ФЭА / Прикладная химия / Реферат На тему «Загрязнение окружающей среды»
(автор - student, добавлено - 7-12-2012, 17:29)
СКАЧАТЬ:
Министерство образования и науки Республики Татарстан Альметьевский государственный нефтяной институт Кафедра прикладной химии Реферат На тему «Загрязнение окружающей среды» Выполнил: студент группы Проверил: Альметьевск 2012 Оглавление Введение………………………………………………………………….3 Глава 1 Экологические опасности для почв и земляных ресурсов в нефтегазовой отрасли………....................................................................5 Глава 2 Охрана земельных ресурсов в нефтегазовой отрасли……...8 Заключение…………………………………………………………….15 Список литературы……………………………………………………16 Введение Состояние окружающей природной среды является одной из наиболее острых социально-экономических проблем, прямо или косвенно затрагивающих интересы каждого человека. Создавая необходимые для своего существования продукты, отсутствующие в природе, человечество использует различные незамкнутые технологические процессы по превращению природных веществ. Конечные продукты и отходы этих процессов не являются в большинстве случаев сырьем для другого технологического цикла и теряются, загрязняя окружающую среду. Человечество преобразует живую и неживую природу значительно быстрее, чем происходит их эволюционное восстановление. Потребление нефти и газа несопоставимо, например, со скоростью их образования. В настоящее время человечество находится в периоде сверх интенсивного использования ресурсов окружающей среды – расход ресурсов превышает их прирост, что неизбежно ведет к исчерпанию ресурсов. Современное экологическое состояние территории России можно определить как критическое. Продолжается интенсивное загрязнение природной среды. Спад производства не сопровождался снижением загрязнений, т.к. в условиях рыночных отношений стали еще более экономить на природоохранных затратах. На фоне ухудшения социально-экономических условий проживания граждан России проблема экологического неблагополучия приобрела особую остроту. Она представляет реальную угрозу самим биологическим основам здоровья и жизнедеятельности населения страны. При этом важно учитывать, что негативным последствиям экологических процессов присуща значительная инерционность. Так, если сегодня полностью прекратится выброс озоноразрушающих веществ, то уже накопившееся их количество в атмосфере будет разрушать слой озона еще на протяжении десятилетий. Последствия выброса радиоактивных веществ от взорванных в атмосфере и под землей ядерных бомб и от работающих атомных станций также будут сказываться негативно на состоянии окружающей природной среды еще долгие годы. Вот почему сегодня нельзя откладывать усилия по ее оздоровлению, чтобы экологический кризис не перерос в экологическую катастрофу. Россия и так опоздала с принятием радикальных мер в данной сфере. Глава 1 Экологические опасности для почв и земляных ресурсов в нефтегазовой отрасли Общеизвестно, что среди экологически неблагополучных отраслей отечественной промышленности ТЭК занимает едва ли не первое место. На его долю приходится свыше 40% общих загрязнений окружающей среды. Предприятия ТЭК ежегодно нарушают около 30 тыс. га земель, при этом рекультивируют менее половины. Из этого объема земель 43% приходятся на долю нефтяной отрасли. Нефтегазодобывающая отрасль – одна из самых экологически опасных отраслей хозяйствования. Она отличается большой землеемкостью, значительной загрязняющей способностью, высокой взрыво- и пожароопасностью промышленных объектов. Химические реагенты, применяемые при бурении скважин, добыче и подготовке нефти, а также добываемые углеводороды и примеси к ним являются вредными веществами для растительного и животного мира, а также для человека. Нефтегазодобыча опасна повышенной аварийностью работ, т.к. основные производственные процессы происходят под высоким давлением. Промысловое оборудование и трубопроводные системы работают в агрессивных средах. Определяющими факторами глобального нефте-газопромышленного техногенеза являются: -масштабы добычи нефти и газа; -уровень их потерь естественном и переработанном виде. При современных способах разработки около 40-50% разведанных запасов нефти и 20-40% природного газа остаются не извлеченными из недр, от 1-17% нефти, газа и нефтепродуктов теряются в процессах добычи, подготовки, переработки, транспортирования и использования. Крупные комплексы нефтяной и газовой промышленности и населенные пункты преобразуют почти все компоненты природы (воздух, воду, почву, растительный и животный мир и т.п.). В атмосферу, водоемы и почву в мире ежегодно выбрасывается более 3 млрд. т. твердых промышленных отходов, 500 км3 сточных вод. Номенклатурный состав ядовитых загрязнений содержит около 800 веществ, в том числе мутагены (влияют на наследственность), канцерогены, нервные и кровяные яды (функции нервной системы), аллергены и др. Только предприятия нефтедобывающей промышленности России в последнее время ежегодно выбрасывают в атмосферу более 2.5 млн т загрязняющих веществ, сжигают около 6 млрд м3 нефтяного газа, оставляют неликвидированными десятки амбаров с буровым шламом, забирают из водоемов 740 млн м3 пресной воды. Нерегулируемый в экологическом смысле рост объемов добычи нефти, газа и других топливно-энергетических ресусров обусловил опасные деградационные процессы в литосфере: обвалы, землетрясения, провалы, местные подвижки земной коры и т.д., что отрицательно влияет на распределение геомагнитного и гравитационного полей Земли. Потери нефти в мире при ее добыче, переработке и использовании превышают 45 млн. т. год, что составляет около 2% годовой добычи. Причем, из них 22 млн. т. теряется на суше, около 7 млн. т. – в море и до 16 млн. т. поступает в атмосферу из-за неполного сгорания нефтепродуктов при работе автомобильных, авиационных и дизельных двигателей. Наибольшее количество выбросов веществ, загрязняющих атмосферу, приходится на долю факелов, особенно при аварийных ситуациях. Расчеты показали, что 75% количества выбросов составляют оксид углерода: СО. При неполном сгорании нефтяного газа, он поступает в верхние слои атмосферы, где окисляется до СО2 и участвует в создании «парникового» эффекта. Выброс загрязняющих веществ (ЗВ) от объектов добычи нефти создает на месторождении зоны, где приземные концентрации превышают ПДК в 3-10 раз. В настоящее время масштабы воздействия на природу стали превышать ее восстановительный потенциал. Объем загрязняющих веществ в воздухе и воде, почве непрерывно растет. Окружающая природная среда необратимо и опасно изменяется. Промышленные объекты являются источниками выбросов в атмосферу окислов серы и окислов азота и обусловливают повышенный риск выпадения, так называемых, кислотных дождей. Природная среда не только сама изменяется, но и изменяет большое разнообразие биологических видов (биоценозов). Таким образом, во всех видах производственной деятельности предприятий нефтегазовой отрасли окружающая природная среда используется как источник потребляемых природных ресурсов и как природная емкость для хранения углеводородного сырья и для сброса непригодных для дальнейшего использования на данном этапе развития производственных отходов. Глава 2 Охрана земельных ресурсов в нефтегазовом комплексе В вопросах охраны окружающей среды существует два крайних противоположных мнения. Одно сводится к тому, что вмешательство в окружающую среду необходимо резко ограничить, т.к. современные методы хозяйствования могут привести к катастрофическим последствиям. Другое мнение заключается в том, что потенциал самовосстановления природы достаточно велик и поэтому не следует затрачивать большие средства на ее охрану и проведедние рекультивационных работ. Применительно к нефтегазовому региону концепция подхода к проблемам охраны окружающей среды должна учитывать и следующие факторы: 1. Чтобы выжить, человек должен хозяйствовать на земле, добывать нефть, газ и другие полезные ископаемые. 2. На современном этапе развития науки и техники не существует таких технологий добычи, транспорта и переработки нефти, которые реализовывались бы без отрицательного воздействия на природу. Рациональное природопользование является компромиссом между необходимостью действий для обеспечения хозяйственной деятельности и соответствующим состоянием окружающей природной среды. (т.е. необходимо оптимально совмещать 1 и 2 фактор: добывать нефть и осваивать месторождения сводя к минимуму негативные последствия, максимально восстанавливая нарушенные территории, не допуская аварийных разливов нефти). Нефтяная промышленность является одним из ведущих потребителей земельного фонда, так как разведка, добыча, промысловая подготовка и транспортировка углеводородного сырья требуют размещения многочисленных нефтепромысловых объектов: скважин, кустовых насосных станций, нефтесборных пунктов, технологических установок, магистральных трубопроводов. На нефтяную промышленность приходится более 20 % земель, которые ежегодно выводятся из сельскохозяйственного оборота. Интенсивная разведка и многолетняя эксплуатация нефтяных месторождений вызывает деформации земной коры, сопровождающиеся вертикальными и горнзонтальными смещениями горных пород. Геодинамические процессы, протекающие в перекрывающих и продуктивных толщах, связаны с понижением пластового давления и, как следствие, изменением коллекторских свойств вмещающих пород. Под влиянием проседания почвы происходит заболачивание и подтопление территории, наблюдается искривленне стволов скважин, деформация обсадных колонн и разрушение объектов промыслового обустройства. Оседание земной поверхности наблюдается в основном при разработке месторождений, характеризующихся аномально высокими пластовыми давлениями (АВПД). При их эксплуатации пластовое давление резко снижается, что определяет деформацию поверхности на значительных площадях. Оседание грунта отмечается и на территории отдельных районов нефтедобычи в бывшем СССР. На Апшеронском полуострове наблюдается опускание площадей нефтепромыслов с интенсивностью от 11.5 до 31,5 мм/год при максимальной величине 504,8 мм. По прогнозным данным, на некоторых участках месторождений в Западной Сибири ожидаются вертикальные смещения земной поверхности от 0,2 до 1,5 м. Для контроля за оседанием поверхности организуется специальная наблюдательная сеть, которая представлена реперами, расположенными равномерно по площади месторождения и за его пределами. Периодически проводится их нивелировка и по результатам замеров уточняется количество и размещение наблюдательных пунктов на местности. В бывшем СССР организованы геодинамические полигоны на Туймазинском, Старогрозненском, Мухановском, Тюменском, Речицком и Верхнекамском нефтяных месторождениях для выявления и прогнозирования динамики оседания земной поверхности под влиянием разработки залежей углеводородов. При буровых работах проводится отвод земель площадью от 0,5 до 3,5 га на одну скважину в зависимости от целевого назначения, планируемой глубины проходки и типа буровой установки. Практика показывает, что потери продуктивных земель в процессе разведки и освоения месторождений нефти неизбежны, а возврат их в хозяйственное использование зависит от местоположения района работ и технических возможностей производственной организации. Для оценки эффективности восстановления земель используется коэффициент рекультивации, отражающий отношение рекультивируемых земель к общему количеству изъятых из оборота площадей. Для районов Украины, Прибалтики, Молдавии и Закавказья его величина достаточно высока и находится в пределах 0,6-0,9. Наиболее низкие значения этого коэффициента (0,2-0,3) отмечаются при разведке и эксплуатации нефтяных месторождений Сибири и севера Европейской территории России. На осваиваемых нефтегазоносных площадях происходит механическое нарушение почвенно-растительного покрова, а также его загрязнение нефтью и нефтепродуктами. Интенсивность техногенного нарушения зависит от местоположения скважины и времени проведения буровых работ. Как правило, степень негативного воздействия от строительства и проходки скважин определяется схемой размещения технических и хозяйственно-бытовых сооружений, а также возможностью развития эрозионных процессов и масштабом использования гусеничной техники. Наблюдения показывают, что минимальные нарушения фиксируются на площадях, расположенных в замкнутых понижениях (котловинах), а максимальные – характерны для буровых, размещенных на берегах рек или вершинах холмов. Для предотвращения и устранения последствий негативного воздействия техногенных факторов на почвенно-растительный покров применяются мероприятия, которые подразделяются применительно к поисково-разведочным работам и добыче нефти на промыслах (см Схему). Такое разграничение довольно условно, так как бурение скважин, строительство транспортных коммуникаций и рекультивация земель характерны для всего цикла геолого-разведочных и эксплуатационных работ. Использование автомобильного и гусеничного транспорта, строительство промышленных объектов и магистральных трубопроводов приводит к нарушению физико-механических, химических и биологических свойств почв, грунтов и в целом рельефа осваиваемых плошадей. Важным направлением при охране земель является бурение скважин кустовым методом. При этом снижаются удельные капитальные вложения на каждую скважину, сокращается норма земельного отвода и уменьшается протяженность коммуникаций. Одновременно ограничивается циркуляция пластовых вод при их сборе в систему ППД, что благоприятно влияет на состояние окружающей среды. В зависимости от интенсивности и продолжительности загрязнения почв и грунтов нефтепродуктами предусматривают техническую, химическую и биологическую рекультивацию. Первая из них включает работы по очистке территории, планировке нарушенных участков и механической обработке почвы (рыхление, дискование) для искусственной аэрации ее верхних горизонтов и ускоренного выветривания загрязнителя. Для восстановления продуктивности нефтепромысловых земель рекомендуется провести их глубокую вспашку и оставить для перегара (гелиотермическая мелиорация). Под влиянием гелиотермической обработки усиливаются процессы деградации нефтепродуктов, улучшается водовоздушный режим и повышается биохимическая активность почв. С целью создания оптимальных условий для жизнедеятельности бактериальных микроорганизмов, способных ассимилировать углеводороды, кислые почвы подвергаются известкованию. Для восстановления качества дерново-подзолистых почв, которые в результате нефтяного загрязнения трансформировались в техногенные солончаки, применяется гипсование совместно с искусственным увлажнением. Особенно интенсивное изменение почвенного и растительного покрова происходит в районах распространения многомерзлых пород. Техногенное воздействие вызывает не только линейное изменение экосистем, но и их широкое площадное нарушение. Первое связано с движением транспорта и строительством нефтегазопроводов, второе - с бурением и эксплуатацией месторождений. Влияние техногенных факторов на почвенно-растительный покров в криолитозоне проявляется как непосредственно при механическом нарушении, так и косвенно - через глубину и интенсивность протаивания почвы. Загрязнение растительного покрова нефтью сказывается на его теплоизоляционных свойствах. Глубина промерзания по сравнению с контрольными площадками имеет тенденцию к сокращению, что объясняется нарушением радиационного баланса на загрязненных территориях. Разведка и добыча нефти на Крайнем Севере сопровождается нарушением теплофизического равновесия в условиях многолетней мерзлоты и проявлением эрозионных процессов на поверхности земли. Наиболее значительные техногенные изменения отмечаются на участках распространения сильнольдистых многомерзлых пород и залежей подземных льдов. Строительство скважин в районах многолетней мерзлоты приводит к развитию термокарста и просадкам, что вызывает разрушение природных ландшафтов. Известны случаи аварий из-за протаивания мерзлых пород в прискважинной зоне под действием тепла в процессе бурения. В результате разрушения многолетнемерзлых пород может начаться интенсивное фонтанирование нефти и газа через устье или по заколонному пространству. Возможно также образование приустьевых кратеров, размеры которых в поперечнике достигают 250 м. Практика освоения северных районов бывшего СССР показала, что деформация и разрушение сооружений и природных комплексов вызваны недостаточностью геоэкологической информации при проектировании и строительстве хозяйственно-бытовых и производственных объектов. С целью сохранения сложившейся экологической обстановки или нанесения ей минимального ущерба при планировании производственных работ в районах развития криолитозоны должно выполняться опережающее изучение гидрогеологических и инженерно-геологических условий территорий, перспективных для промышленного и хозяйственного освоения. Заключение В нефтегазовой отрасли, как и в целом по России, необходимо скорейшее решение ряда принципиальных задач. К их числу относится обеспечение стабилизации и последующего коренного улучшения состояния окружающей среды за счет «экологизации» экономической деятельности, т.е. ввод хозяйственной деятельности в пределы емкости экосистем на основе массового внедрения энерго- и ресурсосберегающих технологий, внедрение системы экологического управления и менеджмента, включающей в себя создание такого механизма, который целенаправленно будет ориентировать все субъекты предпринимательства на соблюдение природоохранных требований, требуется системных подход, оптимизирующий весь материально-производственный цикл – от сырья до готового продукта и утилизации отходов производства. Этот цикл должен включать в себя создание замкнутой промышленной схемы малоотходного и экологически приемлемого производства. В период переходной экономики российский нефтегазовый комплекс оказался одной из самых устойчивых и стабильных отраслей экономики, хотя внешние (падение цен на нефть) и внутренние (экономический кризис) причины легли тяжелым бременем и на нефтегазовый комплекс страны. Но и в этих условиях наши предприятия берут на себя инициативу решения экологических проблем и осуществления природоохранных проектов. Список литературы 1) Вакула Я.В. Основы нефтегазопромыслового дела. Альметьевск, Типография АГНИ, 2009. -328c 2) И.В. Семенова "Промышленная экология" Москва, Изд. центр "Академия", 2009. - 528с 3) http://ru.wikipedia.org/wiki/Загрязнение почв в нефтегазовой отрасли |
|