Влияние нефтяного загрязнения
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………
1. НЕФТЬ КАК ИСТОЧНИК
ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ……
1.1. Понятие и свойства нефти………………………………………….………..5
1.2. Источники нефтяных
загрязнений окружающей среды……
2. ВЛИЯНИЕ НЕФТЯНЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ
НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ……………………………
2.1. Влияние нефти на
водные ресурсы……………………………………..
2.2. Влияние нефтяных загрязнений на фауну……………………………..…....15
2.3. Влияние нефтяных загрязнений на флору……………………………..…....19
3. МЕРЫ БОРЬБЫ С НЕФТЯНЫМИ
ЗАГРЯЗНЕНИЯМИ ОКРУЖАЮЩЕЙ
3.1. Меры борьбы с нефтяными
загрязнениями на
3.2. Защитные мероприятия
и очистные работы…………………….….……
ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ………………………….….….35
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 нефтепродукты.
В современном мире потребление нефти во всех ее видах ежегодно обходится в астрономическую сумму – 740 млрд.долларов. А стоимость добычи нефти равна всего 80 млрд.долларов. 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
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
Цель работы состоит в изучении влияния нефтяных загрязнений на окружающую среду и определении методов борьбы с ними.
Для достижения данной цели, 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.
1. НЕФТЬ КАК ИСТОЧНИК ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
1.1. Понятие и свойства нефти
Нефть - природный продукт. Вопрос о происхождении нефти обсуждается в научной литературе 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
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
В реальной геологической
обстановке для образования нефти
требуется оптимальное
Газогидротермальный процесс образования нефти предполагает тесную связь нефте- и рудообразования. В природнойнефти обнаружено более 60 микроэлементов.
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.
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,
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;
Миграционные потоки нефти на морском дне за счет их просачивания по разломам итрещинам из нефтегазоносных структур и газогидратных скоплений обнаружены вомногих 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 или тологической 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.
Если рассматривать
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, поступившее из этого источника, в последние годы значительно уменьшилось.
Наиболее вероятны и чаще возникают относительно небольшие и быстроликвидируемые 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 ициркуляции буровых растворов и жидких химических реагентов; блоки хранения сыпучихи 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.
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 ктому, что в воды Персидского 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 Атлантики 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.
В качестве точечного долговременного источника загрязняющих веществ можно рассматривать энергетическую установку буровой платформы, сжигающей топливо ипопутный газ.
В масштабах страны предприятия нефтегазового комплекса дают пятую часть всех промышленных выбросов загрязняющих веществ, а одним из основных источников загрязнения воздуха внутри этого комплекса является сжигание ПНГ в факелах.
Нефтегазодобывающее производство
связано с образованием большого
количества отходов, которые технически
могут быть размещены тремя основными
способами: путем хранения в специальных
земляных сооружениях (шламовых амбарах),
захоронения посредством
Особую опасность представляют
разрывы трубопроводов
2. ВЛИЯНИЕ НЕФТЯНЫХ
ЗАГРЯЗНЕНИЙ НА ОКРУЖАЮЩУЮ
2.1. Влияние нефти на водные ресурсы
Наиболее распространенным случаем загрязнения окружающей среды нефтью является ее попадание на водную (морскую) поверхность
Сбросы нефти в воду
быстро покрывают большие площади,
при этом толщина загрязнения
также бывает разной. Холодная погода
и вода замедляют растекание нефти
по поверхности, поэтому данное количество
нефти покрывает большие
Сырая нефть и продукты переработки начинают менять состав в зависимости от температуры воздуха, воды и света. Компоненты с низким молекулярным весом легко испаряются. Количество испарений колеблется от 10% при разливах тяжелых типов нефти и нефтепродуктов (топочный мазут) до 75% - при разливах легких типов нефти и нефтепродуктов (топочный мазут, бензин). Некоторые компоненты с низким молекулярным весом могут растворяться в воде. Менее 5% сырой нефти и нефтепродуктов растворяются в воде. Этот «атмосферный» процесс способствует тому, что оставшаяся нефть становится более плотной и неспособной плыть по поверхности воды.
Нефть под влиянием солнечных лучей окисляется. Тонкая пленка нефти и нефтяной эмульсии легче окисляется в воде, чем более толстый слой нефти. Нефть с высоким содержанием металла или низким содержанием серы окисляется быстрее, чем нефть с низким содержанием металла или высоким содержанием серы. Колебания воды и течения смешивают нефть с водой в результате чего получается либо нефте-водяная эмульсия (смесь из нефти и воды), которая со временем растворится, либо водо-нефтяная эмульсия, которая не будет растворяться. Водо-нефтяная эмульсия содержит от 10% до 80% воды; 50-80 процентные эмульсии часто называют «шоколадным муссом» из-за плотного, вязкого вида и шоколадного цвета. «Мусс» распространяется очень медленно и может оставаться на воде или берегу без изменения в течение многих месяцев.
Движение нефти с поверхности воды в процессе растворения и превращения в эмульсию доставляют молекулы и частицы нефти к живым организмам. Микробы (бактерии, дрожжи, нитевидные грибки) в воде меняют состав нефти на мелкие и простые по структуре углеводороды и неуглеводороды. Частички нефти в свою очередь прилипают к частичкам в воде (обломкам, тине, микробам, фитопланктону) и оседают на дне, где микробы меняют легкие и простые по структуре компоненты. Тяжелые компоненты более устойчивы к микробному воздействию и в итоге оседают на дне. Эффективность воздействия микробов зависит от температуры воды, водородного показателя, процентного содержания соли, наличия кислорода, состава нефти, питательных веществ в воде и микробов. Таким образом, микробиологическое ухудшение наиболее часто возникает в случае уменьшения кислорода, питательных веществ и повышения температуры воды.
Микробы, оказавшиеся под воздействием нефти, размножаются в морских организмах и быстро реагируют на большие выбросы нефти. От 40% до 80% разлитой сырой нефти подвергаются воздействию микробов.
Разные организмы притягивают нефть. Фильтрующий зоопланктон, двустворчатый моллюск поглощают частички нефти. Хотя моллюски и большинство зоопланктона не способны переварить нефть они могут переносить ее и являются временным хранилищем. Рыба, млекопитающие, птицы и некоторые беспозвоночные (ракообразные, многие червеобразные) переваривают определенное количество углеводородов нефти, которые они заглатывают во время питания, очищения, дыхания.
Время нахождения нефти в воде обычно составляет менее 6 месяцев, если разлив нефти не произошел накануне или непосредственно зимой в северных широтах. Нефть может попасть в ледовую ловушку до наступления весны, когда начнет подвергаться воздействию воздуха, ветра, солнечных лучей и усиленному воздействию микробов, сопровождающихся повышением температуры воды. Время нахождения нефти в прибрежных отложениях, либо уже подверженных атмосферному влиянию в качестве водо-нефтяной эмульсии определяется характеристиками отложений и конфигурацией береговой линии. Период сохранения нефти в прибрежной окружающей среде варьируется от нескольких дней на скалах до более чем 10 лет в укрытых от приливо-отливов и сырых участках.
Нефть, удерживаемая в отложениях и на берегу, может быть источником загрязнения прибрежных вод.
Периодические штормы часто поднимают огромное количество осевшей нефти и уносят их в море. В местах с холодным климатом из-за льдов, медленного движения волн, меньшей химической и биологической активности нефть остается в отложениях или на берегу на долгий период времени, чем в местах с умеренным или тропическим климатом. В холодном климате укрытые от приливо-отливов и сырые участки, способны удерживать нефть неограниченное время. Некоторые отложения или сырые почвы содержат недостаточное количество кислорода для разложения; нефть разлагается без воздуха, но этот процесс идет медленнее.
У разлитой на земле нефти
нет времени подвергнуться
Нефть, разлитая непосредственно
на земле испаряется, подвергается
окислению и воздействию
2.2. Влияние нефтяных загрязнений на фауну
Нефть оказывает внешнее влияние на птиц, прием пищи, загрязнение яиц в гнездах и изменение среды обитания. Внешнее загрязнение нефтью разрушает оперение, спутывает перья, вызывает раздражение глаз. Гибель является результатом воздействия холодной воды, птицы тонут. Разливы нефти от средних до крупных вызывают обычно гибель 5.000 птиц. Птицы, которые большую часть жизни проводят на воде, наиболее уязвимы к разливам нефти на поверхности водоемов.
Птицы заглатывают нефть, когда чистят клювом перья, пьют, употребляют загрязненную пищу и дышат испарениями. Заглатывание нефти редко вызывает непосредственную гибель птиц, но ведет к вымиранию от голода, болезней, хищников. Яйца птиц очень чувствительны к воздействию нефти. Загрязненные яйца и оперение птиц пачкают нефтью скорлупу. Небольшое количество некоторых типов нефти может оказаться достаточным для гибели в период инкубации.
Разливы нефти в местах
обитания могут оказать как быстрое,
так и длительное влияние на птиц.
Испарения от нефти, нехватка пищи и
мероприятия по очистке могут
сократить использование
Меньше известно о влиянии разливов нефти на млекопитающих, чем на птиц; еще меньше известно о влиянии на неморских млекопитающих, чем на морских. Морские млекопитающие, которые в первую очередь выделяются наличием меха (морские выдры, полярные медведи, тюлени, новорожденные морские котики) наиболее часто погибают от разливов нефти. Загрязненный нефтью мех начинает спутываться и теряет способность удерживать тепло и воду. Взрослые сивучи, тюлени и китообразные (киты, морские свиньи и дельфины) выделяются наличием жирового слоя, на который влияет нефть, усиливая расход тепла. Кроме того, нефть может вызвать раздражение кожи, глаз и препятствовать нормальной способности к плаванию. Известны случаи, когда кожа тюленей и полярных медведей впитывала нефть. Кожа китов и дельфинов страдает меньше.
Большое количество попавшей в организм нефти способно привести к гибели полярного медведя. Однако тюлени и китообразные более выносливы и быстро переваривают нефть. Попавшая в организм нефть может вызвать желудочно-кишечные кровотечения, почечную недостаточность, интоксикацию печени, нарушение кровяного давления. Пары от испарений нефти ведут к проблемам органов дыхания у млекопитающих, которые находятся около или в непосредственной близости с большими разливами нефти.
Документов, говорящих о влиянии разливов нефти на немлекопитающих, не так много. Большое количество ондатр погибло при разливе топливного мазута из бункера на реке Святого Лоренса. В Калифорнии погибли огромные сумчатые крысы после отравлений нефтью. Бобры и ондатры погибли от разлива авиационного керосина на реке Вирджиния. Во время эксперимента, проведенного в лаборатории, погибли крысы, которые проплыли по воде, загрязненной нефтью. К вредному влиянию большинства разливов нефти можно отнести сокращение пищи или изменение отдельных видов. Это влияние может иметь разную продолжительность, особенно в брачный период, когда передвижение особей женского пола и молоди ограничено.
Морские выдры и тюлени особенно уязвимы к разливам нефти из-за плотности размещения, постоянного пребывания в воде и влияния на теплоизоляцию меха. Попытка имитировать влияние разливов нефти на популяцию тюленей на Аляске показала, что относительно небольшой (всего 4%) процент от общего числа погибнет при «чрезвычайных обстоятельствах», вызванных разливами нефти. Ежегодная естественная гибель (16% особей женского пола, 29% - мужского) плюс гибель в результате попадания в морские рыбные сети (2% особей женского пола, 3% - мужского) была намного больше, чем запланированные потери при разливах нефти. На восстановление после «чрезвычайных обстоятельств» потребуется 25 лет.
Подверженность рептилий
и земноводных нефтяному
Нефть, подвергшаяся атмосферному влиянию, менее вредна для эмбрионов, чем свежая нефть. В последнее время покрытые нефтью пляжи могут создать проблему для вновь выведенных черепах, которые должны пересекать пляжи, чтобы добраться до океана. Различные виды рептилий и земноводных погибли в результате разливов топливного мазута из бункера С на реке Святого Лоренса.
Личинки лягушки подвергались воздействию топливного мазута № 6, появление которого можно было ожидать в мелких водах - последствие разливов нефти; смертность была большей у личинок на последних стадиях развития. Личинки всех представленных групп и возрастов показали аномальное поведение.
Личинки лесных лягушек, сумчатых крыс (саламандр) и 2-х видов рыб подвергались нескольким воздействиям топливного мазута и сырой нефти в статичных условиях и в движении. Чувствительность личинок у земноводных к нефти была такой же, как у 2-х видов рыб.
Рыбы подвергаются воздействию
разливов нефти в воде при употреблении
загрязненной пищи и воды, а также
при соприкосновении с нефтью
во время движения икры. Гибель рыбы,
исключая молодь, происходит обычно при
серьезных разливах нефти. Следовательно,
большое количество взрослой рыбы в
больших водоемах от нефти не погибнет.
Однако сырая нефть и нефтепродукты
отличаются разнообразием токсичного
воздействия на разные виды рыб. Концентрация
0.5 миллионной доли или менее нефти
в воде способна привести к гибели
форели. Почти летальный эффект нефть
оказывает на сердце, изменяет дыхание,
увеличивает печень, замедляет рост,
разрушает плавники, приводит к различным
биологическим и клеточным
Личинки и молодь рыб наиболее чувствительны к воздействию нефти, разливы которой могут погубить икру рыб и личинки, находящиеся на поверхности воды, а молодь - в мелких водах.
Потенциальное воздействие разливов нефти на популяции рыб было оценено с помощью модели GeorgesBankFishery северовосточного побережья США. Характерные факторы определения загрязнения - токсичность, % содержание нефти в воде, местонахождение разлива, времени года и виды, пострадавшие от загрязнения. Нормальные колебания естественной гибели икры и личинок для морских видов, таких как атлантическая треска, обыкновенная треска, атлантическая сельдь часто намного больше, чем гибель, вызванная огромным разливом нефти.
Разлив нефти в Балтийском море в 1969г. привел к гибели многочисленные виды рыб, которые обитали в прибрежных водах. В результате исследований нескольких загрязненных нефтью мест и контрольного места в 1971г. было обнаружено, что популяции рыб, возрастное развитие, рост, состояние организма ненамного отличались друг от друга. Так как подобная оценка до разлива нефти не проводилась, авторы не могли определить изменились ли отдельные популяции рыб в течение 2-х предшествующих лет. Как и у птиц, быстрое влияние нефти на популяции рыб можно определить на местном, чем на региональном уровне или в течение длительного времени.

- Влияние нефтяного загрязнения на окружающую среду
- Влияние нефтяной промышленности на окружающую среду
- Влияние нефтяных загрязнений на окружающую среду
- Влияние новой методики расчета земельного налога на эффективность управления собственностью российских предприятий
- Влияние новой методики расчета земельного налога на эффективность управления собственностью российских предприятий
- Влияние Новочеркасской ГРЭС на содержание 3,4-бенз(а)пирена в почвах
- Влияние новых информационных технологий на организацию службы делопроизводства
- Влияние некорневых подкормок на урожайность и качество яровой пшеницы сорта Дуэт
- Влияние нематериальных активов на стоимость компании
- Влияние неравенства доходов на экономику страны
- Влияние нестабильности валютного курса на кредитный рынок
- Влияние неформального лидерства на взаимоотношения в группе
- Влияние неформальных объединений на проявление агрессии у подростков
- Влияние нефти и нефтепродуктов на гидробионты