Проблемы экологии в нефтяной промышленности

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ  РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

"Казанский национальный  исследовательский технологический  университет"

(ФГБОУ ВПО КНИТУ)

Кафедра Инженерной экологии

Реферат

По дисциплине: Промышленная экология

на тему: Проблемы экологии в нефтяной промышленности.

Выполнил:

студент гр. 4101-41

Шаймарданкулов А.Н.

Преподаватель:

Вахидова И.М.

Казань 2014 
Содержание

Введение

Экологические загрязнения нефтепродуктами - очень актуальная и важная тема, которая с каждым днем напоминает о себе все больше и чаще. Каждую минуту в мире добываются тысячи тонн нефти, и при этом люди даже не задумываются о ближайшем будущем нашей планеты, ведь только за 20 век было истощено большее количество нефтяных запасов нашей планеты. При этом ущерб, который был нанесен за этот сравнительно короткий отрезок времени, не сравнится ни с одной катастрофой, произошедшей за всю историю человечества.

В погоне за нефтью человек безжалостно теснит природу: вырубает леса, захватывает пастбища и пашни, загрязняет окружающую среду. «Прежде природа угрожала человеку, - пишет Ж.-И. Кусто, - а сейчас человек угрожает природе». Эти слова известного французского ученого-естествоиспытателя определяют нынешнее соотношение сил в органическом мире. Своей неразумной деятельностью человек может поставить природу на грань биологической катастрофы, которая отзовется, прежде всего, на нем самом. Оправдываются слова французского поэта Ф.Р. де Шатобриана: «Леса предшествуют человеку, пустыни следуют за ним». Уже сейчас, по мнению Дж. Марша, «Земля близка к тому, чтобы сделаться непригодной для лучших своих обитателей». Под «лучшими обитателями» американский ученый подразумевал людей.

Промышленный комплекс по интенсивности воздействия на окружающую среду занимает ведущее место. Главными причинами этого первенства являются: несовершенные технологии производства, чрезмерная концентрация - как территориальная, так и в пределах одного предприятия, отсутствие надежных природоохранных сооружений. Несовершенство современных технологий не позволяет полностью перерабатывать сырье. Большая часть ее возвращается в природу в виде отходов.

По степени и характеру воздействия (по объемам промышленных отходов) выделяют топливно-энергетический, металлургический, химико-лесной и строительный комплексы. Привлекает внимание большое поступление в атмосферу выбросов газообразного диоксида серы - одного из вредных загрязняющих веществ промышленного происхождения, в условиях атмосферы превращается в серную кислоту и служит причиной возникновения кислотных дождей.

Основные источники загрязнения атмосферного воздуха территории нашей страны — машины и установки, использующие серосодержащие угли, нефть, газ. /1/

 
1. Экологические проблемы нефтяной промышленности

Россия обладает крупнейшими в мире запасами топливно-энергетических ресурсов: 12 % мировых запасов нефти, 35 % газа, 12 % угля сосредоточены на ее территории. В структуре полезных ископаемых страны более 70% приходится на ресурсы ТЭК. Россия также является крупнейшим в мире производителем и экспортером топливно-энергетических ресурсов.

В настоящее время основная доля энергии получается за счет сжигания или переработки природного органосодержащего сырья – природного газа, нефти, угля, горючих сланцев и торфа. При этом образуется большое количество токсичных отходов. 
Начав эксплуатацию месторождений нефти и газа, человек не задумывался о последствиях интенсивной добычи этих природных ресурсов.

1.1. Загрязнение атмосферы

Запах нефтепродуктов в виде паров бензина, а также продуктов его неполного сгорания известен каждому. Острые случаи отравления парами нефтепродуктов достаточно редки. Хроническое их воздействие не относится к факторам, улучшающим здоровье. И хотя оно, как правило, не дает острых и очевидных эффектов, местное население, вынужденное вдыхать в себя эти ароматы, достаточно активно протестует. Типичными ситуациями являются окрестности нефтеперегонных заводов, нефтехранилищ, нефтебаз, бензоколонок, автохозяйств, крупных автостоянок.

Гораздо более серьезные проблемы появляются при возникновении ситуации, когда взаимодействие летучих углеводородов, входящих в состав нефти и нефтепродуктов, окислов азота и ультрафиолетового излучения приводит к образованию смога. В таких случаях количество серьезно пострадавших может составлять тысячи человек.

Большую опасность таит в себе использование нефти и газа в качестве топлива. При сгорании этих продуктов в атмосфере выделяются в больших количествах углекислый газ, различные сернистые соединения, оксид азота и т.д. Уменьшение количества кислорода и рост содержания углекислого газа, в свою очередь, будут влиять на изменение климата. Молекулы диоксида углерода позволяют солнечному коротковолновому излучению проникать сквозь атмосферу Земли и задерживают инфракрасное излучение, испускаемое земной поверхностью. Загрязнение атмосферы таит в себе и другую опасность – оно снижает количество солнечной радиации, достигающей поверхности Земли.

1.2. Загрязнение вод

Наиболее яркими и общеизвестными случаями печальных последствий воздействия нефти и нефтепродуктов на окружающую природную среду, является загрязнение вод. Самый тяжелый случай - мощное загрязнение толстым слоем в местах разливов нефти. Это может произойти при авариях танкеров и разрывов на трубопроводах. Жуткие картины утонувших в нефти животных и птиц многократно демонстрировались в средствах массовой информации. В случае если они не гибнут от удушья и не тонут, жить в сильно загрязненном нефтью состоянии они не смогут, из-за затруднения способности двигаться и утраты меховым и перьевым покровом терморегулирующих функций.

В ряде случае толстый слой нефтепродуктов на водной поверхности может оказаться огнеопасным. Известны случаи загорания прудов отстойников на нефтеперерабатывающих заводах. Нефть и нефтепродукты способны растекаться по поверхности воды тонким слоем, покрывая огромные поверхности. Все видели радужные пленки нефти на поверхности дождевых потоков, стекающих с поверхности автодорог. Такие пленки резко затрудняют поступление кислорода из атмосферы и понижают его содержание в воде. Кроме того, нефтепродукты в воде оказывают прямое токсическое действие на рыбу, резко ухудшают ее вкусовые качества. Плавающие длительное время по воде животные и птицы за счет такой пленки могут собрать на себе достаточное количество нефтепродуктов, чтобы это привело к серьезному загрязнению меха и перьев.

Ежегодно в Мировой океан по тем или иным причинам сбрасывается от 2 до 10 млн. т нефти. Аэрофотосъёмкой со спутников зафиксировано, что уже почти 30% поверхности океана покрыто нефтяной плёнкой. Особенно загрязнены воды Средиземного моря, Атлантического океана и их берега. /1/

2. Экологическое воздействие предприятий нефтедобывающей

отрасли на окружающую среду

Начав эксплуатацию месторождений нефти и газа, человек не задумывался о последствиях интенсивной добычи этих природных ресурсов. Большую опасность таит в себе использование нефти и газа в качестве топлива. При сгорании этих продуктов в атмосфере выделяются в больших количествах углекислый газ, различные сернистые соединения, оксид азота и т.д. Уменьшение количества кислорода и рост содержания углекислого газа, в свою очередь, будут влиять на изменение климата. Молекулы диоксида углерода позволяют солнечному коротковолновому излучению проникать сквозь атмосферу Земли и задерживают инфракрасное излучение, испускаемое земной поверхностью. Загрязнение атмосферы таит в себе и другую опасность оно снижает количество солнечной радиации, достигающей поверхности Земли. /2/

Нефтедобывающая и нефтеперерабатывающая промышленность оказывает существенное воздействие на окружающую среду. Это происходит на всех этапах «большого пути» нефти - от бурения поисковых скважин в процессе разведки до выброса парниковых газов при использовании моторного топлива. Поэтому в отрасли необходимо использовать самые современные технологии, позволяющие минимизировать экологические риски.

На стадии разведки методы теоретического прогнозирования, пассивного моделирования, аэрофотосъемки и космической съемки позволяют с высокой степенью точности определить, где стоит искать нефть, при этом минимально влияя на окружающую среду. Принцип минимального воздействия применяется сегодня и при добыче нефти. Горизонтальное и направленное бурение помогают извлечь больше нефти при значительно меньшем числе скважин.

Однако сам по себе отбор нефти из недр и закачка воды в залежи влияют на состояние массивов пород. Поскольку большинство месторождений расположено в зонах тектонических разломов и сдвигов, такого рода воздействия могут привести к оседанию земной поверхности и даже к землетрясениям. Оседание почвы на шельфе тоже способно вызвать разрушительные последствия. Например, в Северном море, в районе месторождения Экофиск, проседание дна вызвало деформацию стволов скважин и самих морских платформ. Поэтому необходимо тщательно изучать особенности разрабатываемого массива - существующие в нем напряжения и деформации.

Разливаясь, нефть загрязняет почву и воды, и требуются огромные усилия и средства, чтобы ликвидировать нанесенный природе ущерб. Разлив особенно опасен на шельфе, поскольку нефть очень быстро распространяется по поверхности моря и при больших выбросах заполняет водную толщу, делая ее непригодной для жизни. В 1969 году в проливе Санта-Барбара около 6 тысяч баррелей нефти вылилось в море при бурении скважины - на пути бура оказалась геологическая аномалия. Избежать подобных катастроф позволяют современные методы исследования разрабатываемых залежей.

В результате несоблюдения технологии добычи или непредвиденных событий (например, лесных пожаров) нефть в скважине может загореться. Не слишком масштабный пожар можно потушить водой и пеной и закрыть скважину стальной заглушкой. Бывает, что к месту возгорания нельзя приблизиться из-за обилия огня. Тогда приходится бурить наклонную скважину, стараясь попасть в загоревшуюся, чтобы перекрыть ее. В таких случаях на ликвидацию огня может уйти до нескольких недель.

Надо сказать, что факелы не всегда служат признаком аварии. В нефтедобывающих комплексах сжигают попутный газ, который трудно и экономически невыгодно транспортировать с месторождения - для этого нужна особая инфраструктура. Получается, что приходится не только сжигать ценное сырье, но и выбрасывать парниковые газы в атмосферу. Поэтому использование попутного газа является одной из насущных задач топливной промышленности. Для этих целей на промыслах строят электростанции, работающие на попутном газе и снабжающие электроэнергией и теплом сам нефтедобывающий комплекс и близлежащие населенные пункты.

Когда разработка скважины закончена, ее необходимо законсервировать. Здесь перед нефтяниками стоит две задачи: предотвратить возможное негативное воздействие на окружающую среду и сохранить скважину на будущее, до появления более совершенных технологий разработки, позволяющих забрать из пласта оставшуюся нефть. К сожалению, в нашей огромной стране разбросано множество незаконсервированных скважин, оставшихся со времен СССР. Сегодня такое отношение к завершению работ на промысле просто невозможно. Если скважина пригодна к использованию в дальнейшем, ее закрывают прочной заглушкой, препятствующей выходу содержимого наружу. Если же необходимо полностью законсервировать месторождение, проводится целый комплекс работ - восстанавливают грунт, рекультивируют почву, сажают деревья. В итоге бывшая производственная площадка выглядит так, будто здесь никогда не велись разработки.

Природоохранная экспертиза позволяет еще на стадии проектирования объектов добычи учесть требования экологической безопасности и предотвратить возможные техногенные риски. Промысловые объекты размещают таким образом, что бы снизить возможное негативное воздействие. В период эксплуатации промысла необходимо постоянное внимание к соблюдению технологий, совершенствованию и своевременной замене оборудования, рациональному использование воды, контролю загрязнения воздуха, утилизации отходов, очищении почву. Сегодня нормы международного права и российского законодательства определяют строгие требования к защите окружающей среды. Современные нефтяные компании реализуют специальные экологические программы и вкладывают средства и ресурсы в природоохранные мероприятия.

Интересные факты: · сегодня площадь областей, подвергающихся воздействию человека при добыче нефти, составляет одну четвертую от показателей тридцатилетней давности. Это происходит благодаря развитию технологий и применению современных методов горизонтального бурения, передвижных буровых установок и скважин малого диаметра.

· Одно из первых техногенных землетрясений, связанных с добычей нефти, произошло в 1939 году на месторождении Уилмингтон в Калифорнии. Оно стало началом целого цикла стихийных бедствий, которые привели к разрушению зданий, дорог, мостов, нефтяных скважин и трубопроводов. Проблему решили закачав воду в нефтеносный пласт. Но этот метод - далеко не панацея. Вода, закаченная в глубинные пласты, может повлиять на температурный режим массива и стать одной из причин возникновения землетрясения.

· Старые стационарные буровые платформы можно превратить в искусственные рифы, которые станут «домом» для рыб и прочей морской живности. Для этого платформы затапливают, и через некоторое время, составляющее от шести месяцев до года, они обрастают ракушками, губками и кораллами, превращаясь в гармоничный элемент морского ландшафта. /3/

3. Природоохранные и геоэкологические проблемы добычи нефти и газа

 в арктической  зоне России

До сих пор необходимость развития нефтегазовой промышленности не подвергалась сомнению. Тем не менее, следует обратить внимание на существование другой точки зрения, согласно которой объем добычи нефти и газа должны быть стабилизированы, а все усилия в нефтегазовом секторе направлены на решение существующих проблем.

Многиевыступают за ускоренную разработку энергетических ресурсов России. В то же время, действующая энергетическая политика Российской Федерации направлена на "реструктуризацию топливной и энергетической промышленности, в том числе: стабилизацию нефтедобычи в Западной Сибири и других регионах". Стабилизация нефтедобычи и вложение финансовых средств в повышение эффективности производства, обновление технологий, восстановление трубопроводов и усовершенствование производственных практик, а также расширение возможностей менеджмента могло бы привести к решению многих проблем.

Российская нефтегазовая промышленность получила в наследство от прошлых времен множество экологических проблем, меры в отношении которых до сих пор не были приняты. На сегодняшний день топливно-энергетический сектор является безусловным "лидером" среди отраслей народного хозяйства по объему ущерба, нанесенного окружающей среде. Так, на долю топливно-энергетического сектора приходится 70% всех выбросов по стране, способствующих возникновению тепличного эффекта. Согласно другим, не менее впечатляющим, показателям, одни только утечки нефти и газа, происходящие по причине устаревшего оборудования, ведут к поступлению в атмосферу 35 млн. тонн/год метана (данная цифра соответствует национальному годовому объему выбросов углекислого газа в Германии). Основная доля выбросов происходит в результате применения традиционных для России производственных практик, таких, например, как сжигание природного газа при добычи нефти. Интересно отметить, что в отдаленных нефтегазоносных регионах страны "факелы" на месторождениях воспринимаются как нечто положительное, своего рода доказательство присутствия крупных залежей, в то время как в других странах по экологическим причинам подобное явление рассматривается как существенный недостаток. Эта проблема достаточно актуальна для России. Ежегодно на месторождениях сжигается более 3,5 млрд. куб. м природного газа, в то время как эффективное использование сжигаемого газа откладывается на неопределенное время (установление необходимого оборудования и реконструкция уже имеющегося потребовали бы крупных инвестиций).

Наличие промышленных отходов в российской глубинке также служит одной из основных причин деградации окружающей среды. Очень часто необработанные отходы (смесь воды, нефти и прочих загрязняющих веществ) сливаются непосредственно в геологические впадины, а не специально сооруженные для этого дамбы с изоляцией. Подобная практика ведет к загрязнению обширных территорий, более того, когда впадина переполняется, она начинает служить вторичным источником появления углеводородов в ближайших реках и озерах.

Халатное отношение и неправильная обработка производственных вод вместе со сливом буровой жидкости, разбавленной до определенной концентрации и содержащей углеводороды и вредные химические вещества, способствуют загрязнению местных почв и подземных вод. По данным программы оценки загрязнения, выполненной в Арктике, концентрация углеводородов практически во всех пробах, взятых из рек Западной Сибири, значительно превышает норму. Загрязнение распространяется и на почвы, так содержание углеводородов по берегам и в осадках на дне реки Печора достигает 250 мг/г и более.

Следует отметить, что в России продолжительное загрязнение окружающей среды углеводородами не является чем-либо сверхъестественным. Подача нефти по поврежденным трубам не прекращается и при выполнении ремонтных работ на одном из ее участков: потерянная нефть обходится дешевле, чем ремонтные работы и строительство обвода. В среднем по стране трубопроводы, разъеденные коррозией, ежегодно являются причиной утечки 8-10% добытой нефти (от 20 до 50 млн. тонн, в зависимости от годового объема добычи). /4/

 
Заключение

Нефть и нефтепродукты являются наиболее распространенными загрязняющими веществами в окружающей среде. Основными источниками загрязнения нефтью являются: регламентные работы при обычных транспортных перевозках нефти, аварии при транспортировке и добыче нефти, промышленные и бытовые стоки.

Наибольшие потери нефти связаны с ее транспортировкой из районов добычи. Аварийные ситуации, слив за борт танкерами промывочных и балластных вод, - все это обуславливает присутствие постоянных полей загрязнения на трассах морских путей. Но утечки нефти могут происходить и на поверхности, в итоге нефтяное загрязнение обхватывает все области жизнедеятельности человека.

Загрязнение влияет не только на окружающую нас среду, но и на наше здоровье. С такими быстрыми «разрушительными» темпами вскоре все вокруг нас будет непригодно для использования: грязная вода будет сильнейшим ядом, воздух насыщен тяжелыми металлами, а вся растительность будет исчезать из-за разрушения структуры почвы. Именно такое будущее ожидает нас по прогнозам ученых примерно через столетие, но тогда будет поздно что-либо предпринимать.

Постройка очистных сооружений, ужесточенный контроль за транспортировкой и добычей нефти, двигатели, работающие за счет извлечения водорода из воды - это всего лишь начало списка того, что можно применить для очищения окружающей среды. Эти изобретения доступны и могут сыграть решающую роль в глобальной экологии.

 
Список использованных источников: