Оценка влияния факельных установок на окружающую среду

Кроме этих растений, к воздействию атмосферной двуокиси серы чувствительны: тополь гибридный, люцерна, ячмень, гречиха, тыквы, сосна Банкса, ель европейская и другие.

Токсичность NO2 в пять раз меньше токсичности SO2 и воздействие 6 млн-1 NO2 в течение 4-8 часов вызывает повреждение нескольких видов растений, включая горох, кустовую фасоль и люцерну [20].

Характерный признак действия на растения этого фитотоксиканта - периферическое повреждение листьев, скручивание их вовнутрь, некроз и отмирание листовых пластинок [5].

Озон и пероксоацилнитраты (ПАН) - сильные окислители. Они оказывают влияние на метаболизм, рост и энергетические процессы в растениях, ингибируя многие ферментативные реакции, например, синтез гликолипидов, полисахаридов стенок клетки, целлюлозы и т.д. Озон и ПАН также влияют на процесс фотосинтеза.

Чувствительные виды растений уже после часовой обработки озоном при концентрации 0,05 - 0,1 мг/м3 проявляются признаки угнетения (белая или коричневая крапчатость). Озон также изменяет структуру клеточных мембран, вследствие чего можно наблюдать серебристую пятнистость листьев. При воздействии озона также окисляются пигменты и листья обесцвечиваются. На глянцевом слое кожицы листьев и игл проявляются трещины, и лист становится хрупким. Кроме того, в трещинах могут прорастать грибные споры, проникающие затем вглубь листа и разрушающие его. Этот инфекционный процесс является одной из причин гибели лесов.

ПАН становится физиологически активным только при освещении. Фотолитически он распадается на и пероксоацетил-радикал, который окисляя, разрушает пигменты растений.

Фотохимические окислители оказывают наибольшее воздействие на салатные культуры, бобы, свеклу, злаки, виноград и декоративные насаждения. Сначала на листьях образуется водное набухание. Через некоторое время нижние поверхности листьев приобретают серебристый или бронзовый оттенок, а верхние становятся пятнистыми с белым налетом. Затем наступает быстрое увядание и гибель листьев [37].

Важным биоиндикатором загрязнения являются эпифитные лишайники. В зоне интенсивного загрязнения разнообразие эпифитных лишайников резко сужается. В исследованиях Т.Е.Старковой и М.Т.Васбиевой в непосредственной близости от факела произрастал только один вид лишайников - пармелия бородавчатая. Наблюдалось отмирание слоевищ и наличие некротических пятен пармелии бородавчатой. В зоне с высокой повторяемостью ветров эпифитные лишайники сохраняются только со стороны ствола, защищенной от ветра по отношению к факелу. Ствол дерева служит механическим барьером для экотоксиканотов [26].

При повышении концентрации SО2 в воздухе листоватые и кустистые лишайники исчезают первыми [20].

По мере приближения к факелу наблюдается уменьшение высоты клевера лугового, количество стеблей на одно растение уменьшается с девяти до семи.

Сельскохозяйственные посевы, находящиеся в близи факельных установок, также испытывают негативное влияние загрязнения.

На расстоянии 2000 м от промышленного объекта при повторяемости ветров 15 % ухудшается структура урожайности сельскохозяйственных культур: растения яровой пшеницы имеют более короткий колос, низкую озерненность и, соответственно, меньшую продуктивность колоса [26].

В нашей климатической зоне, согласно исследованиям М.С.Мартюшевой, в непосредственной близости к факельным установкам произрастают Ежа Сборная, Мятлик луговой, Пырей ползучий, Горошек мышиный, Клевер розовый, Чина луговая, Одуванчик лекарственный, Осот полевой, Нивяник обыкновенный. Именно эти растения проявляют наибольшую резистентность к факельным выбросам [18].

Повышение освещенности и температуры ведет активизации физиологических процессов растений, увеличению поглощения газов и повреждения листьев.

Исследования по изучению механизмов поглощения газа позволили установить, что в растениях они не только накапливаются в листьях и хвое, но и подвергаются транслокации по органам, а также удаляются в почву и корни [12].

Из почвы растения поглощают бенз(а)пирен, тяжелые металлы.

Повышенные содержания никеля в почвах приводят к эндемическим заболеваниям -- у растений появляются уродливые формы.

Высокое загрязнение почвы бенз(а)пиреном обнаруживается даже не расстоянии 1-2 км от источника выбросов.

В связи с этим следует помнить об опасности накопления этого вещества в сельскохозяйственной продукции.

Наибольшее количество бенз(а)пирена накапливает капуста белокачанная и картофель, наименьшее - зерно, томаты, молоко.

В органах растений бенз(а)пирен распределяется неравномерно. В семенах зерновых культур содержится приблизительно в 100 раз меньше этого вещества, чем в листьях, стеблях, корнях. Максимальное количество бенз(а)пирена накапливается в кожуре клубней картофеля - 0,34…3,72 мкг/кг, а в мякоти - 0,09…0,61 мкг/кг.

 

3. Утилизация нефтяных попутных газов

Современные условия дефицита и соответственно удорожание жидких углеводородов (нефть, нефтепродукты, сжиженные углеводородные газы), а также ужесточение экологических требований к производственным процессам заставляют решать проблему утилизации попутного нефтяного газа (ПНГ), который в настоящее время в больших количествах сжигается на факелах нефтяных и газовых месторождений [28].

В последние годы в ряде стран мира пытаются серьезно сократить объемы сжигаемого в факелах попутного газа, например, снова закачивая его в нефтяные скважины для увеличения их отдачи, сжижая для поставки на международные рынки, отводя в трубопроводы или используя в местах добычи для выработки энергии. При помощи всемирного банка подобные проекты активно осуществляются в Алжире, Казахстане, Камеруне, Катаре.

А в США из попутных газов ценных углеводородов извлекают в 21 раз больше, чем в России. Мы же, экспортируя сырую нефть, продолжаем закупать у них произведенные из этого газа полимеры, каучуки и иную продукцию.

По оценкам независимых экспертов, возможный экономический эффект от полной переработки попутных газов в нашей стране приближается к 400 млрд. руб, так что, похоже, это как раз тот случай, когда, как говорится в поговорке, «овчинка стоит выделки».

На сегодня хороший опыт накоплен в «Сургутнефтегазе», где утилизируют более 95% попутных газов [15].

Попутные нефтяные газы, содержащие сероводород, перед дальнейшим использованием необходимо очищать.

В настоящее время для очистки природного газа от H2S и СО2 используют следующие процессы:

· хемосорбционные процессы, основанные на химическом взаимодействии H2S и СО2 с активной частью абсорбента;

· процессы физической абсорбции, в которых извлечение кислых компонентов происходит за счет их растворимости в органических поглотителях;

· комбинированные процессы, использующие одновременно химические и физические поглотители;

· окислительные процессы, основанные на необратимом превращении поглощенного сероводорода в серу;

· очистка природного газа от сероводорода может производиться и с использованием адcорбционных процессов, основанных на извлечении компонентов газа твердыми поглотителями -- адсорбентами.

Очистка природного и других газов от сероводорода может осуществляться разными методами. Выбор процесса очистки природного газа от сернистых соединений в каждом конкретном случае зависит от многих факторов, основными из которых являются: состав и параметры сырьевого газа, требуемая степень очистки и область использования товарного газа, наличие и параметры энергоресурсов, отходы производства и др.

Анализ мировой практики, накопленной в области очистки природных газов, показывает, что основными процессами для обработки больших потоков газа являются абсорбционные с использованием химических и физических абсорбентов и их комбинации.

Окислительные и адсорбционные процессы применяют, как правило, для очистки небольших потоков газа, либо для тонкой очистки газа [28].

Примером окислительной очистки может служить озонирование.

Озонирование проводят при температуре 18°С. Сероводород и озон реагируют в конечном стехиометрическом соотношении 1:3. В результате окисления происходит образование оксидов серы и в небольшом количестве серы [7].

Дальнейшая переработка с максимальной утилизацией попутных нефтяных газов позволяет получить следующие основные виды товарных продуктов, обеспечивая безотходную технологию:

* компримированный (КПГ - ГОСТ 27577-87) или сжиженный природный  газ (СПГ - ТУ 51-03-85);

* сжиженный углеводородный газ (СУГ - ГОСТ 27578-87) для автомобильного транспорта, а также для коммунально-бытового потребления;

* различные композиции  авиационного сконденсированного  топлива, которое представляет собой  смесь углеводородных газов с  преобладанием бутана;

* стабильный газовый бензин (СГБ-ТУ 39-1340-89);

* широкую фракцию легких  углеводородов (ШФЛУ - ТУ 38.101524-83).

Кроме вышеперечисленных, легкие углеводороды в различных композициях позволяют создавать и другие составы, в т.ч. авиационного сконденсированного топлива, с разной плотностью и теплотворной способностью. Выбор их состава зависит от структуры сырья, из которых это топливо будет вырабатываться, трудоемкости его производства, обоснованности его технического и эксплуатационного использования и т.п. [16].

В 2007 году, в своем послании президента Федеральному Собранию Российской Федерации Владимир Владимирович Путин обратил внимание нерациональное сжигание попутного нефтяного газа: - «… Еще один вопрос, который нам вправе будут задавать будущие поколения, относится к использованию природных ресурсов. Действительно ли мы получаем от них максимальную выгоду? … Сегодня в России на нефтяных промыслах сжигается, по самым минимальным оценкам, более 20 миллиардов кубических попутного газа в год. Такое расточительство недопустимо. Тем более что во всем мире уже давно известна и действует система мер, доказавшая свою эффективность. Надо незамедлительно создать соответствующую систему учета, увеличить экологические штрафы, а также ужесточить лицензионные требования к недропользователям…».

В подтверждение своих слов В.В.Путин передал в Госдуму новый законопроект, который предусматривает довести к 2012 году уровень полезного использования ПНГ до 95%. "Нефтяные компании, которые не выполнят это требование и продолжат сжигать его в факелах, будут платить серьезные штрафные санкции за сверхлимитные выбросы в атмосферу", -- заявил В.В. Путин.

Так же в помощь нефтяникам 9 марта 2010 года президент Дмитрий Анатольевич Медведев подписал закон № 26-ФЗ, обеспечивающий приоритетный доступ на оптовый рынок электроэнергии, произведенной за счет попутного нефтяного газа или продуктов его переработки. Таким образом федеральный центр решил стимулировать использование ПНГ в малой энергетике.

В связи со скорым ужесточением экологических мер по вопросу утилизации попутного нефтяного газа в настоящее время в Правительстве Российской Федерации обсуждаются проекты федеральных законов «Об утилизации ПНГ…» и «О нефти…» [28].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выводы:

1. В период строительства  факельного хозяйства загрязнение не значительно, так как работы носят временный характер, источники загрязнения (технологическое оборудование, сварка) нестационарны.

2. При эксплуатации факельных  установок в атмосферу попадают  предельные углеводороды (алканы), углекислый  газ, оксиды азота, фенолы, бенз(а)пирен, сероводород, тяжелые металлы (ванадий и никель) и другие вещества. Под влиянием внешних факторов образуется вторичное загрязнение (фотохимический смог). Комплекс загрязняющих веществ значительно снижает качество воздуха.

3. Почва аккумулирует поступающие на ее поверхность тяжелые металлы, бенз(а)пирен. Кроме того, наличие в выбросах факельных установок оксидов азота и серы вызывает подкисление почвы, изменение ее физико-химических свойств, угнетение микробиоты.

4. Растительные сообщества могут выступать индикаторами загрязнения окружающей среды выбросами факельных установок. По мере приближения к факелу наблюдается уменьшение высоты, хлорозы, некрозы, угнетение травянистых растений; усыхание и суховершинность древесных пород. У культурных посевов злаковых даже на расстоянии 2000 м от факела наблюдается значительное ухудшение структуры урожайности.

5. Попутный нефтяной газ - ценное сырье и энергоресурс. По оценкам независимых экспертов, возможный экономический эффект  от полной переработки попутных газов в нашей стране приближается к 400 млрд. руб. Из попутного нефтяного газа можно получать авиационное топливо, газовый бензин, каучуки, полимеры, газ для коммунально-бытового потребления и т.д.

Список использованной литературы

1. Абросимов А.А. Экология переработки углеводородных систем / А.А. Абросимов. - М: Химия, 2002. - 608 с.

2. Агроэкология / под ред. В.А. Черникова. - М.: Колос, 2000. - 536 с.

3. Бажин Н.М. Метан в  атмосфере / Н.М. Бажин // Соросов. образовательный  журнал. - 2000. - т.6. - №3. - С.52-58.

4. Байков Н. Перспективы  российской нефтегазовой промышленности  и альтернативных источников  энергии / Н. Байков, Р. Гринкевич // Мировая  экономика и международные отношения. - 2008. - №6. - С.49-56.

5. Большаков В.А. Влияние  загрязнения воздуха на растения и почвы / В.А. Большаков // Химия в сельском хозяйстве. - 1994. - №1. - С. 23-26.