Нефтяные загрязнения

 

СОДЕРЖАНИЕ:

 

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………..3

ГЛАВА 1. НЕФТЬ КАК ИСТОЧНИК ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ…………………………………………………………………………….5

1.1. Понятие и свойства  нефти………………………………………….………..5

1.2. Источники нефтяных  загрязнений окружающей среды…………………...8

ГЛАВА 2. ВЛИЯНИЕ НЕФТЯНЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ……………………………………………………………………………13

2.1. Влияние нефти на  водные ресурсы………………………………………...13

2.2. Влияние нефтяных загрязнений  на фауну………………………………...16

2.3. Влияние нефтяных загрязнений  на флору………………………………...20

ГЛАВА 3. МЕРЫ БОРЬБЫ С НЕФТЯНЫМИ  ЗАГРЯЗНЕНИЯМИ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ………………………………………………………23

3.1. Меры борьбы с нефтяными  загрязнениями на законодательном  уровне…………………………………………………………………………….23

3.2. Защитные мероприятия  и очистные работы………………………………29

ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………….34

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ……………………………….36

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

К числу наиболее вредных  химических загрязнений, как указано  в принятой в конце 1972г. Международной конвенции по предотвращению загрязнений морей сбросами отходов, относятся нефть и нафтепродукты.

В современном мире потребление  нефти во всех ее видах ежегодно обходится в астрономическую  сумму – 740 млрд.дол. А стоимость добычи нефти равна всего 80 млрд.дол. Отсюда стремление нефтяных монополий заполучить в свое распоряжение новые и новые месторождения черного золота.

В связи с ростом добычи, транспортировки, переработки и потребления нефти и нефтепродуктов расширяются масштабы загрязнения природы.

Растет загрязнение нефтяными продуктами и водной среды. «Океан умирает, он болен по вине человека»,— эти слова Тура Хейердала хорошо известны. Еще в 1969 г. во время плавания через Атлантический океан на папирусном судне «Ра» он отмечал, что поверхность моря была свободна от глобул нефти и дегтя только в течение нескольких дней за весь двухмесячный период путешествия. В настоящее время положение не улучшилось.

По оценке национальной Академии наук США в середине 70-х годов  только в морскую среду попадало примерно 6 млн. т нефти. К концу 70-х  годов выбросы нефти в моря и океаны возросли до 10 млн. т/год. Наибольший вред наносят разливы нефти в  результате катастроф танкеров и  аварий на морских буровых платформах.

Актуальность исследования. Нефть и нефтепродукты оказывают вредное воздействие на многие живые организмы и пагубно влияют на все звенья биологической цепи. Нефтяные пленки на поверхности морей и океанов могут нарушать обмен энергией, теплом, влагой и газами между океаном и атмосферой. В конечном итоге наличие нефтяной пленки на поверхности океана может повлиять не только на физико-химические и гидробиологические условия в океане, но также и на климат Земли, на баланс кислорода в атмосфере.

Цель работы состоит в  изучении влияния нефтяных загрязнений на окружающую среду и определении методов борьбы с ними.

В задачи курсовой работы входит рассмотрение и анализ следующих  вопросов:

- источники загрязнения окружающей среды нефтью;

- влияние нефтяных загрязнений  на окружающую среду;

- методы борьбы с нефтяными  загрязнениями.

Предмет исследования - влияние  нефтяных загрязнений на окружающую среду.

Объект исследования – нефтяные загрязнения и урон, наносимый ими окружающей среде.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГЛАВА 1. НЕФТЬ КАК ИСТОЧНИК ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

 

1.1. Понятие и свойства нефти

Нефть и нефтепродукты  относятся к числу наиболее распространенных загрязняющих веществ окружающей среды, комплексные исследования которых  находится в фокусе внимания во многих странах и на международном уровне.

Нефть -  природный продукт. Вопрос о происхождении нефти  обсуждается в научной литературе очень давно, но до сих пор остается открытым. За два с лишним века предложены сотни вариантов нефтегазообразования на Земле.

История науки знает много  случаев, когда вокруг какой-нибудь проблемы разгораются жаркие споры. Такие споры идут и о происхождении  нефти. Они начались давно и не прекратились до сих пор.

М.В. Ломоносов считал, что  нефть возникла из угля, а уголь  в свою очередь из органических остатков. Органическую теорию происхождения  нефти поддерживают большинство  ученых, например Губкин Иван Михайлович.

За эту гипотезу тот факт, что порфирины – «осколки» молекул гемоглобина и хлорофилла. Известно также, что нефть имеет специфические оптические свойства, характерные только для органических веществ.

Неорганическую гипотезу происхождения нефти сформулировал  Д.И. Менделеев. Он считал, что в глубине  Земли карбиды металлов взаимодействуют  с водой и образуются углеводороды:

 

2 FeC + 3 H2O = Fe2O3 + H3C-CH3

этан

 

Теория не выдерживает  жесткой критики, однако у неё  есть много сторонников.

В целях унификации толкования понятия «нефть» Международный  фонд для компенсации ущерба от загрязнения  нефтью (создан в 1971 году) подготовил и  выпустил Нетехническое руководство  по определению природы и понятия  стойкой нефти, которым целесообразно  руководствоваться в сложных  случаях.

В реальной геологической  обстановке для образования нефти  требуется оптимальное сочетание  нескольких факторов: температуры, давления, состава вещества мантии и летучей  части потока дегазации Земли. Флюидами - носителями нефти могут быть только вода и газы, находящиеся в более  жестких термодинамических условиях, чем осадочная толща.

Газогидротермальный процесс образования нефти предполагает тесную связь нефте- и рудообразования. В природных нефтях обнаружено более 60 микроэлементов¹.

Залежи нефти находятся  в недрах земли на разной глубине (обычно около 3 км), где она заполняет  пространство между породами.

Если нефть находится  под давлением газов, то она поднимается  по скважинам на поверхность Земли.

Основные месторождения  нефти:

(30 из 45 самых крупных месторождений)  находятся на территории Азии: Ближний и Средний Восток (рост  капитала Кувейта в период  нефтяного бума составлял 150 долларов  круглосуточно);

3 месторождения-гиганта  находятся в Латинской Америке;

6 месторождений расположено  в Африке;

4 – в Северной Америке;

1 – в Западной Сибири;

1 – в Юго-Восточной  Азии.

Наиболее крупные запасы нефти на территории РФ:

Волго-Уральский бассейн;

Западная Сибирь;

Северный Кавказ.

В разных месторождениях нефть  имеет различный состав. Например, Бакинская нефть богата нафтенами, Пермская – аренами, Грозненская  – алканами.

 

Рисунок 1. Состав нефти

 

Сырую нефть разделяют  на нефтеперерабатывающих заводах  на фракции:

- бензин, с температурой  кипения до 200 0С,  включающий углеводороды  с 5-12 атомами углерода;

-  промежуточные дистилляты -  керосин,  дизельное топливо  и газотурбинное топливо с  температурой кипения от 169  до 375 0С,  и содержащий углеводороды  с 9-22  атомами углерода (растворимые токсичные компоненты включают нафталин);

- газойль, котельное топливо,  гудрон и смазочные масла с  температурой кипения > 375 0С,  содержат соединения с 29-36 атомами  углерода;

-  остаток -  соединения  нефти с еще более высокими  температурами кипения, напоминает асфальт.

 

1.2. Источники нефтяных  загрязнений окружающей среды

Согласно проведенной  классификации Экспертной группы по различным аспектам загрязнения  нефтью и нефтепродуктами, к основным источникам относятся:

- современный биосинтез  организмами; 

- нефть (сырая нефть  и ее компоненты), а также поступающая: 

а)  при транспортировке,  включающие нормальные транспортные операции, операции в доках, катастрофы на танкерах и т.д.;

б) при выносе с суши - бытовые, муниципальные и промышленные стоки;

в) из природных источников, таких как морские высачивания и эрозия².

Миграционные потоки нефти  на морском дне за счет их просачивания по разломам и трещинам из нефтегазоносных структур и газогидратных скоплений обнаружены во многих морских регионах. Этот процесс идет на площади, составляющей не более 10-15% от общей площади Мирового океана, в окраинных районах и внутриматериковых морях, где распространены нефтегазовые бассейны.

Так,  поступление в  море нефти из линейного участка  высачивания протяженностью около 1.5 км в проливе Санта-Барбара  (Калифорния), оценивается в 10-15  т в день.  Столь крупные потоки обусловлены небольшими глубинами залегания нефтеносных пластов,  благоприятной тектонической и литологической ситуацией. 

По последним сводным данным,  глобальное поступление нефти в морскую среду за счет просачивания с морского дна оценивается величинами от 0,2  до 2  млн.т ежегодно, что составляет в среднем около 50% от суммарного потока нефти в Мировой океан³. 

На российском арктическом  шельфы впервые просачивание нефти  описано в XVI веке на банке в р.  Ухта на севере Тимано-Печерского района,  где в песке были найдены смоляные комки.  Позднее такого рода процессы зафиксированы в пределах арктического шельфа,  в частности в Чукотском и Беринговом морях, а также в Баренцевом и Карском морях⁴.

Если рассматривать транспортировку  нефти в море танкерами и трубопроводами, то суммарный их вклад в загрязнении  морской среды составляет в среднем  около 20%.

Это почти в 5 раз меньше, чем вклад от всех других источников.

Вклад от аварийных утечек при бурении и эксплуатации скважин  минимален (менее 0.2%).  Потери при авариях в процессе работ на береговых

терминалах и при перекачке нефти по подводным трубопроводам составляет

соответственно 5  и 10%.  Основные потери нефти связаны с  аварийными разливами при танкерных перевозках  (около 85%  от общих объемов при добыче и транспортировке нефти в море). Однако количество нефти, поступивший из этого источника, в последние годы значительно уменьшилось. 

Наиболее вероятны и чаще возникают относительно небольшие  и быстро ликвидируемые утечки нефти.  Из 12 тыс. зарегистрированных к 2010  г.  нефтяных разливов в море 85%  составляют разливы менее 7  т.  В тоже время эти небольшие разливы в районах нефтедобычи и транспортировки нефти создают устойчивое загрязнение в виде радужных пленок.  При этом 37% попадает в морскую среду при «нормальных»  безаварийных ситуациях, вследствие экологического несовершенства современных технологий переработки нефти с бытовыми,  речными и промышленными стоками. Основной поток поступающих таким образом загрязнений зависит от индустриализации побережья, численности населения, развития судоходства, освоенности шельфа. 

Благодаря атмосферному переносу в морские воды попадает около 5%  от суммарного количества загрязнений.  В атмосфере содержится сравнительно небольшое количество загрязняющих веществ по сравнению с их суммарным содержанием в почвах, донных отложениях и воде. Однако быстрое перемещение воздуха делает его важным каналом доставки контаминатов на морскую поверхность.  Любой химически устойчивый переносимый ветром материал перемещается в пределах атмосферы в процессе движения воздушных масс и в соответствии с погодными условиями. 

При разведке и добыче углеводородного  сырья основными видами загрязнения являются аварийные выбросы буровых и тампонажных растворов,  самого углеводородного сырья, несанкционированный сброс пластовых вод, шламов и случайные мелкие утечки.  Взмучивание донного осадка и замутнение воды при бурении скважин (под направление)  так же является загрязнением среды,  но носит кратковременный характер.

Наиболее опасны аварийные ситуации,  хотя такие случаи встречаются редко. Потенциальными источниками в данных ситуациях будут системы приготовления и циркуляции буровых растворов и жидких химических реагентов; блоки хранения сыпучих и горюче-смазочных материалов.  При авариях с образованием фонтанов и грифонов неизбежно загрязнение больших акваторий нефтью.  Загрязнение может произойти при испытании эксплуатационной колонны на герметичность,  при испытании оборудования устья скважины,  при демонтаже оборудования и пр. На акваториях с ледовым режимом возникает риск разрушения платформы ледовым полем⁵.

Вопреки распространенному мнению, аварийные разливы не являются главным источником нефтяного загрязнения Мирового океана. Их вклад по последним оценкам составляет от 9  до 13%  от общего глобального потока нефти в морскую среду.  В частности, экстраординарные события в результате Ирано-Иракской войны 1983-1988 гг. привели к тому,  что в воды Персидкого залива было слито около 1  млн.  т нефти,  а в атмосферу поступило около 70 млн. т нефтепродуктов. Во время аварии танкера  «Престиж» в воды Восточной Атлантике попало 63000 т нефти. Этот поток превысил среднюю суммарную величину от всех нефтяных источников. Можно напомнить также об аварийном разливе около 100 тыс. т нефти на территории Республики Коми в России в 1984 г. с загрязнением бассейна Печоры и Печорской губы.  Отсюда скачкообразный характер статистики разливов нефти от года к году.  Однако общая тенденция уменьшения количества поступлений нефтяных загрязнений,  связанных с аварийными разливами танкеров, сохраняется, причем на фоне увеличения объемов перевозимой по морю нефти. В тоже время необходимо отметить, что катастрофические инциденты с разливами более 30  тыс.  т нефти происходят довольно редко.  Все зависит от конкретной ситуации,  в которой произошел разлив,  а также от свойств самого разлившегося нефтепродукта.