.: Юнити, 2006 С. 52

1. Буровые растворы - это наиболее токсичная часть буровых отходов.

Понятие «Буровые растворы» охватывает широкий круг жидких, суспензионных и аэрированных сред, выполняющих различные функции: улучшение буримости породы, ее размыв и вынос, сохранение целостности стенок скважины, предохранение бурового оборудования от коррозии и т.д. Принципиально буровые растворы можно разделить на три группы: на нефтяной основе, синтетические и на водной основе (наименее токсичные).

Химический состав бурового раствора зависит от его назначения, типа пород и метода бурения, хотя существует ряд обязательных моментов. Непременным компонентов любого бурового раствора является бентонит (монтмориллонитовая глина). Глина используется как структурообразователь раствора и регулятор вязкости. В некоторых случаях применяется палыгорскитовая глина - атапульгит.

Аномально высокие пластовые давления часто превышают гидростатическое давление столба бурового раствора в скважине, поэтому его необходимо утяжелять, для чего применяется баритовый утяжелитель (безводный сульфат бария), являющийся за рубежом единственным материалом, служащим в этих целях. В качестве регулятора щелочности применяются такие реагенты, как каустическая сода (NaOH). Поверхностно активные вещества (ПАВ) также входят в состав любого бурового раствора. В качестве ПАВ используют сульфанол, дисолван, стеарокс и различные оксиэтилированные спирты. Для дегазации буровых растворов используют реагенты-пеногасители: соасток, карболинеум, синтетические жирные кислоты и т.д.

При добычи нефти на морских шельфах буровые растворы на водной основе обычно сбрасываются в море без предварительной очистки и нейтрализации.

• 2. Шлам - представляет собой выбуренную в скважине горную породу, поднятую на поверхность с буровым раствором. Насколько известно авторам, состав и количество конкретных загрязняющих (токсичных) веществ в буровых шламах на сахалинском шельфе как следует не изучены. Однако известно точно, что рыбохозяйственные ПДК на этот вид отходов не устанавливаются.
• 3. Пластовые воды - воды, поступающие из нефтегазоносных подземных пластов вместе с нефтью и газом в процессе нефтедобычи. Как правило, они содержат остаточные количества нефти, загрязнены природными низкомолекулярными углеводородами, неорганическими солями и взвешенными веществами. Объем нефти, поступающей в море в составе пластовых вод, может достигать десятков тонн в год. Например, в Северном море нефть, поступающая с пластовыми водами, составляет 20% от всех нефтяных сбросов в этом регионе. Кроме собственно нефти, пластовые воды отличаются повышенным содержанием полиароматических (особо токсичных) углеводородов.

1. Буровые растворы. Бентонитовая глина по своему составу не представляет угрозы химического загрязнения. Однако, она увеличивает мутность воды, что важно при добычи нефти на шельфах. Повышенная мутность воды отпугивает рыб от нерестилищ и миграционных путей. Это особенно важно для Северного Сахалина, где ухудшение экологической обстановки уже привело к тому, что нарушено 40% нерестилищ лососевых рыб, и 130 рек в значительной степени потеряли свое нерестовое значение. Поля повышенной мутности нарушают продукционные процессы в верхнем фотосинтетическом слое, что может привести к нарушениям на экосистемном уровне. Высокая мутность отрицательно воздействует на фильтрационные аппараты моллюсков и ракообразных. Установлено, что даже в минимальных количествах, не влияющих на выживаемость, бентонит и атапульгит вызывают абортивный нерест у двустворчатых моллюсков. Заиливание в районе буровых работ, происходящее вследствие осаждение взвесей из сбросов шламов и буровых растворов, приводит к изменению характера грунтов, и, как следствие, к изменению структуры бентосных сообществ.

Барит. Оценка токсичности барита несколько различается в нашей и зарубежной литературе. Американские ученые считают его практически не токсичным, или малотоксичным, веществом. В работах наших и отдельных западных токсикологов приводятся данные, говорящие о более высокой токсичности барита. Барит, также как и глины, повышает мутность воды, но быстрее оседает на дно, поэтому его влияние более ощутимо для бентоса, чем для планктона. Барит значительно снижает численность полихет, и, в меньшей степени, моллюсков, в донных сообществах.

Нефтегазовие компании часто ссылаются на то, что используемые при бурении вещества малотоксичны, и их сброс не превышает норму. Но при этом имеется в виду оценка степени токсичности по американским стандартам, и норма - по средним объемам сброса. Хаустов А.П., Редина М.М. Охрана окружающей среды при добыче нефти. М.: Дело, 2006 С. 80

Между тем, оценить реальную степень токсичности вещества, пользуясь классификацией Американского института нефтяных исследований, довольно сложно.

В целом, изменения, происходящие под влиянием буровых растворов на экосистемном уровне, сводятся к следующему:

• * уменьшение продолжительности жизни в большинстве популяций;
• * полное исчезновение некоторых видов;
• * аномальные вспышки численности отдельных форм;
• * смена доминирующих и субдоминирующих видов.
• 2. Буровые шламы. При контакте выбуренной породы с буровым раствором ее минеральные частицы адсорбируют токсичные вещества, входящие в его состав. Также выбуренная порода накапливает в процессе бурения нижних горизонтов сырую нефть и ее фракции.

Согласно некоторым международным стандартам (GESAMP, 1993), допустимое содержание нефти в шламах не должно превышать 100 мгл. Но, даже если считать, что эта норма выдерживается, то она гораздо выше концентраций, вызывающих летальный эффект для некоторых видов организмов.

В воде шламы дифференцируются на крупные и тяжелые частицы, быстро оседающие на дно, и мелкие фракции (размером 0,01 мм), которые неделями могут парить в толще воды, увеличивая ее мутность. Увеличение концентрации взвешенных веществ, приводит к снижению прозрачности и, как следствие, к изменению теплового режима поверхностного слоя воды, что, в свою очередь, влияет на процесс испарения воды, и подъем холодных донных масс.

3. Пластовые воды. Основная опасность пластовых вод заключается в высоком содержании нефтеуглеводородов. Как правило, нефтяные сепараторы отделяют, в основном, взвешенную и диспергированную нефть, тогда как водорастворимые фракции нефти в концентрациях от 20 до 50 мгл и выше остаются и попадают на прилегающую к месту разработки территорию со сбросами.

При освоении нефтегазовых месторождений каждый раз приходится сравнивать относительный экологический риск воздействия на лесные и болотные экосистемы. В таблице ниже рассмотрены основные варианты воздействия на лесные и болотные экосистемы при освоении нефтяных месторождений и их последствия в общем случае. Грей Ф. Добыча нефти. М.: Олимп-Бизнес, 2001 С. 79

Последствия воздействий на болотные экосистемы не всегда могут быть рассмотрены однозначно как отрицательные. При засыпке песком и при прокладке трубопровода болота часто замещаются лесными сообществами, которые могут оказаться более ценными с экологической точки зрения. Тенденция смены лесными сообществами и накопление древесного подроста наблюдается при обсушке болотных экосистем, когда болотный сток перегораживается дорожными дамбами. При слабых солевых загрязнениях на олиготрофных местообитаниях в десятки раз увеличивается прирост сосны, а сфагновые мхи меняются на гипновые. Во всех этих случаях устойчивость болотных экосистем ниже чем лесных, но экологический риск может быть расценен как меньший, в зависимости от конкретной ситуации.

Таблица 1. Воздействие нефтедобычи на экосистемы

Воздействие	Лесные экосистемы на сухих местообитаниях	Болотные экосистемы и заболоченные леса
Разливы нефти		1. Растения гибнут как от недостатка кислорода в почвах, так и от токсического воздействия избытком солей.
2. Слабо загрязняются, так как жидкости скатываются вниз и накапливаются в переувлажненных местообитаниях занятых или заболоченными лесами или болотами.	2. Накапливают загрязнения и способствуют распространению в поверхностном слое. Растворяют соли и выносят их за пределы нефтяного разлива.
3. Промывной режим почв способствует выносу загрязняющих жидкостей в грунтовые воды и самоочищению местообитаний.	3. Отсутствие промывного режима способствует накоплению углеводородов на поверхности, что ухудшает снабжение почвы воздухом.
4. Есть возможность проводить вспашку и разрушать сплошность нефтяной пленки, что обеспечивает снабжение кислородом почвы и быстрое микробиальное разрушение нефти.	4. Нет возможности или технически сложно проводить традиционные рекультивационные мероприятия посредством разрушения сплошности нефтяной пленки, например, вспашкой.
Солевые загрязнения	5. Нет наблюдений при слабых концентрациях.	5. Слабые концентрации (до 100 мг/л) приводят к росту продуктивности и смене олиготрофных сообществ мезотрофными и евтрофными.
6. Высокие концентрации приводят к гибели часть видов сообщества, древесного подроста, обеднению видового состава и упрощению структуры.	6. Высокие концентрации (более 100 мг/л) приводят к гибели первоначального биологического сообщества и формированию рогозовых или камышовых зарослей.
Засыпка песком	7. Приводит к формированию лесных сообществ автоморфного типа.	7. Приводит к формированию лесных сообществ.
Заиление	8. Мало воздействует на древостой на сухих местообитаниях. Наблюдается восстановление напочвенного покрова как после гарей и вырубок.	8. При мощном слое заиления в переувлажненных лесах и на болотах наблюдается гибель древостоя от недостатка кислорода в почвах. Формируется новое сообщество лесного типа.
Запыление и слабое заиление	9. Мало воздействует на сообщество. Продолжительное воздействие приводит к обеднению видового состава и деградации напочвенного покрова.	9. Происходит минерализация торфа, усиливаются процессы разложения и растет гидроморфизм. Происходит смена сфагновых сообществ осоковыми.
Подтопление	10. Наблюдается гибель древостоя и формирование болотных сообществ.	10. Происходит смена доминантов, формирование моховых сообществ мочажинного типа.
	11. Мало изменяет состав и структуру сообществ.	11. Происходит смена доминантов, формирование пушицевых сообществ и накопление древесного подроста.
Многократный проезд	12. Темпы восстановления высокие и сравнимы с восстановлением после гарей и вырубок.	12. Темпы восстановления низкие и приводят в формированию мочажинных сообществ.
Прокладка трубопроводов, волока	13. Формируется высокое разнообразие микроместообитаний, что приводит к росту видового разнообразия сообществ. Происходит восстановление первоначального типа сообществ.	13. Формируется высокое разнообразие микроместообитаний, что приводит к росту видового разнообразия сообществ. Способствует формированию лесных типов сообществ.

В целом, влияние буровых отходов на экологию сводится к следующему Грей Ф. Добыча нефти. М.: Олимп-Бизнес, 2001 С. 113:

• 1. Изменение условий существования животных и растений
• 2. Загрязнение воды и грунтов токсичными веществами:
  • * хроническое загрязнение тяжелыми металлами (ртуть, кадмий, свинец, мышьяк, цинк и др), содержащимися в буровых растворах и шламах;
  • * поступление в воду нефти и ее фракций, низкомолекулярных углеводородов, высокотоксичных, мутагенных и канцерогенных полиароматических углеводородов и органических кислот (GESAMP, 1993);
  • * образование радиоактивного осадка радионуклидами, поступающими с пластовыми водами.

Углеводородные системы в виде нефти, продуктов ее переработки, а также газоконденсаты оказывают крайне негативное воздействие на среду обитания человека, в частности, воду, почву и воздух. В настоящее время предприятия топливно–энергетического комплекса России, в том числе специализирующиеся на добыче и переработке нефти, являются крупнейшими промышленными источниками загрязнения окружающей среды. Так как на их долю приходится более 48% выбросов различных токсичных веществ в атмосферу, 30% – твердых отходов, 27% – сбросов загрязненных вод и более 70% – от общего объема парниковых газов, с учетом того, что, загрязняя окружающую среду, предприятия топливно-энергетического комплекса несут значительные финансовые потери.

По подсчетам специалистов в настоящее время количество нефтепродуктов в водоемах мегаполисов превышает допустимую норму концентрации от 9 до 15 раз, тогда как в сельской местности ежегодно тысячи гектаров земли полностью или в лучшем случае частично исключаются из хозяйственного оборота на неопределенный срок.

В связи с этим, вопрос очистки почвенного покрова от нефтяных загрязнений с их последующей трансформацией является приоритетным для скорейшего разрешения. К сожалению, в настоящее время специалисты не располагают аттестованными методами определения уровня содержания нефти и продуктов, ее трансформации в почве, а также нормативами относительно допустимого содержания данных продуктов в почвах различных типов. В том числе, и нормативов их остаточного содержания после осуществления рекультивационных работ на почвах различного хозяйственного назначения, что в свою очередь провоцирует образование множества проблем и недопонимания во взаимоотношениях между предприятия топливно–энергетического комплекса и природоохранными службами, результатом чего является затруднение планирования и проведения рекультивационных работ с последующей приемкой земли.

Проблема выбросов и пыли является не менее актуальной, так как результатом данного явления является загрязнение окружающей среды в виде повышенной загазованности и запыленности. В качестве примера в современных реалиях посредством деятельности нефтеперерабатывающих предприятий в атмосферу выбрасывается более 1050 тысяч тонн вредных загрязняющих веществ, с долей улова на специальных фильтрах не более 47% от общего объема. В основной состав выбросов топливно–энергетических предприятий в атмосферу составляют:

• углеводороды – 23%,
• углероды – 7,3%,
• сера – 16,6%,
• азот – 2%.

Вред атмосфере

По подсчетам специалистов российская нефтеперерабатывающая промышленность в процессе деятельности выбрасывает в атмосферу более 0,45% перерабатываемого сырья, в то время как аналогичная промышленность в более цивилизованных и экономически развитых стран мира строго придерживается уровня не более 0,1% выбросов в атмосферу. Кроме того, практически непоправимый вред окружающей среде наносится факельными хозяйствами нефтеперерабатывающих производств, так как в процессе сжигания топлива в факельных печах образуются аэрозольные частицы, являющиеся продуктом конденсации углерода и бензапирена также являющегося канцерогенным углеводородом.

В настоящее время в экологические проблемы переработки нефти также входит проблема загрязнения нефтью и нефтепродуктами гидросферы, предусматривающая риск полного загрязнения водного бассейна планеты, начиная от небольших рек и водоемов и заканчивая Мировым океаном. В том же списке имеется проблема загрязнения нефтью и нефтепродуктами грунтовых вод, так как сточные воды нефтеперерабатывающих производств несут в водоемы значительное количество вредных веществ – продуктов нефтепереработки в виде хлоридов, сульфитов, фенолов, взвешенных веществ, солей тяжелых металлов, соединений азота и прочих «благоприятно» воздействующих на окружающую среду в целом, и в частности здоровье человека. Следует отметить, что и природные катаклизмы в виде гигантских волн–цунами, землетрясений и им подобных сопровождаются затоплением и танкеров с нефтепродуктами, а также разрушением портовых нефтехранилищ и нефтебаз.

Экологические проблемы переработки нефти берут свое начало уже на стадии разработки месторождения нефтяного сырья и его транспортировки на нефтеперерабатывающие предприятия, так как в процессе добычи нефти образуются основные загрязнители окружающей среды в виде углеводородов, составляющих около 50% от общего выброса. На долю оксида углерода приходится 47,4%, тогда как на долю различных твердых веществ – 4,3%, с учетом того, что на долю улавливания вредных веществ приходится не более 2,5%.

По данным статистики на нефтегазовом комплексе ежегодно происходит более 60 крупных аварий и более 20 тысяч случаев, влекущих впоследствии крупные розливы нефти с ее попаданием в водоемы, гибель рабочих нефтеперерабатывающих производств и большие материальные затраты. Причем следует учитывать, что эти данные нельзя считать сколько-нибудь полными и достоверными, так как большинство крупных аварий скрываются от общественности.

Транспортировка нефти на нефтеперерабатывающие предприятия также сопровождается не менее остростоящими проблемами. В настоящее время транспортировка нефти от мест добычи до нефтеперерабатывающих предприятий осуществляется либо по трубопроводам, либо водным путем посредством танкеров или по железной дороге в специальных железнодорожных цистернах. Максимально экономически выгодной считается транспортировка по трубопроводам, так как в данном случае себестоимость прокачки нефти в несколько раз ниже стоимости транспортировки по железной дороге или водным путем.

Однако транспортировка нефти по трубопроводам сопровождается с серьезными экологическими проблемами, так как применяемые трубы диаметром от 300 до 1200мм подвержены образованию коррозии и отложению парафинов и смол, содержащихся в нефти внутри труб, в результате чего без должного технического обслуживания они со временем забиваются и лопаются. В итоге нефть попадает в почву и воду. По подсчетам специалистов большинство аварий на трубопроводах провоцируют необратимые повреждения природных биоценозов. На территории России средняя дальность перекачки нефти составляет 1500км, что также требует технического контроля нефтепроводов по всей длине со своевременным ремонтом и реконструкцией.

Процесс переработки нефти представляет собой многоэтапную процедуру по разделению нефти на фракции – первичная переработка, с последующим изменением молекулярной структуры отдельных фракций – вторичная переработка. Следует учитывать, что процесс переработки нефти не является безотходным, в результате чего значительное количество токсичных веществ попадает в окружающую среду.

Загрязнение атмосферы

В настоящее время основным и неоспоримым источником загрязнения окружающей среды являются нефтеперерабатывающие заводы, так как именно они в каждой стране мира выбрасывают в атмосферу ежедневно неприемлемое количество вредных веществ в плане экологической безопасности не только в атмосферу, но и в воду, и почву. Основным источником образования вредных веществ являются процессы каталитического крекинга, образующие более 100 наименований вредных веществ, входящих в состав выбросов. Среди них вредные для окружающей среды и здоровья человека:

Практически все эти вещества являются смертельно опасными для любого живого существа, так как за короткий срок провоцируют патологии дыхательной системы, и в частности такие заболевания как бронхит, бронхиальная астма и асфиксия.

Газообразные выбросы содержат в своем составе большое количество твердых частиц, также оседающих на слизистых оболочках дыхательных путей и тем самым затрудняющих нормальные процессы респирации. Кроме того выбросы в окружающую среду оксидов азота и серы вкупе с соединениями алканового ряда провоцируют формирование парникового эффекта с последующим изменением климата на планете, и совершенно не в лучшую сторону.

Большинство вырабатываемых нефтеперерабатывающими производствами газов, попадая в атмосферу, взаимодействуют с водой, результатом чего становится образование кислот впоследствии попадающих на поверхность земли в виде кислотных дождей, губительно влияющих на все без исключения живые организмы. Кроме того компоненты выбросов нефтеперерабатывающих производств вступают в реакцию с озоном стратосферы, разрушают его и тем самым образовывают озоновые дыры. Что также губительно для всех живых существ, населяющих планету и подвергающихся через озоновые дыры жесткому воздействию коротковолнового ультрафиолетового излучения, представляющего собой сильнейший мутаген.

Загрязнение вод мирового океана

Экологические проблемы переработки нефти не минули и мировой океан. Конструктивно сточные воды нефтеперерабатывающих производств отводятся посредством двух различных систем канализации, с повторным использованием сточных вод первой системы. Тогда как воды второй системы канализации отводятся непосредственно в естественные водоемы с обогащением их состава загрязняющими веществами в виде фенолов, бензолов, алканов, алкенов и прочих углеводородных соединений. Как показала практика, процедура очистки сточных вод нефтеперерабатывающих предприятий является полностью неэффективной.