Экологические последствия нефтяного загрязнения


Добыча нефти позволяет человечеству решать энергетическую проблему, но с каждым годом количество её потребления, а, значит, объемы добычи только растут. Это неизбежно приводит к увеличению количества случаев утечек, которые возникают от некачественного оборудования, несоблюдения технологий и правил нефтедобычи, человеческого фактора, природных катаклизмов. С небольшим количеством утечек природа может вполне самостоятельно справиться, но когда объемы загрязнений превышают миллионы тонн, то процесс становится необратимым и приводит к катастрофическим последствиям.

Основной проблемой от попадания нефти в водоемы является нарушения нормальной среды обитания животных, птиц, рыб, растений. Происходит массовая гибель морских обитателей, а также тех, у кого они входят в пищевую цепочку. Исчезают с лица планеты редкие, занесенные в красную книгу виды, либо значительно уменьшает их популяция. Также нефтепродукты вызывают мутации и стремительное размножение микроорганизмов, которые вызывают различные массовые заболевания.


Так в районах нефтяных загрязнений могут появиться вспышки заболеваний, вызванных желудочно-кишечными инфекциями: холерой, брюшным тифом и др. Основная причина в том, что при высоком уровне загрязнения, очистные сооружения просто не справляются со своими функциями, а это увеличивает концентрацию вредных примесей в составе воды. Конечно, убивать болезнетворные бактерии помогает хлорирование. Но к этому способу обеззараживания сейчас относятся с настороженностью ввиду последних исследований. Хлор хоть и дает хорошие результаты, но он является ядом, который не разрушается при кипячении.

Таким образом, проблема загрязнения как бы замыкается, чтобы бороться с последствиями от утечек нефти в воду добавляют другие не менее сильнодействующие яды.

Источник: ecoz.ru

Птицы, которые большую часть жизни проводят на воде, наиболее уязвимы к разливам нефти на поверхности водоемов. Внешнее загрязнение нефтью разрушает оперение, спутывает перья, вызывает раздражение глаз. Гибель является результатом воздействия холодной воды. Разливы нефти от средних до крупных вызывают обычно гибель 5 тысяч птиц. Очень чувствительны к воздействию нефти яйца птиц. Небольшое количество некоторых типов нефти может оказаться достаточным для гибели в период инкубации.


Если авария произошла неподалеку от города или иного населенного пункта, то отравляющий эффект усиливается, потому что нефть/нефтепродукты образуют опасные «коктейли» с иными загрязнителями человеческого происхождения.

По данным Международного исследовательского центра спасения птиц (International Bird Rescue Research Center), специалисты которого занимаются спасением пернатых, пострадавших от разливов нефти, люди постепенно учатся спасать птиц. Так, в 1971 году экспертам этой организации удалось спасти лишь 16% птиц, ставших жертвами разлива нефти в заливе Сан-Франциско – в 2005 году этот показатель приблизился к 78% (в том году Центр выхаживал птиц на островах Прибылова, в Луизиане, Южной Каролине и в ЮАР). По данным Центра, для того, чтобы отмыть одну птицу, требуется два человека, 45 минут времени и 1,1 тысяч литров чистой воды. После этого вымытой птице требуется от нескольких часов до нескольких суток обогрева и адаптации. Кроме того, ее следует кормить и оберегать от стресса, вызванного шоком от покрытия нефтяной пленкой, тесным общением с людьми и пр.

Разливы нефти приводят к гибели морских млекопитающих. Морские выдры, полярные медведи, тюлени, новорожденные морские котики (которые выделяются наличием меха) погибают наиболее часто. Загрязненный нефтью мех начинает спутываться и теряет способность удерживать тепло и воду. Нефть, влияя на жировой слой тюлений и китообразных, усиливает расход тепла. Кроме того, нефть может вызвать раздражение кожи, глаз и препятствовать нормальной способности к плаванию.


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.

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. 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 изменениям, влияет на поведение.

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.

Влияние разливов нефти на беспозвоночные организмы может длиться от недели до 10 лет. Это зависит от вида нефти; обстоятельств, при которых произошел разлив и его влияния на организмы. Беспозвоночные чаще всего гибнут в прибрежной зоне, в отложениях или же в толще воды. Колонии беспозвоночных (зоопланктон) в больших объемах воды возвращаются к прежнему (до разлива) состоянию быстрее, чем те, которые находятся в небольших объемах воды.


Растения водоемов полностью погибают, если концентрация полиароматических углеводородов (образуются в процессе сгорания нефтепродуктов) достигает 1%.

Нефть и нефтепродукты нарушают экологическое состояние почвенных покровов и в целом деформируют структуру биоценозов. Почвенные бактерии, а также беспозвоночные почвенные микроорганизмы и животные не в состоянии качественно выполнять свои важнейшие функции в результате интоксикации легкими фракциями нефти.

От подобных аварий страдает не только животный и растительный мир. Серьезные убытки несут местные рыбаки, отели и рестораны. Кроме того, с проблемами сталкиваются и иные отрасли экономики, особенно те предприятия, деятельность которых нуждается в большом количестве воды. В случае, если разлив нефти происходит в пресном водоеме, негативные последствия испытывает на себе и местное население (например, коммунальным службам намного сложнее очищать воду, поступающую в водопроводные сети) и сельское хозяйство.
Долговременный эффект подобных происшествий точно неизвестен: одна группа ученых придерживается мнения, что разливы нефти оказывают негативное воздействие на протяжении многих лет и даже десятилетий, другая – что краткосрочные последствия крайне серьезны, однако за достаточно короткое время пострадавшие экосистемы восстанавливаются.


Ущерб от крупномасштабных разливов нефти подсчитать достаточно сложно. Он зависит от многих факторов, таких, как тип разлитых нефтепродуктов, состояния пострадавшей экосистемы, погоды, океанских и морских течений, времени года, состояния местного рыболовства и туризма и пр.

Материал подготовлен на основе информации открытых источников

Источник: ria.ru

Нефть – маслянистая жидкость со специфическим запахом. Цвет – темно-коричневый с красноватым оттенком. (нефть может быть черной с зеленым оттенком, красной, синей, светлой, даже белой, или бесцветной как вода (в Баку)). Если стеклянной палочкой каплю нефти поместить на воду, то она расплывается, образуя на поверхности тончайшую пленку (10 л нефти могут покрыть 1 км2). Плотность обычно менее 0,9 г/мл, очень редко плотность 1,04 г/мл. На нижеприведенной схеме (рис.1) видно как нефть компонентами-ручьями “растекается” по классам углеводородов. В разных месторождениях нефть имеет различный состав. Например, Бакинская нефть богата нафтенами, Пермская – аренами, Грозненская – алканами.

Экологические последствия нефтяного загрязнения


Рис. 1. Состав нефти

  Происхождение нефти. считал, что нефть возникла из угля, а уголь в свою очередь из органических остатков. Органическую теорию происхождения нефти поддерживают большинство ученых, например . “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 . Он считал, что в глубине Земли карбиды металлов взаимодействуют с водой и образуются углеводороды:

2 FeC + 3 H2O = Fe2O3 + H3C-CH3Экологические последствия нефтяного загрязнения
  этан

Теория не выдерживает жесткой критики, однако у неё есть много сторонников.

Секція: Хімії, нафтоорганічного синтезу та хімічних технологій

Экологические последствия нефтяного загрязнения. Добывать нефть в больших количествах начали в 1745 году на Севере России. Поначалу казалось, что нефть приносит людям только выгоду, но оказалось, что её использование имеет и обратную сторону. Более 1,5 млрд. т нефти перевозится ныне морским путём – океан связывает воедино нефтяные месторождения с основными потребителями. Ежегодно в Мировой океан сбрасывается от 2 до 20 млн. т. Обратите внимание на карту – более 30% поверхности океана покрыто нефтяной пленкой. Особенно загрязнены воды Средиземного моря, Атлантического океана и их берега.


Морская среда все более и более загрязняется. Это явление уже приобрело крупномасштабный характер. Вот что поведал Тур Хейердал, известный норвежский ученый и путешественник, после рейса на папирусной лодке “Ра”: “В 1947 году, когда бальсовый плот “Кон-Тики” за 101 сутки прошел около 8 тысяч км в Тихом океане, экипаж на своем пути не видел никаких следов человеческой деятельности, если не считать разбитого парусника на рифе, к которому прибило плот. Океан был чист и прозрачен. И для нас было настоящим ударом. Когда мы в 1969 году, дрейфуя на папирусной лодке “Ра”, увидели, до какой степени загрязнен Атлантический океан. Мы обгоняли пластиковые сосуды. Изделия из нейлона, пустые бутылки, консервные банки. Но особенно бросался в глаза мазут”.В море нефтяное загрязнение имеет различные формы: тонкая пленка или комочки. Пленка не пропускает кислород, и живые организмы гибнут от удушья. Комочки мазута прилипают к мелким животным, которыми питаются рыбы и усатые киты. От такого “обеда” одни рыбы гибнут от отравления, другие насквозь пропитываются нефтью и становятся непригодными в пищу человека из-за неприятного запаха и вкуса.

Все компоненты нефти токсичны, арены – канцерогенны и мутагенные. Они могут циркулировать по пищевым цепям и попадать в организм человека. В результате нарушается химический состав клеток, нарушаются процессы дыхания, роста, возможны мутации, возникновение раковых заболеваний. Нефть попадает в море различными путями.


арии танкеров, перевозящих нефть. Первая авария, которая всколыхнула мир, произошла в 1967 году у берегов Западной Европы. Супертанкер “Торри Каньон” потерпел крушение около Англии. В море попало 120 000 тонн нефти. Погибло 50 000 птиц (90% птиц этого региона). Нефть пытались уничтожить. Для этого её поджигали, с этой целью было сброшено 98 бомб, 45 тонн напалма, вылито 90 тонн керосина. Хотя таких аварий очень много, они составляют всего 12 % от всех источников загрязнения. Больше всего нефти (27 и 30 %) попадает в море в результате разгрузки танкеров. Их промывают морской водой, которую затем сливают в море.

Работа выполнена под руководством д. т.н., проф. , к. х.н., доц. , к. х.н., доц. , асс.

Источник: pandia.ru

Загрязнения окружающей среды при нефтедобыче

Вредные воздействия, негативно влияющие на атмосферу, воду, почвенный покров, флору, фауну и самого человека, обусловлены высокой токсичностью добываемых углеводородов, а также разнообразными химическими веществами, которые используются  в технологических операциях.


Нефть и экология

Они проявляются во время добычи нефти, её первичной подготовки и последующей транспортировки, а также в процессе хранения, переработки и практического использования получаемых продуктов.

Сырая нефть,  нефтяные и буровые шламы, а также сточные воды, в которых сконцентрировано большое количество вредных химических соединений, попадают в водоемы и на прочие объекты окружающей среды при:

  • бурении эксплуатационных скважин;
  • аварийном фонтанировании нефтяных и газовых скважин;
  • авариях средств транспорта;
  • прорывах нефтепроводов;
  • нарушении герметичности эксплуатационных трубных колонн;
  • поломках применяемого оборудования;
  • сбросе в водоемы  промысловых сточных вод, не прошедших соответствующую очистку.

Помимо этого, в некоторых регионах нашей планеты существуют выходы нефти на поверхность, обусловленные естественными причинами. К примеру, Нефтяной мыс, расположенный  на юге американского штата  Калифорния, своим названием обязан как раз таким явлениям.

Подобные естественные выходы этого полезного ископаемого – обычное дело для Карибского бассейна, а также для Персидского и Мексиканского заливов. В России такие выходы наблюдались на некоторых месторождениях в Республике Коми.


Фонтаны, которые появляются во время нефте- и газодобычи, бывают газовыми, нефтяными и газонефтяными. Вне зависимости от типа фонтана, его наличие наносит колоссальный вред экологии близлежащих территорий.

Постоянно растущее мировое потребление углеводородов привело к значительному росту в последнее время размеров танкерного флота. Помимо количественного роста, наметилась тенденция к резкому увеличению вместимости каждого отдельного нефтеналивного судна.

С экономической точки зрения эксплуатация супертанкеров, разумеется, выгодна, однако такие суда обладают большой потенциальной опасностью  серьезного загрязнения окружающей природной среды, поскольку в случае их аварий количество попадающих в мировой океан нефти и нефтепродуктов исчисляется десятками, а то и сотнями тысяч тонн.

Кроме того, во многих случаях нефтепродукты попадают в воду вместе со сточными водами, которые на  таких супер-кораблях применяются для  балласта или в целях  промывки их танков. Попадание загрязняющих веществ с нефтеналивных судов  в моря возможно также во время выполнения погрузо-разгрузочных операций (например, в случаях переливов при погрузке), а также в случаях посадки судна на мель или при аварийных столкновениях.

Кроме того, серьезную опасность для экологии несут в себе трубопроводы.

Их строительство, особенно в северных регионах, оказывает значительное негативное  влияние на сложившийся там микроклимат. Проходка траншей вносит локальные изменения в режим влагопитания растительного покрова, нарушается теплофизическое равновесие, происходит таяние вечномерзлых грунтов, гибнет очень чувствительный к любым механическим воздействиям хрупкий растительный покров.

Помимо этого, в процессе эксплуатации трубопроводных систем возможны  утечки транспортируемой по ним нефти, природного газа, сточных вод, метанола и прочих вредных для экологии продуктов  на тех участках трубопроводов, которые являются наиболее уязвимыми (например, в подводных проходах магистралей по дну рек и морей). Повреждения таких труднодоступных участков могут оставаться незамеченными в течение долгого времени, и наносимый длительными утечками углеводородов  экологический ущерб становится катастрофическим. Специалисты подсчитали,  что в среднем в случае одного прорыве нефтяного трубопровода в окружающую среду выливается около двух тонн нефти, что приводит в негодность одну тысячу квадратных метров  земной поверхности.

В процессе бурения нефтяных и газовых скважин, а также в процессе их дальнейшей эксплуатации, загрязнения окружающей природной среды происходит практически непрерывно, и вызывается  утечками добываемого сырья через неплотные фланцевые соединения запорной арматуры (при нарушении герметичности сальников), порывами трубопроводов, а также нефтяными разливами, происходящими в процессе опорожнения отстойников и сепараторов.

Большая часть промысловых  сточных вод и добываемого нефтяного сырья  скапливается и затем попадает в поверхностные  в водоемы по следующим причинам:

  • через неплотные сальниковые соединения;
  • в процессе проведения ремонтных работ и бурении скважин;
  • из переполненных мерных емкостей;
  • в процессе  очистки мерников;
  • при разливах нефти во время спуска из резервуаров  сточных вод;
  • в результате  переливов нефти через верхние части резервуаров и так далее.

Самые типичные утечки из резервуаров вызываются кoрpoзиeй их днищ, поэтому необходим постоянный автоматизированный контроль за уровнем содержимого в промысловых емкостях. Многие временные нефтехранилищ не полностью исключают возникновение процессов испарения хранящихся в них продуктов.

Разливы нефти также нередко вызываются авария на установках по сбору нефти и газа, ликвидация которых не всегда происходит быстро и с должным качеством.

Наиболее опасные последствия для экологической системы вызывают загрязнения почвенного покрова, а также наземных и подземных пресных вод.

Они в основном загрязняются сырой нефтью, буровыми и нефтяными шламами и технологическими стоками.

Главными источниками загрязнений являются промысловые и буровые стоки. Их объем их во всех странах мира с развитой нефтедобычей растет быстрыми темпами и намного больше объема добываемого сырья.

Зачастую,  отсутствие канализационной системы приводит к сбросу промысловых сточных вод непосредственно в ближайшие  болота или водоемы, что приводит к серьезным их загрязнениям, которые достигают и подземных грунтовых вод.

Выбросы, происходящие при основных технологических процессах

Главные источники таких атмосферных  выбросов – это:

Полезная информация
1 скважины, нефтяные резервуары, технологическое оборудование
2 нефтяные и газовые факелы,  продувка и последующий выпуск газа, сжигание нефтяных разливов
3 эксплуатация двигателей внутреннего сгорания
4 загрязненная пыль, которая в теплое время года поднимается в атмосферу  транспортными средствами
5 испарение легких углеводородных соединений

Самыми распространенными загрязняющими атмосферу  веществами, которые попадают в неё в процессе добычи, первичной подготовки, транспортировки и последующей переработке углеводородного сырья, а также во время практического сжигания готовых нефтепродуктов и газа, являются:

  • углеводородные соединения;
  • оксид азота;
  • оксид серы;
  • сероводород;
  • взвеси механического характера.

Сероводород и сернистый газ являются основными загрязняющими выбросами при эксплуатации  нефтяных промыслов, сырье на которых отличается высоким содержанием серы.

Выбросы таких веществ в процессе нефтедобычи происходит при:

  • возникновении аварийного фонтанирования;
  • испытаниях и пробных пусках скважин;
  • испарениях из мерных емкостей и  резервуаров временного хранения;
  • порывах трубопроводов;
  • очистке технологических ёмкостей.

Помимо перечисленных причин, загрязняющие вещества попадают в атмосферу из установок для комплексной нефтеподготовки (в процессе обезвоживания, стабилизации, обессоливания и при деэмульсации сырья), а также из очистных сооружений (из нефтеловушек, песколовок, прудов-отстойников, аэротенков и фильтров). Большое количество вредных углеводородов попадает  в атмосферу из-за нарушения герметичности применяемого технологического  оборудования.

Основной экологической проблемой в нашей стране является низкий уровень утилизации ПНГ (попутного нефтяного газа).

К примеру, для большинства западносибирских месторождений – менее  80-ти процентов.  Сжигание огромного количества ПНГ до сих пор – основной источник экологического загрязнения в районах нефтяных промыслов. Попадание в атмосферу  продуктов сгорания ПНГ несет в себе серьезную  потенциальную угрозу нормальной работе организма человека на уровне  физиологии.

Примерно треть всей получаемой мировой нефти характеризуется содержанием серы в количестве более одного процента от общего объема сырья. Другими словами, почти каждый третий факел, зажженный на всех мировых месторождениях, выбрасывает в окружающую среду такие вредные вещества, как сероводород, диоксид серы и  меркаптаны.

При горении факелов в структуре атмосферных выбросов присутствуют следующие вещества:

  • метан;
  • этан;
  • пропан;
  • бутан;
  • пентан;
  • гексан;
  • гептан;
  • диоксид серы;
  • сероводород;
  • меркаптаны;
  • оксид азота;
  • диоксид углерода.

Если в добываемом сырье высокая концентрация углеводородов ароматической группы, то горение факелов выбрасывает в атмосферу большие количества таких химических веществ, как  бензол, толуол, фенол и ксилолы.

Эти вещества (особенно бензол, который имеет второй класс опасности) весьма токсичны. К примеру, бензольные пары в высокой концентрации наркотически  воздействуют на человеческий организм,  вредят  нервной системе,  раздражают  кожные покровы и  слизистые оболочки.

Тяжелые металлы, которые присутствуют в факельных выбросах – это ванадий и никель.

Например, вдыхание ванадиевой  пыли, даже если самого металла в ней немного, вызывает раздражение и хрипы в легких, появляется кашель, боли в груди, першение в горле и насморк. В некоторых случаях может наступить удушье, кожа бледнеет, язык становится зеленым. Стоит сказать, что эти симптомы достаточно быстро пропадают после того, как человек перестает дышать вредным воздухом.

При попадании в атмосферу вредные вещества физико-химически преобразуются, а впоследствии либо рассеиваются, либо вымываются. Уровень  загрязнённости атмосферы находится в прямой зависимости от того, произойдет ли перенос  этих веществ на большое расстояние от их источника, либо их скопление останется локальным.

Главные источники  оксидов серы, азота и  углерода, а также сажи – это факельные системы, в которых сгорают  вредные  вещества в газообразном состоянии и  виде паров, в случаях, когда они непригодны к практическому применению.

Серьезный вклад в негативные атмосферные выбросы вносят транспортные  объекты и нефтехранилища. Основное загрязнение происходит в процессе испарения из резервуаров и при проведении операций слива/налива.

Российские предприятия нефтяной промышленности выбрасывают в атмосферу почти два миллиона тонн вредных веществ, в числе которых:

  • углеводородных соединений –  48 процентов;
  • оксидов углерода – 33 процента;
  • сажа – 2 процента.

Предприятия газовой отрасли выбрасывают еще больше – от двух до трех миллионов тонн. Основные вредные вещества –  сероводород и  диоксиды азота и серы, метилмеркаптаны и так далее. Обезвреживается в уловителях только  10-20 процентов вредных веществ.

Основными значимыми факторами, которые влияют на распространение загрязнений, являются метеорологические:

  • скорость и направление ветра;
  • количество и временная длительность штилей;
  • осадки;
  • влажность воздуха;
  • интенсивность ультрафиолетового излучения (солнечной радиации).

Вред сточных воды нефтяной промышленности

В целях поддержания давления в пласт закачивается больше одного миллиарда  кубометров  воды, в числе которых от 700 до 750 миллионов – пресной. При помощи искусственного заводнения в настоящее время добываю больше 86-ти процентов всего нефтяного сырья. При этом примерно 700 миллионов тонн пластовой воды выкачивается  из природных коллекторов вместе с добываемой  нефтью.

Нефть и экология

Одна единица объема пластовой воды, попавшая в поверхностный водоем, делает непригодной для употребления от 40-ка до 60-ти объемов чистой пресной воды.

 

Воду из открытых пресных  водоемов используют для пластового заводнения потому, что эти водоемы  легко доступны  и не требуют  сложной предварительной подготовки к их использованию.

Опасное загрязнение природной воды возникает не только при целенаправленном сбросе неочищенных стоков, но и при разливах и смывах токсичных веществ, которые при этом доходят до грунтовых вод и попадают  в наземные  естественные водоемы.

Источники водного загрязнения могут быть самыми разными. Рассмотрим их по основным технологическим процессам.

В процессе бурения скважин используется большое количество природных вод, результатом чего становится образование загрязненных сточных буровых свод.

Помимо этих стоков, при бурении также образуются:

  • отработанный буровой раствор;
  • буровые  шламы.

Отработанный раствор необходимо утилизировать или захоронить. Без специальных мер по его обезвреживанию его попадание в окружающую среду недопустимо.

Самыми опасными с экологической точки  зрения являются буровые сточные воды, поскольку их отличает высокая подвижность и сильная способность к  аккумуляции загрязняющих веществ. Эти стоки могут заражать значительные площади водной и земной поверхности.

Зачистка и промывка резервуаров приводит к образованию вредных  промывочных стоков.

Промышленные сточные воды попадают в окружающую среду из насосных станций, из котельных,  лабораторий, гаражей и камер  разлива, а также с технологических площадок как утечки, происходящие в   технологическом оборудовании.

При заполнении танкеров и в процессе промывки их танков поле разгрузки образуются промывочные и балластные вредные стоки.

Почвенные нефтяные загрязнения

Такие виды локальных загрязнений почвенного покрова в основном образуются в результате нефтяных и нефтепродуктовых разливов, происходящих при порывах трубопроводов и утечках, происходящих через неплотные соединения используемого оборудования. Большие земные поверхности загрязняются в процессе открытого фонтанирования природного сырья.

При этом попавшая в почву нефть начинает проникать вертикально  вглубь под действием гравитации, а также растекаться в стороны вследствие воздействия на ней капиллярных и поверхностных  сил.

 

Скорость такого продвижения во многом зависит от следующих факторов:

  • свойств конкретной нефтяной смеси;
  • плотности и структуры грунтов;
  • пропорционального соотношения между  нефтью, водой и  воздухом, которое образуется в многофазной двигающейся системе.

Основное влияние в этом случае оказывает тип конкретной нефти, характер загрязнения и количество попавшего на почву вредного вещества.  Чем меньше  нефти в многофазной системе, тем сложнее  ей мигрировать в  грунтах.

По мере продвижения нефти  насыщенность ею грунта постоянно уменьшается (разумеется, если нет дополнительных её вбросов). Неподвижной эта углеводородная смесь становится при её концентрации в грунте на уровне 10-ти – 12-ти процентов. Этот показатель называется уровнем остаточного насыщения.

Нефть и экология

Также движение нефти останавливается при достижении ею грунтовых вод.

Капиллярные силы наиболее сильно воздействуют на такое движение в грунтах с высокой пористостью и проницаемостью. Другими словами,  песчаные и гравийные виды грунтов  благоприятны для нефтяной миграции нефти, а, к примеру, илистые и глинистые – нет. Если разлив произошел на твердых  породах, движение  нефти происходит, как правило, по имеющимся в них трещинам.

В заключении хочется сказать, что каким бы ни был источник нефтяного загрязнения, вред от него – колоссален. Экологические проблемы переработки нефти, а также нефтедобычи и транспортировки сырья и готовой продукции, в настоящее время актуальны, как никогда ранее. Поэтому в настоящее время необходимо уделить максимум внимания разработке и внедрению экологически безопасных добывающих и перерабатывающих технологий, а также применению максимально эффективных средств защиты окружающей нас среды.

YouTube responded with an error: The request cannot be completed because you have exceeded your <a href="/youtube/v3/getting-started#quota">quota</a>.

Источник: neftok.ru

1

  • Авторы
  • Резюме
  • Файлы
  • Ключевые слова
  • Литература

Разливы нефти могут оказать существенное влияние на окружающую среду по причине гибели организмов от физического удушья и вследствие токсического воздействия. Как правило, степень негативного воздействия зависит от количества и вида разлитой нефти, окружающих условий и восприимчивости организмов и мест их обитания к воздействию нефти.

Воздействие разлитой нефти на среду носит самый различный характер. Как правило, в средствах массовой информации эти события называют «экологическими катастрофами», сообщая о неблагоприятных прогнозах для выживания животных и растений. Крупная авария может оказать серьезное краткосрочное воздействие на окружающую среду и стать тяжелым бедствием для экосистемы.

Исследования последствий нефтяных разливов проводятся уже несколько десятилетий и нашли отражение в научной и технической литературе.

Научная оценка типичных последствий нефтяного разлива показывает, что, хотя на уровне отдельных живых организмов наносимый вред может быть достаточно весомым, для популяций в целом характерна более высокая устойчивость. В результате работы естественных процессов восстановления вред нейтрализуется и биологическая система возвращается к нормальной жизнедеятельности.

Лишь в редких случаях имеет место долгосрочный ущерб, в основном, даже после обширных нефтяных разливов можно предполагать, что загрязненные места обитания живых организмов восстановятся в течение нескольких сезонных циклов.

Существуют следующие механизмы воздействия нефти на окружающую среду: физическое удушье, сказывающееся на физиологических функциях организмов; химическая токсичность, приводящая к гибели организмов или близкому к смертельному состоянию либо к нарушениям функций клеток; экологические изменения, заключающиеся в основном в гибели ключевых организмов в популяции и захвате среды обитания оппортунистическими видами; косвенные последствия.

Характер и длительность последствий разливов нефти зависит от многих факторов: количества и вида разлитой нефти, окружающие условия и физические характеристики в месте разлива нефти, фактор времени, преобладающие погодные условия, биологический состав пострадавшей от загрязнения среды, экологическая значимость входящих в него видов и их восприимчивость к нефтяному загрязнению.

Возможные последствия разлива нефти зависят от скорости растворения и рассеивания загрязняющего вещества в воде в результате естественных процессов. Эти параметры являются определяющими территорию распространения загрязнения и вероятность длительного воздействия повышенных концентраций нефти или ее токсичных компонентов на уязвимые природные ресурсы.

К восприимчивым относятся организмы, сильнее других страдающие при контакте с нефтью или ее химическими компонентами. Менее восприимчивые организмы с большей вероятностью могут выдержать кратковременное воздействие нефтяного загрязнения.

С целью определения масштабов ущерба необходимо знать характеристики разлитой нефти. Разлив большого объема стойкой нефти (например, тяжелая топливная нефть), может нанести значительный ущерб, заключающийся в удушье организмов. Тяжелая топливная нефть, которая отличается низкой растворимостью в воде, оказывает менее выраженное токсическое воздействие в связи с низкой биологической доступностью своих химических компонентов.

Химические компоненты легкой нефти отличает более высокая биологическая доступность, следовательно, они с большей вероятностью могут причинять токсические повреждения. Нефть этого вида достаточно быстро рассеивается в результате испарения и дисперсии, а значит, может нанести меньше вреда при условии, что уязвимые природные ресурсы в достаточной мере удалены от места разлива.

Самые существенные и продолжительные последствия вероятны при обстоятельствах, когда растворение нефти замедлено. Даже если интенсивность воздействия ниже уровня, вызывающего гибель организмов, наличие токсичных компонентов может привести к состоянию, близкому к смертельному.

Экологические системы, все без исключения, достаточно сложные и естественные колебания видового состава, численности популяций и их распространение в пространстве и времени – это базовые показатели ее нормальной жизнедеятельности. Животные и растения обладают естественной устойчивостью различной степени к изменениям в пределах своей среды обитания. Естественное приспособление организмов к воздействию окружающей среды, пути и стратегии размножения очень важны для выживания при ежедневных и сезонных изменениях окружающих условий. Врожденная устойчивость говорит о том, что некоторые растения и животные могут выдержать определенный уровень нефтяного загрязнения.

Кроме того, получило широкое распространение чрезмерное использование природных ресурсов, хроническое загрязнение окружающей среды в городах, промышленное загрязнение окружающей среды. Все вышеперечисленное значительно повышает изменчивость в рамках экологических систем. На фоне высокой естественной изменчивости становится сложнее обнаружить более слабовыраженный ущерб от разлива нефти. Способность среды восстанавливаться после серьезных нарушений связана с ее сложностью и устойчивостью. Восстановление после разрушительных природных событий демонстрирует, что с течением времени экологические системы восстанавливаются даже после серьезного урона, сопровождающегося масштабной гибелью организмов.

В результате естественной изменчивости экологических систем возврат к тому же состоянию, в котором система пребывала до разлива нефти, является маловероятным.

Восстановление – это повторное образование сообщества флоры и фауны, присущего данной среде обитания и нормально функционирующего, с точки зрения биологического разнообразия и продуктивности. Как правило, до разлива нефти в экологической системе присутствуют организмы всех возрастов. Вновь появившиеся растения и животные относятся к узкому возрастному диапазону, таким образом, такое сообщество является изначально менее устойчивым.

Разлив нефти может непосредственно воздействовать на организмы, обитающие в экологической системе, либо приводить к потере среды обитания в долгосрочной перспективе. Естественное восстановление сложной экологической системы может занимать длительное время, следовательно, внимание уделяется принятию реабилитационных мер для ускорения процесса.

Эффективные операции по очистке включают в себя удаление разлитой нефти в целях сокращения участка ее распространения и сокращения длительности ущерба от загрязнения, и, следовательно, ускорения начала процесса восстановления. Вместе с тем, агрессивные методы очистки могут нанести дополнительный ущерб, при этом более предпочтительны естественные процессы очистки. Со временем происходит снижение токсичности нефти под действием ряда факторов, и на загрязненном грунте может нормально расти и развиваться растительность. Например, происходит вымывание нефти дождями, летучие фракции испаряются по мере выветривания, что снижает токсичность остаточной нефти.

Благодаря способности среды к восстановлению естественным путем воздействие разлива нефти является локальным и приходящим. Долгосрочный ущерб зафиксирован всего в нескольких случаях. Вместе с тем, в некоторых обстоятельствах последствия ущерба могут быть более стойкими, а нарушения в экологической системе могут носить более длительный характер, чем обычно ожидается.

Обстоятельства, влекущие за собой стойкий долгосрочный ущерб, связаны со стойкостью нефти, особенно если нефть занесена в почвенную толщу и не подвергается естественным процессам выветривания. При смешивании с мелкозернистым грунтом происходит оседание нефти и ее распад замедляется ввиду отсутствия кислорода. Нефтепродукты, обладающие большей плотностью, оседают и могут оставаться в неизменном состоянии в течение неопределенного времени, вызывая удушье организмов.

Согласно существующему положению исследования последствий загрязнения нефтью проводятся по каждой крупной аварии. В результате этих исследований накоплены обширные знания о возможных последствиях разливов для окружающей среды. Изучение последствий каждого разлива не является необходимым и уместным. Вместе с тем исследования такого рода необходимы для определения масштаба, характера и длительности последствий в конкретных обстоятельствах после разлива.

В большинстве своем последствия загрязнения нефтью хорошо изучены и предсказуемы, следовательно, необходимо направить усилия на оценку ущерба. Демонстрируемая окружающей средой изменчивость означает, что изучение широкого спектра потенциальных последствий может привести к неопределенным результатам.

Нефть и нефтепродукты нарушают экологическое состояние почвенных покровов и в целом деформируют структуру биоценозов. Почвенные бактерии, а также беспозвоночные почвенные микроорганизмы и животные не в состоянии качественно выполнять свои важнейшие функции в результате интоксикации легкими фракциями нефти.

Методы химического анализа загрязняющих веществ постоянно совершенствуются. Концентрацию потенциально токсичных компонентов нефти можно определить с достаточно высокой точностью.

Одна из наиболее важных задач при оценке ущерба – выявление направлений развития наблюдаемого ущерба и качественное определение конкретного нефтесодержащего загрязняющего вещества, которое вызвало этот ущерб, особенно в хронически загрязненных средах. Этот анализ проводится методом газовой хроматографии в сочетании с масс-спектрометрией.

Для выявления воздействия на животных полициклических ароматических углеводородов, которые содержатся в сырой нефти и нефтепродуктах, регулярно используются биомаркеры. Данный метод позволяет достаточно точно определить воздействие полициклических ароматических углеводородов, даже если дозовая нагрузка не обнаружена, и является методом ранней диагностики возможного ущерба. Например, измерение этоксирезоруфин-О-деэтилазной активности дает возможность определить уровни ферментов в тканях печени, которые участвуют в обмене веществ и выведении токсинов. Изменение уровня активности этого фермента может быть вызвано и другими причинами, например, присутствием схожих токсичных веществ, которые не связаны с нефтью. Уровни активности зависят от возраста и репродуктивного статуса животного и от динамики температуры. Следовательно, при проведении исследования важно учесть все эти влияющие на выводы факторы.

Первоочередность определяется рядом факторов. Изначально определяется шкала, по которой будут определены последствия разлива: относительно данных по состоянию до разлива, по результатам сравнения с аналогичными видами, сообществами или экологическими системами на незатронутых территориях или путем контроля процесса восстановления по определенному признаку очевидного ущерба. Исследования в лабораториях и на местах разлива говорят о гибели и переходе живых организмов в близкое к смертельному состояние при взаимодействии с нефтью, но уровень изменчивости живых организмов настолько велик, что сравнение состояний до и после разлива не дает достоверных результатов.

Среди других факторов необходимо учитывать географическую протяженность загрязненных территорий, степень загрязнения и соответствующие уровни воздействия (концентрация и длительность), степень повреждения ресурсов, которые затронут нефтяным разливом, а также практическую осуществимость исследований.

Природовосстановление представляет собой процесс принятия мер по восстановлению пострадавшей окружающей среды до состояния нормальной жизнедеятельности в короткие сроки. В рамках Международного режима меры по реабилитации должны обоснованно повлечь существенное ускорение естественного процесса восстановления при условии отсутствия неблагоприятных последствий для различных ресурсов, как физических, так и экономических.

Меры должны быть пропорциональны масштабу и длительности ущерба и достигнутым в перспективе преимуществам. Под ущербом в данном случае понимается нарушение окружающей среды, нарушение в данном контексте рассматривается как нарушение жизнедеятельности или исчезновение организмов в биологическом сообществе вследствие разлива.

После мероприятий по очистке могут потребоваться дальнейшие активные действия по восстановлению пострадавших ресурсов и ускорения процесса естественного восстановления, особенно в обстоятельствах, когда восстановление в противном случае заняло бы относительно продолжительное время. Как пример можно привести высаживание растений солончаковых болот. После приживутся новые растения, вернутся и другие формы биологической жизни, потенциальный риск эрозии почвы на данной территории будет сведен к минимуму.

Разработка комплексных стратегий реабилитации фауны представляет собой достаточно сложную задачу. Необходимо принять меры по охране загрязненных мест обитания и стимулированию процесса восстановления экологических экосистем. Это может быть как ограничение доступа и деятельности человека на пострадавших территориях, так и внедрение контроля над рыболовством в целях сокращения конкурентной борьбы за источники пищи. В ряде случаев рекомендуется принять меры по охране производителей из естественной популяции на близлежащих, не загрязненных нефтью территориях. Однако на способность соседних популяций к заселению загрязненных территорий может повлиять множество биологических, экологических и природных факторов.

Сложность экологических систем означает, что ряд возможностей по искусственному восстановлению нанесенного экологического ущерба ограничен. В большинстве случаев естественное восстановление протекает достаточно быстро.

Таким образом, можно сделать следующие выводы:

– существует огромное количество экологических систем, и значительные колебания таких показателей, как избыточность, многообразие, характерны для их нормального функционирования;

– экологическая система обладает значительной способностью к восстановлению естественным путем после серьезных бедствий, вызванных как природными явлениями, так и разливами нефти;

– ключевой механизм негативного воздействия нефти на окружающую среду – физическое удушье и токсичность, но степень этого воздействия в значительной мере зависит от вида разлитой нефти и скорости ее рассеивания относительно местоположения ресурсов, которые восприимчивы к нефтяному загрязнению;

– наиболее уязвимыми организмами являются обитатели водных объектов;

– несмотря на то, что краткосрочное воздействие может быть значительным, длительный ущерб маловероятен, даже в случае крупных аварий, существенная длительность ущерба обусловлена географической изолированностью территорий, где благоприятны условия для сохранения скоплений нефти на долгое время;

– эффективное планирование и реализация операций по ликвидации разливов нефти способствуют смягчению последствий;

– тщательно подготовленные реабилитационные меры могут при определенных условиях ускорить естественные процессы восстановления.


Библиографическая ссылка

Демельханов М.Д., Оказова З.П., Чупанова И.М. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПОСЛЕДСТВИЯ РАЗЛИВОВ НЕФТИ // Успехи современного естествознания. – 2015. – № 12. – С. 91-94;
URL: http://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=35730 (дата обращения: 24.06.2020).


Источник: natural-sciences.ru


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.