Нефтяная промышленность России и экологические последствия, вызванные ее развитием

В настоящее время  большая часть нефти перекачивается по нефтепроводам и их доля в транспортировке  продолжает расти. В состав нефтепроводов  входят трубопроводы, насосные станции и нефтехранилища.

Первый нефтепровод  в России проложен в 1878 году в Баку от промыслов до нефтеперерабатывающего завода. Развитие нефтепроводного транспорта в Союзе было связано с освоением  нефтяных месторождений в Башкирии и Татарии. К 1941г. в эксплуатации находилось 4100 км магистральных трубопроводов.

Сеть магистральных  нефтепроводов развивалась в  трех основных направлениях: урало-сибирское (Альметьевск - Уфа - Омск - Новосибирск - Иркутск) длиной 8527 км; северо-западное (Альметьевск - Горький - Ярославль - Кириши с ответвлениями на Рязань и Москву) длиной более 17700 км; юго-западное от Альметьевска до Куйбышева и далее нефтепроводом "Дружба" с ответвлением на Полоцк и Вентспилс) протяженностью более 3500 км. Таким образом, наибольшей длиной обладали нефтепроводы урало-сибирского направления, так как связывали основного добытчика (Сибирь) с главным потребителем (западными районами Российской Федерации). Важность этого направления сохраняется и в настоящее время.

За границу нефть  экспортируется также при помощи трубопроводов (например, "Дружба"). Экспорт нефти сегодня составляет 105-110 млн. т, нефтепродуктов - 35 млн. т. Треть экспорта сырой нефти приходиться на страны СНГ (на Украину, Белоруссию и Казахстан).

Остальная часть нефти  направляется в дальнее зарубежье, то есть в Западную Европу, где Германия, Италия, Великобритания и Ирландия вкупе потребляют 60% этого объема.

Сроки эксплуатации нефтепроводов  довольно значительны — 45% нефтепроводов  имеют возраст до 20 лет, 29% — от 20 до 30 лет. Свыше 30 лет эксплуатируется 25,3% нефтепроводов. Дальнейшая их эксплуатация в условиях повышенного износа требует значительных усилий по поддержанию их в работоспособном состоянии.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ, ВЫЗВАННЫЕ РАЗВИТИЕМ ОТРАСЛИ, И ИХ ПОСЛЕДСТВИЯ.

 

В современный период времени Земля претерпевает множественные  изменения коренного характера: изменяются  свойства и состав литосферы, повышается  запыленность атмосферы, её нижние слои насыщаются вредными для  живых организмов веществами, а загрязнения вод делают эту среду несовместимой с жизнью морских организмов.

Многие современные техногенные  вещества, в том числе и углеводороды нефти, представляют собой немалую  угрозу для жизни человека. Некоторые  из этих веществ переносятся ветрами  на большие расстояния, вследствие чего эта проблема является международной. А для России, одного из мировых лидеров по нефтедобыче, эти экологические проблемы стоят наиболее остро.

Влияние нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей  отраслей на окружающую среду показано в прил. 1 и прил. 2 соответственно.

Вначале человек не задумывался  о том, что таит в себе интенсивная добыча нефти и газа. Главным было выкачать их как можно больше. Так и поступали. Но вот в начале 40-х гг. текущего столетия появились первые настораживающие симптомы...

 

Влияние на литосферу.

 

       Это  случилось на нефтяном месторождении  Уилмингтон (Калифорния, США). Месторождение  протягивается через юго-западные  районы города Лос-Анджелеса и  через залив Лонг-Бич доходит  до прибрежных кварталов одноименного курортного города. Площадь нефтегазоносности 54 км². Месторождение было открыто в 1936 г., а уже в 1938 г. стало центром нефтедобычи Калифорнии. К 1968 г. из недр было выкачано почти 160 млн. т нефти и 24 млрд. м³ газа, всего же надеются получить здесь более 400 млн. т нефти.

Расположение месторождения в  центре высокоиндустриальной и густонаселенной  области южной Калифорнии, а также  близость его к крупным нефтеперерабатывающим  заводам Лос-Анджелеса имело большое  значение в развитии экономики всего  штата Калифорния. В связи с этим с начала эксплуатации месторождения до 1966 г. на нем постоянно поддерживался наивысший уровень добычи по сравнению с другими нефтяными месторождениями Северной Америки.

В 1939 г. жители городов Лос-Анджелес и Лонг-Бич почувствовали довольно ощутимые сотрясения поверхности земли - началось проседание грунта над месторождением. В сороковых годах интенсивность этого процесса усилилась. Наметился район оседания в виде эллиптической чаши. В 60-х гг. амплитуда оседания достигла уже 8,7 м. Площади, приуроченные к краям чаши оседания, испытывали растяжение. Перемещение грунта сопровождалось землетрясениями. В период с 1949 г. по 1961 г. было зафиксировано пять довольно сильных землетрясений. Разрушались пристани, трубопроводы, городские строения, шоссейные дороги, мосты и нефтяные скважины. На восстановительные работы было потрачено 150 млн. $. В 1951 г. скорость проседания достигла максимума - 81 см/год. Возникла угроза затопления суши. Напуганные этими событиями, городские власти Лонг-Бича прекратили разработку месторождения до разрешения возникшей проблемы.

       К 1954 г. было  доказано, что наиболее эффективным  средством борьбы с проседанием  является закачка в пласт воды. Это сулило также увеличение  коэффициента нефтеотдачи. Первый этап работы по заводнению был начат в 1958 г., когда на южном крыле структуры стали закачивать в продуктивный пласт без малого 60 тыс. м³ воды в сутки. Через десять лет интенсивность закачки уже возросла до 122 тыс. м³/сут. Проседание практически прекратилось. В настоящее время в центре чаши оно не превышает 5 см/год, а по некоторым районам зафиксирован даже подъем поверхности на 15 см. Месторождение вновь вступило в эксплуатацию. Всего на месторождении добывают 13700 т/сут. нефти.

Проседание грунта и землетрясения происходят и в старых нефтедобывающих районах России. Особенно это сильно чувствуется на Старогрозненском месторождении. Слабые землетрясения как результат интенсивного отбора нефти из недр ощущались здесь в 1971 г., когда произошло землетрясение интенсивностью 7 баллов в эпицентре, который был расположен в 16 км от Грозного. В результате пострадали жилые и административные здания не только поселка нефтяников на месторождении, но и самого города. На старых месторождениях Азербайджана - Балаханы, Сабунчи, Романы (в пригородах Баку) происходит оседание поверхности, что ведет к горизонтальным подвижкам. В свою очередь это является причиной смятия и поломки обсадных труб эксплуатационных нефтяных скважин.

Совсем недавние отголоски  интенсивных нефтяных разработок произошли в Татарии, где в апреле 1989 г. было зарегистрировано землетрясение силой до 6 баллов (г. Менделеевск). По мнению местных специалистов, существует прямая зависимость между усилением откачки нефти из недр и активизацией мелких землетрясений. Подземные толчки в этом районе особенно настораживают, ведь здесь сооружается Татарская АЭС. Во всех этих случаях одной из действенных мер также является нагнетание в продуктивный пласт воды, компенсирующей отбор нефти.

Влияние на атмосферу.

 

Гораздо большую опасность  таит в себе использование нефти  и газа в качестве топлива. При  сгорании этих продуктов в атмосферу  выделяются в больших количествах углекислый газ, различные сернистые соединения, оксид азота и т.д. От сжигания всех видов топлива за последние полвека содержание диоксида углерода в атмосфере увеличилось почти на 288 млрд. т, а израсходовано, по подсчетам академика Ф.Ф. Давитая, более 300 млрд. т кислорода. Таким образом, с момента первых костров первобытного человека атмосфера потеряла около 0,02 % кислорода. В настоящее время ежегодно человечество сжигает 7 млрд. т топлива, на что потребляется более 10 млрд. т кислорода, а прибавка диоксида углерода в атмосфере доходит до 14 млрд. т. В ближайшие же годы эти цифры будут расти в связи с общим увеличением добычи горючих полезных ископаемых и их сжиганием. По мнению Ф.Ф. Давитая, к 2020 г. в атмосфере исчезнет около 12 000 млрд. т кислорода (0,77 %). Таким образом, через 100 лет состав атмосферы существенно изменится и, надо полагать, в худшую сторону.

Уменьшение количества кислорода и рост содержания углекислого  газа в свою очередь будут влиять на изменение климата. Молекулы диоксида углерода позволяют коротковолновому солнечному излучению проникать сквозь атмосферу Земли и задерживают инфракрасное излучение, испускаемое земной поверхностью. Возникает так называемый „парниковый эффект", и среднепланетная температура повышается. Предполагают, что потепление с 1880 г. по 1940 г. в значительной степени следует отнести на этот счет.

Большая роль в загрязнении  атмосферы принадлежит реактивным самолетам, машинам, заводам и фабрикам. Чтобы пересечь Атлантический океан, современный реактивный лайнер поглощает 35 т кислорода и оставляет инверсионные следы, увеличивающие облачность. Значительно загрязняют атмосферу и автомашины, которых уже сейчас насчитывается более 500 млн. Именно им принадлежит половинная доля участия в отравлении Америки. Как заявил в 1976 г. сенатор Э. Маски, в США каждый год от заболеваний, вызванных загрязнением воздуха, умирает 15 тыс. человек.

По количеству выбросов в атмосферу транспорт является основным источником вредного воздействия  на атмосферу Москвы и Московской области. Постоянные скопления автомобилей  на отдельных магистралях и улицах Москвы и городов Подмосковья создают зоны с огромными концентрациями углекислого газа, оказывая негативное воздействие на здоровье людей. Учащаются случаи возражения верхних дыхательных путей, головной боли, учащения сердцебиения, повышения кровяного давления и нарушения зрения.

Появляются различные  проекты создания двигателей, работающих на других видах топлива. Электромобили уже не новость, во многих странах мира есть опытные образцы, но пока их широкое внедрение в жизнь сдерживается из-за малой мощности аккумуляторов.

Немалый вклад в отравление атмосферы вносят различные заводы, тепло- и электростанции. Тепловая электростанция компании „Электрисите де Франс" ежедневно  выбрасывает в атмосферу из своих  труб 33 т серного ангидрита, который  может превратиться в 50 т серной кислоты. Кислотный дождь охватывает территорию около этой станции в радиусе до 5 км. Такие дожди обладают большой химической активностью, они разъедают даже цемент, не говоря уже об известняке или мраморе.

Влияние на гидросферу.

 

Безрассудно загрязняет человек и водные бассейны планеты.

Нефть и нефтепродукты  являются одним из самых распространенных и опасных загрязнителей водной среды. При попадании в водоемы  они образуют плавающую на поверхности  воды пленку, часто растворяются, создают  устойчивую эмульсию, оседают на дно тяжелые фракции (прил.3).

 Сточные воды нефтехимической  промышленности содержат кислоты,  аммиак, углеводороды, смолы и т.д.  Их неблагоприятное действие  выражается, в основном, в окислительных  процессах, снижающих в воде  содержание кислорода, увеличивающих ее окисляемость и биологическую потребность в кислороде.

Ежегодно в Мировой  океан по тем или иным причинам сбрасывается от 2 до 10 млн. т нефти. Аэрофотосъемкой со спутников зафиксировано, что уже почти 30% поверхности океана покрыто нефтяной пленкой. Особенно загрязнены воды Средиземного моря, Атлантического океана и их берега.

При концентрации нефтепродуктов в воде 0,05 – 0,1 мг/л гибнет планктон, погибают мальки многих видов, при 10 – 15 мг/л гибнет взрослая рыба, при 0,05 – 0,5 мг/л и более рыба приобретает “керосиновый” запах и становится непригодной к пище.

Литр нефти лишает кислорода, столь необходимого рыбам, 40 тыс. л морской воды. Тонна нефти  загрязняет 12 км² поверхности океана. Икринки многих рыб развиваются в приповерхностном слое, где опасность встречи с нефтью весьма велика. При достаточно высокой концентрации нефти (0,1-0,01 мл/л) икринки погибают за несколько суток. На 1 га морской поверхности может погибнуть более 100 млн. личинок рыб, если имеется нефтяная пленка. Чтобы ее получить, достаточно вылить 1 л нефти.

Загрязнение океана углеводородами нефти является основной причиной гибели птиц, что особенно наглядно проявляется  при авариях танкеров.

Попавшая в воду нефть  после улетучивания легких фракций  подвергается биологическому разложению под действием аэробных бактерий до безвредных веществ. В водной среде самоочищение происходит при наличии достаточного количества кислорода и только при положительных температурах (выше 10⁰С). Процесс бактериального воздействия длится в течение многих недель или месяцев, после чего остаточные продукты разложения, многие из которых токсичны, накапливаются и образуют частицы битума неправильной формы диаметром от 0,1 до 10 см, дрейфующие по поверхности океана. Наши дни практически во всех районах Мирового океана можно найти следы биологического разложения нефти. Среднее количество частиц битума в Атлантическом океане составляет 1 мг/м², а в Средиземном море – 20 мг/м².

Применение моющих средств  для эмульгирования нефти и ее осаждении на дно океанов бессмысленно с экологической точки зрения, так как оно резко замедляет процесс биологического окисления и увеличивает токсичность нефти для морских организмов.

Источников поступления  нефти в моря и океаны довольно много. Это аварии танкеров и буровых платформ, сброс балластных и очистных вод, принос загрязняющих компонентов реками.

В настоящее время 7-8 т  нефти из каждых 10 т, добываемых в  море, доставляется к местам потребления  морским транспортом. На некоторых  участках Мирового океана происходит буквально столпотворение. Например, через пролив Ла-Манш, ширина которого 29 км, ежесуточно проходит более 1000 судов. Немудрено, что количество танкерных катастроф здесь велико. Особенно они возросли в 70-80-х гг. Только в 1975 г. погибло 10 танкеров общим водоизмещением в 815 тыс. т. Почти каждый год случаются крупные катастрофы. Пожалуй, первая, которая всколыхнула мир, произошла в 1967 г. У берегов Западной Европы потерпел аварию супертанкер „Торри Каньон", в море попало 120 тыс. т нефти. Огромное нефтяное пятно обезобразило прибрежные воды и берега Франции и Англии. Погибло 50 тыс. водоплавающих птиц, то есть 90 % морских птиц этих районов.