Нефтяные загрязнения

метки: Загрязнение, Нефтяной, Источник, Окружать, Нефтепродукт, Природный, Локализация, Нефть

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:

• 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:

Филипас 1. Термодинамическое исследование скважин

... определения его параметров. Эти исследования также можно применять и для изучения газовых скважин. 1. Термодинамическое исследование скважин. Известно, что колебания ... данных теплофизических свойствах горных пород потери теплоты в окружающую среду сравниваются с теплотой, принесенной восходящим потоком. ... Это означает, что при депрессиях порядка 10 МПа нефть может иметь температуру на 4 - 6°С выше ...

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 микроэлементов ¹ .

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.

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 эрозия ² .

Происхождение нефти и газа (3)

... 0,899. Плотность калифорнийских нефтей 0,78-0,93, а некоторых мексиканских нефтей около 1,05. В США плотность нефти определяют в градусах ... были обнаружены в США. Дальнейшее развитие разведочных работ в СССР и в США завершилось открытием ... нефти уменьшается. Нефть содержит большое число разных органических веществ и поэтому характеризуется не температурой кипения, а температурой начала кипения ...

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 океан ³ .

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 морях ⁴ .

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.

Воздействие нефти на гидросферу земли (2)

... нефтепродукты являются одним из важнейших энергоносителей для Человечества, и тенденция продлится, как минимум, на ближайшие 20 лет, проблема попадание нефти в гидросферу Земли остается достаточно актуальной. Загрязнение ... нефти на буровых скважинах, расположенных в открытом море. Такие примеры очень серьезны, однако загрязнения, вызванные ими, составляют ... вклада в загрязнение мирового океана нефтью ...

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 полем ⁵ .

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.