Материал: Комплексная безопасность. Колодяжный С.А., Ситников И.В
Комплексная безопасность, Вып. 2(4), 2018
Токсичность нефтепродуктов определяется |
батывающих заводах очень сильно загрязне- |
||||||||||
сочетанием углеводородов, входящих в их |
ны, учитывая количество источников, кото- |
||||||||||
состав. В частности, арены (ароматические |
рые вступают в контакт в процессе нефтепе- |
||||||||||
углеводороды) являются сильнейшими кан- |
реработки (например, |
протечка оборудова- |
|||||||||
церогенами в составе нефтепродуктов, также |
ния, разливы и обессоливание сырой нефти). |
||||||||||
значительное токсическое действие оказы- |
Эта загрязненная |
вода |
может содержать |
||||||||
вают олефины, |
соединения серы, азота и |
нефтяные остатки и многие другие опасные |
|||||||||
кислорода. Нефтеперерабатывающие заводы |
отходы. Вследствие |
коррозии трубопрово- |
|||||||||
являются основным источником опасных и |
дов, нарушения технологии и сроков эксплу- |
||||||||||
токсичных загрязнителей воздуха, таких как |
атации в течение года происходит около трёх |
||||||||||
бензол, толуол, |
этилбензол и ксилол. Они |
порывов нефтепроводов и водоводов пласто- |
|||||||||
также являются основным источником за- |
вой воды. Средний объём сбросов нефти и |
||||||||||
грязняющих веществ в воздухе: твёрдые ча- |
рассолов с каждого порыва составляет при- |
||||||||||
стицы, оксиды азота (NOx), окись углерода |
близительно 5м3. Нефтепродукты, попадаю- |
||||||||||
(СО), сероводород (H2S) |
и диоксида серы |
щие в воду, образуют сначала слой на по- |
|||||||||
(SO2). Нефтеперерабатывающие заводы так- |
верхности, при этом лёгкие углеводороды |
||||||||||
же высвобождают менее токсичные углево- |
начинают испаряться. В водный раствор пе- |
||||||||||
дороды, такие как природный газ (метан) и |
реходят жирные, |
карбоновые и нефтяные |
|||||||||
другие лёгкие |
летучие вещества. Выбросы |
кислоты, а также фенолы и крезолы. Через |
|||||||||
этих опасных веществ в воздух могут проис- |
несколько дней после поступления в резуль- |
||||||||||
ходить в результате протечки оборудования, |
тате химического |
и биохимического разло- |
|||||||||
процессов горения при высокой температу- |
жения образуются другие растворимые со- |
||||||||||
ре, нагревания паровых и технологических |
единения — окисленные углеводороды, ток- |
||||||||||
жидкостей и т. д. |
|
|
|
сичность которых значительно выше. Дон- |
|||||||
Особенно |
большой |
вред отработан- |
ными |
отложениями |
сорбируется |
часть |
|||||
ные нефтепродукты приносят водным ресур- |
нефтепродуктов, попавших в воду, |
причём |
|||||||||
сам. Так, по оценкам экспертов, один литр |
наибольшей сорбционной способностью об- |
||||||||||
отработанного масла может загрязнить около |
ладают глинистые |
илы. |
Серьёзную |
опас- |
|||||||
семи миллионов литров |
грунтовых вод. |
ность представляет собой загрязнение почвы |
|||||||||
Накопление |
нефтепродуктов |
приводит к |
в процессе переработки нефти, и хотя эта |
||||||||
уменьшению растворенного кислорода и вы- |
проблема, по сравнению с загрязнением воз- |
||||||||||
зывает смертность многих видов водных ор- |
духа |
и воды, является |
менее значимой, |
||||||||
ганизмов. Так, при концентрации нефти 4000 |
ущерб для окружающей среды наносится ко- |
||||||||||
частей на миллион (промиле) очень быстро |
лоссальный. Многие остатки образуются в |
||||||||||
погибает |
рыба [8]. На территории России |
процессе рафинирования, некоторые из них |
|||||||||
вредному экологическому воздействию под- |
проходят переработку на других этапах про- |
||||||||||
вержены |
тысячи квадратных |
километров |
цесса. Другие остатки собираются и выво- |
||||||||
нефтеносных площадей. Основной пробле- |
зятся на свалки. Загрязнение почвы, вклю- |
||||||||||
мой является так называемая «ползучая ка- |
чая некоторые опасные отходы, отработан- |
||||||||||
тастрофа» |
— |
тотальное |
загрязнение прес- |
ные катализаторы или коксовую пыль, про- |
|||||||
ных подземных и поверхностных вод попут- |
исходит в результате утечек, аварий или раз- |
||||||||||
но извлекаемыми рассолами и нефтью. За- |
ливов, а также в процессе транспортировки. |
||||||||||
грязнённые несколько десятилетий назад во- |
Главным образом, токсичность отработан- |
||||||||||
доносные горизонты даже при ликвидации |
ных масел растёт из-за постепенного увели- |
||||||||||
источников загрязнения будут самоочищать- |
чения |
содержания бенз(а)пирена. Содержа- |
|||||||||
ся около 150–200 лет. Некоторые заводы ис- |
ние в отработанных маслах бенз(а)пирена в |
||||||||||
пользуют |
глубоководные |
нагнетательные |
большинстве стран служит показателем их |
||||||||
скважины для утилизации сточных вод, ко- |
опасности, поскольку |
суммарное токсиче- |
|||||||||
торые попадают в водоносные слои и грун- |
ское |
действие бенз(а)пирена примерно в |
|||||||||
товые воды. Сточные воды на нефтеперера- |
10000 раз выше, чем у оксидов азота, кото- |
||||||||||
30
Комплексная безопасность, Вып. 2(4), 2018
рые также образуются в работающих маслах. |
выше, чем радия-228 |
[3]. Твёрдые солевые |
||||||||
Содержание бенз(а)пирена может |
увеличи- |
отложения обычно образуются на внутрен- |
||||||||
ваться до 15 мг / кг (общее содержание по- |
ней поверхности |
воздуховодов, насосов и |
||||||||
лициклических аренов до 482 мг / кг), а доля |
клапанов, |
а также |
на стенках резервуаров. |
|||||||
от общей канцерогенности отработанного |
Как правило, самые высокие концентрации |
|||||||||
масла составляет 18 %. Бенз(а)пирен являет- |
радиоактивных |
элементов |
находятся |
на |
||||||
ся сильнейшим канцерогеном, мутагеном, |
устье трубопровода и в производственном |
|||||||||
токсичным, |
устойчивым, биоаккумулятив- |
трубопроводе вблизи |
устья |
скважины. |
В |
|||||
ным веществом, вследствие чего |
в июне |
процессе добычи нефти образуется вода, ко- |
||||||||
2016 года по решению Евросоюза оно было |
торая выходит с нефтью. Промысловая вода |
|||||||||
добавлено в список особо опасных веществ |
представляет собой сочетание пластовой во- |
|||||||||
[6]. Доказано, что это вещество оказывает |
ды, которая возникает естественным обра- |
|||||||||
очень серьёзное вредное воздействие на че- |
зом в резервуаре, и воды, которая впрыски- |
|||||||||
ловеческий организм и окружающую среду. |
вается в скважину для увеличения давления, |
|||||||||
Отработанные масла содержат в своём со- |
необходимого |
для |
извлечения нефти [11]. |
|||||||
ставе по разным оценкам около 38 химиче- |
Пластовая вода богата хлоридом или суль- |
|||||||||
ских соединений, обладающих мутагенным и |
фатом, солями |
щелочноземельных |
метал- |
|||||||
канцерогенным действием. Среди этих со- |
лов, таких как кальций, барий, радий, строн- |
|||||||||
единений, кроме бенз(а)пирена, надо выде- |
ций. Промысловая вода закачивается в глу- |
|||||||||
лить фураны, диоксины, полихлордифенилы |
бокие скважины или обрабатывается для по- |
|||||||||
и другие соединения. Последние два вклю- |
вторного |
использования. Вода, |
которая |
|||||||
чены Стокгольмской конвенцией в список |
впрыскивается в скважины, может поступать |
|||||||||
токсичных стойких органических загрязни- |
из близлежащих скважин, но в большинстве |
|||||||||
телей планеты [13] (Российская Федерация |
случаев промысловая вода используется по- |
|||||||||
ратифицировала конвенцию лишь в 2011 го- |
вторно. В |
результате |
сведения этих |
вод |
||||||
ду, приняв Федеральный закон «О ратифи- |
нарушается химическое равновесие и может |
|||||||||
кации Стокгольмской конвенции о стойких |
произойти осаждение соли. В процессе рабо- |
|||||||||
органических загрязнителях» [12]). Ещё од- |
ты осадки постепенно концентрируются и |
|||||||||
ной экологической проблемой является ра- |
накапливаются, образуя твёрдые фракции [4, |
|||||||||
диоактивность некоторой нефти и пластовых |
9, 3]. В пластовых водах содержатся концен- |
|||||||||
вод. Технологически обогащённые природ- |
трированные уровни радия и продуктов его |
|||||||||
ные радиоактивные материалы (TENORM) |
распада, но эти концентрации отличаются на |
|||||||||
образуются в результате использования ра- |
разных участках. Шлам представляет собой |
|||||||||
диоактивных материалов природного проис- |
смесь остатков, образованных в процессе до- |
|||||||||
хождения в процессе добычи нефти. Твёр- |
бычи нефти. Он состоит из песка, который |
|||||||||
дые солевые отложения, шлам и пластовые |
откачивается при добыче нефти, тяжёлых |
|||||||||
воды, образующиеся при добыче нефти, мо- |
углеводородов, таких как парафин, и кусков |
|||||||||
гут содержать уран, торий, радий и другие |
твёрдых солевых отложений, которые отры- |
|||||||||
природные радионуклиды. Уровни радия в |
ваются от стенок трубопровода. В шламе, |
|||||||||
почве и горных породах сильно различают- |
как и в твёрдых солевых отходах, содержа- |
|||||||||
ся, как и их концентрации в твёрдых соле- |
ние Ra-226 превышает содержание Ra-228. |
|||||||||
вых отходах и шламах. Твёрдые солевые от- |
Средняя концентрация радия в шламе значи- |
|||||||||
ходы состоят преимущественно из нераство- |
тельно отличаться в разных местах. Хотя |
|||||||||
римого бария, кальция и соединений строн- |
концентрация излучения в шламах ниже, чем |
|||||||||
ция, который выпал в осадок из полученной |
в твёрдых |
солевых отходах, |
шламы более |
|||||||
воды в результате изменений температуры и |
растворимы и, следовательно, более легко |
|||||||||
давления [5].Основным радиоактивным эле- |
высвобождаются в окружающую среду, со- |
|||||||||
ментом, который накапливается в твёрдых |
здавая более высокий риск заражения. От- |
|||||||||
фракциях, |
является радий. Концентрации |
крытой проблемой в масштабах России явля- |
||||||||
радия-226 в твёрдых фракциях, как правило, |
ется то, что место и способы утилизации со- |
|||||||||
31
Комплексная безопасность, Вып. 2(4), 2018
тен тонн ежегодно образующихся в каждом нефтепарке радиоактивных осадков и слаборадиоактивных сточных вод, которые образуются при пропаривании бывших в употреблении насосно-компрессорных труб, до сих пор неизвестны. Проведённые исследования подняли на новую ступень развитие экологической науки в сфере загрязнения окружающей среды в процессе добычи и переработки нефти. Полученные результаты свидетельствуют о том, что воздействие нефтяной промышленности на окружающую среду является крайне отрицательным в виду выбросов большого количества веществ, которые являются очень токсичными почти для всех форм жизни, и способствует изменению климата на Земле. Нефть, как правило, тесно связана практически со всеми аспектами современного общества, она представляет собой гораздо больше, чем просто один из основных источников энергии, который используется человечеством. Причины пагубного влияния нефтяной отрасли России на окружающую среду известны и кроются в неадекватности требований экологической безопасности применяемых технологий добычи и транспортировки нефти; низком проценте финансовых вложе-
ний в развитие научных разработок и их осуществление; крайне недостаточном материальном оснащении и обновлении основных фондов; низкой экологической культуре производства; изоляции отрасли от государства и общества. Необходимо более глобально подходить к решению одной из самых актуальных проблем XXI века, проблем, связанных с нефтяным загрязнением среды [16]. Экологизация нефтяных компаний России позволит не только уменьшить загрязнение среды, но и получить чистое сырьё, что, в свою очередь, повысит доходы компаний, работающих в данной сфере.
Выводы. Нефть и нефтепродукты являются одними из самых распространённых и опасных техногенных загрязнителей, что обусловливается способностью углеводородов образовывать токсичные соединения в почвах, поверхностных и подземных водах; негативное воздействие нефтяной промышленности обусловлено непосредственной деградацией почвенного покрова на участках разлива нефти и воздействием её компонентов на сопредельные среды, вследствие чего продукты трансформации нефти обнаруживаются в различных объектах биосферы.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.BP статистическиймшньл собзор мировойнж мэнергетики (июнь 2016). —м а 65к н -ейц овыпуск. - 48 р.
Кодяар т о к доступа: https://www.bp.com/content/dam/bp/pdf/energy-economics/statistical-review- 2016/bp-statistical-review-of-world-energy-2016-full-report.pdf
2.Экологические и токсичные деликты / адвокаты по химическому травматизму. Код доступа: http://www.lockslaw.com/practice-areas/environmental-and-toxic-torts/
3.Hamlat, С. М.; Кади Х.; Fellag, Х. Осадком, содержащим нормы в нефтегазовой отрасли: моделирование и лабораторные эксперименты. Применяется излучение и изотопы, 59: 93-99, 2003.
4.Эбер, Б. М.; Скотт, Л. М.; Zrake, С. Ю. Рентгенологическая характеристика восстановленных участков резервуарного парка. Физика Здоровья, 68(3): 406-410, 2015.
5.Естественная радиоактивность нефтяных отходов Иракского нефтеперерабатываю-
щего завода / / International Journal of Recent Research and Review, Vol. VII, выпуск 3, сен-
тябрь 2014 года.
6.Официальный сайт Европейского Союза. Код доступа: https://europa.eu/europeanunion/index_en.
7.Нефть по-прежнему является движущей силой многих конфликтов сегодняшнего дня, и поэтому ее добыча является критическим фактором для рассмотрения. Код доступа:http://ВСП.globalfirepower.COM и добычи нефти по странам. АСП.
32
Комплексная безопасность, Вып. 2(4), 2018
8.Прасад С. М.; Кумари К. Токсичность нефти для выживания пресной воды FishPuntius sophore (ветчина.). Acta Hydrochimica et Hydrobiologica. Код доступа:http://онлайн-
библиотека.Вайли.ком/Дой/10.1002.
9.Смит, К. П., Тупым, Д. Л., Соединяющей мыс Арниш, Дж потенциальной радиационной дозы, связанные с реализацией нефтяной промышленности нормы через landspreading, подготовленные для U. С. Министерство энергетики, Национальная Нефтегазовая технология управления, Талса, Оклахома, на Аргоннская национальная лаборатория, Аргонн, Илли-
нойс, 2012.
10.ТЕНОРМ: отходы нефтегазодобычи / / Агентство по охране окружающей среды США. Код доступа: https://www.epa.gov/radiation/tenorm-oil-and-gas-production-wastes
11.Vegueria, С. Ф. Ю., Годой, Х. М., Miekeley, исследования Н. Воздействие на окружающую среду бария и радия разряжает на пластовых водах от “АИС bacia-де-Кампос” нефтяных месторождений морских платформ, Бразилия. Журнал радиоактивности окружа-
ющей среды, 62: 29-38. 2014.
12.О ратификации Стокгольмской конвенции о стойких органических загрязнителях: Федеральный закон от 27.06.2011 N 164-ФЗ // Российская газета. — № 5514 (138), 29 июня
2011 г.
13.Стокгольмская конвенция о стойких органических загрязнителях, 2001 г. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.un.org/ru/documents/decl_conv/conventions/pdf/pollutants.pdf.
14.Сваровская Л. И., Ященко И. Г., Алтунина Л. К. Геоинформационные технологии для мониторинга антропогенного воздействия продуктов сжигания попутного нефтяного газа на окружающую среду // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. 2014. № 6.
С. 41–45.
15.Чибилёв А. А., Мячина К. В. Геоэкологические последствия нефтегаздобычи в Оренбургской области» // ИСтепи УрО РАН. 2007 г.
16.Гордиенко Н.Н., Облиенко А.В., Сушко Е.А. Использование логико-графических методов анализа риска возникновения аварийных ситуаций на опасном производственном объекте // Научный вестник ВГАСУ «Строительство и Архитектура» - Воронеж. гос. арх.
строит. ун-т. Воронеж. 2010. №3 (19). С. 148-153.
THE OIL INDUSTRY IS ONE OF THE MAJOR ENVIRONMENTAL POLLUTANTS
A. N. Nikonov, E. A. Sushko
Nikonov Alexander Nikolaevich, Voronezh Institute – branch of the Ivanovo fire and rescue Academy of the state fire service of EMERCOM of Russia, graduate student of the Department of fire-fighting, physical training and gas protection service, e-mail: vigps@mail.ru.
Sushko Elena Anatolievna, Voronezh state technical University, candidat of technical sciences, docent of technospheric and fire safety department, e-mail: u00075@vgasu.vrn.ru.
ABSTRACT
The article investigates the environmental problems of the influence of the oil industry in Russia, investigated how harmful is the oil industry to the environment; the main ways to reduce its harmful effects. The paper concludes that oil and petroleum products are among the most common and dangerous anthropogenic pollutants, which is due to the ability of hydrocarbons to form toxic compounds in soils, surface and groundwater; the negative impact of the oil industry is due to the direct degradation of the soil cover in the areas of oil spill and the impact of its components on adjacent environments, so that the products of oil transformation are found in various objects of the biosphere.
Keywords: oil, oil refining industry, pollution, toxicity, radionuclides, environment.
33
Комплексная безопасность, Вып. 2(4), 2018
REFERENCES
1.BP Statistical Review of World Energy (June 2016). — 65-th edition. — 48 p. Code of access: https://www.bp.com/content/dam/bp/pdf/energy-economics/statistical-review-2016/bp- statistical-review-of-world-energy-2016-full-report.pdf.
2.Environmental and Toxic Torts / Chemical Injury Attorneys. Code of access: http://www.lockslaw.com/practice-areas/environmental-and-toxic-torts/.
3.Hamlat, M. S.; Kadi, H.; Fellag, H. Precipitate containing NORM in the oil industry: modelling and laboratory experiments. Applied Radiation and Isotopes, 59: 93–99, 2003.
4.Hebert, M. B.; Scott, L. M.; Zrake, S. J. A radiological characterization of remediated tank battery sites. Health Physics, 68(3): 406–410, 2015.
5.Natural Radioactivity in the Petroleum Waste from Iraqi Refinery // International Journal of Recent Research and Review, Vol. VII, Issue 3, September 2014.
6.Official website of the European Union. Code of access: https://europa.eu/europeanunion/index_en.
7.Oil still drives many conflicts of today and thusly its production proves a critical factor to consider. Code of access:http://www.globalfirepower.com/oil-production-by-country.asp.
8.Prasad M. S.; Kumari K. Toxicity of Crude Oil to the Survival of the Fresh Water FishPuntius sophore (HAM.). Acta Hydrochimica et Hydrobiologica. Code of access:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aheh.19870150106/abstract.
9.Smith, K. P., Blunt, D. L., Arnish, J. J. Potential radiological doses associated with the disposal of petroleum industry NORM via landspreading, prepared for U. S. Department of Energy, National Petroleum Technology Office, Tulsa, Oklahoma, by Argonne National Laboratory, Argonne, Illinois, 2012.
10.TENORM: Oil and Gas Production Wastes // US Environmental Protection Agency. Code of access: https://www.epa.gov/radiation/tenorm-oil-and-gas-production-wastes.
11.Vegueria, S. F. J., Godoy, J. M., Miekeley, N. Environmental impact studies of barium and radium discharges by produced waters from the “Bacia de Campos” oil-field offshore platforms, Brazil. Journal of Environmental Radioactivity, 62: 29–38. 2014.
12.About ratification of the Stockholm Convention on persistent organic pollutants: Federal
law of 27.06.2011 N 164-FZ // Rossiyskaya Gazeta. - № 5514 (138), 29 June 2011.
13.Stockholm Convention on persistent organic pollutants, 2001 [Electronic resource]. Mode of access: http://www.un.org/ru/documents/decl_conv/conventions/pdf/pollutants.pdf.
14.Svarovskaya L. I. GIS technologies for monitoring of anthropogenic impact products of gas flaring on the environment / L. I. crystallized, I. G. Yashchenko, L. K. Altunina // environment Protection in oil and gas complex. - № 6. - 2014. P. 41-45.
15.Chibilev, A. A., Myachina, K. V. Geoecological consequences of oil and gas production in the Orenburg region, Stepi Uro RAS, 2007.
16.Gordienko N. N., Alliance, A. V., Sushko E. A. The Use of logical-graphic methods of analysis of risk of accidents at hazardous production facilities Scientific Herald of VSUACE "Construction and Architecture" - Voronezh. state arch. builds. UN-t-Voronezh. 2010. №3 (19). C. 148153.
34