Что нефть делает с водой

Нефтепродукты в воде: причины и решение проблемы

Нефтепродукты — опасные вещества, которые негативно влияют на здоровье человека, ухудшают условия водоемов и наносят вред хозяйству.

Нефтепродукты в воде находятся в растворенной, эмульгированной, сорбированной формах, а также в виде пленки на поверхности.

В момент поступления основная масса нефтепродуктов сосредоточена в пленке.

Затем происходит постепенное перераспределение в другие формы, при этом в растворенную форму переходят в основном низкомолекулярные ароматические углеводороды.

Нефтепродукты относятся к числу наиболее распространенных загрязняющих веществ.

Анализ содержания нефтепродуктов в воде, трудоемок, так как нефтепродукты являются сложной, непостоянной по составу смесью веществ.

Определить содержание нефтепродукты в воде можно только в лабораторных условиях, например методом Ик-спектрофотометрии – с помощью четыреххлористого углерода путем экстракции.

Загрязнение водоемов нефтепродуктами:

аварии и разливы нефти при ее добыче;

аварии и разливы нефти при транспортировке и хранении;

пробоины в нефтепроводах и нефтехранилищах;

недостаточная очистка сточных вод;

заправка водного транспорта;

выбросы двигателей внутреннего сгорания;

выход на поверхность нефтеносных пород.

Влияние нефтепродуктов на здоровье человека

Содержание нефтепродуктов в воде наносит значительный ущерб здоровью человека. При купании в водоемах, есть риск возникновения кожных заболеваний.

Употребление воды, с высоким содержанием нефтепродуктов, повышает риск развития рака внутренних органов, болезней пищеварительной и эндокринной систем, заболеваний полости рта.

Предельно допустимое содержание нефтепродуктов в воде

Количество нефтепродуктов в питьевой воде не должно превышать 0,1 мг на литр; в рыбохозяйственных водоемах – не более 0,05 мг на литр.

Методы очистки воды от нефтепродуктов

Способы очистки нефтепродуктов из воды:

Механическим – первичная очистка, удаляет загрязнения при помощи отстаивания и фильтрации.

Химическим – добавление в сточные воды реагентов.

Физико-химическим – очищение воды посредством коагуляции, флотации и сорбции.

Биологическим – разложение с помощью специальных микроорганизмов.

Здрок А.В., нач. отдела экологической токсикологии ВНИИПРХ 13 сентября 2019 в 10:37

Источник

Разлив нефтепродуктов: последствия и методы устранения

Достижения технического прогресса все больше приносит губительных последствий для окружающей среды, вызывая угнетение экологических систем и исчезновение уникальных природных комплексов. Особое место в этом вопросе отводится нефтяной промышленности, которая вносит свой немалый вклад в отравление природы. Выбросы токсичных веществ переработанной нефти, аварии танкеров, взрывы нефтяных платформ, аварии на буровых установках и скважинах. Предупредить все возможные катастрофы в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей отрасли на сегодняшний день практически невозможно. Но существует ряд мер по ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов, своевременное принятие которых в силах остановить пагубное воздействие на экосистемы.

Причины разлива нефти

Добыча нефти объединена целым комплексом производственных сооружений, которые взаимосвязаны различными системами трубопроводов и энергопередач, а также организацией самим процессом работы. Из основных сооружений этого комплекса выделяют:

• скважины (добывающие, разведочные, наблюдательные и нагнетательные),
• станции,
• нефтехранилища,
• трубопроводы,
• площадки и другое.

И каждое из них несет потенциальную угрозу разлива нефти и нефтепродуктов. Почти все этапы операции в нефтяной отрасли, как показывает практика, сопровождаются отдельными авариями.

Основные причины разливов:

• Аварийные проливы при добыче и транспортировке.
• Незаконные врезки в нефтепроводы.
• Изношенность оборудования.
• Нарушение правил эксплуатации оборудования.
• Неоперативное реагирование.
• Несовершенство технологий.

Аварийный разлив нефтепродуктов

К сожалению, экологические бедствия, спровоцированные наземными разливами нефти, становятся все более частыми. Под разливом следует понимать сброс нефти и нефтепродуктов на почвенный покров (грунт), поверхность воды, прибрежную зону рек и других водоемов. В результате этого наносится существенный урон длительного характера всей окружающей природе.

Аварийный разлив нефтепродуктов охватывает немалые площади. На отдельных месторождениях количество разливов порой достигало нескольких аварий в день. Но вовремя принятые меры помогали стабилизировать ситуацию и уменьшить негативные последствия. Следует заметить, что не всегда сразу удается ликвидировать причины аварии из-за невозможности быстро подоспеть к месту происшествия. И, как следствие, нефть заливает значительные угодья и попадает в воду. Ежегодное количество разливающейся нефти в России в среднем составляет 19-20 млн тонн в год, а это около 7% добычи.

Последствия нефтяных загрязнений

Разлив нефтепродуктов является одной из самых распространенных причин загрязнения наземных и водных экосистем. Как следствие этого, нарушается ход естественных процессов, что приводит к изменению условий обитания живых организмов. Пролитая нефть из танкеров, трубопроводов несет гибель всему, с чем соприкасается: уничтожается вся растительность, районы поражения становятся непригодными для обитания каких-либо животных. К примеру, некогда кишащие жизнью мангровые болота теперь исчезают и уходят в историю.

Нефтяная пленка на поверхности водоема нарушает его биологические процессы и вызывает дефицит кислорода, изменяя состав воды. Оседающие на дне масла и мазут дают вторичное загрязнение. Все это приводит к уменьшению популяции рыб, водоплавающих птиц и млекопитающих. Символом экологической катастрофы вызванной нефтяной промышленностью стала покрытая нефтью птица.

Нефть наносит необратимый ущерб и здоровью человека, попадая в хозяйственно-питьевые водоемы и объекты. За последние только годы количество онкологических заболеваний возросло почти в два раза в таких городах, как Лангепас, Мегион, Радужный. В Нижневартовске питьевая вода загрязнена нефтепродуктами на 97%. Последствия от аварийных разливов будут давать о себе знать еще многие десятилетия.

Угроза Мировому океану

Нефтяные загрязнения представляют наибольшую угрозу для жизни Мирового океана. Ежегодно в него поступает до 14 млн тонн нефтепродуктов. Образуемая на поверхности воды пленка лишает кислорода морскую флору и фауну. Было подсчитано, что литра нефти достаточно, чтобы лишить кислорода 4О0 тыс. литров морской воды. Также нарушается регулярный обмен теплом, влагой, газами, энергией между океаном и атмосферой. От токсичных соединений погибают, прежде всего, мальки и планктон.

Самую серьезную опасность представляют крупные аварийные разливы нефти и нефтепродуктов при крушении танкеров и разрыве трубопроводов. Тонна нефти способна покрыть пленкой площадь в 12 км 2 поверхности моря. Загрязнение таких морей, как Ирландское, Северное, Яванское, Средиземное, а также Мексиканского, Токийского и Бискайского заливов заставляют бить тревогу экологов всего мира. Следует помнить, что именно Мировому океану отводится значимая роль в формировании климата планеты, он вырабатывает 70% кислорода для обеспечения жизни на Земле.

Локализация разливов

Каким бы ни оказался масштаб разлива нефтепродуктов потерь избежать не удастся. Это настоящая трагедия для местной окружающей среды. Поэтому локализация разлива является первостепенной задачей. Сегодня существует множество технологий для быстрого реагирования на местах аварии. На суше главной опорой служит подпорная стенка, которая представляет собой массивное ограждение. Но в случае больших разливов нефти к локализации подключают траншеи.

В водной среде локализация нефтяного пятна осуществляется с участием боновых заграждений. Они делятся на следующие типы:

• отталкивающие (используют в важных экологических местах и защиты побережья),
• сорбирующие (впитывают нефть, уменьшая ее концентрацию),
• надувные (первоначальное окружение пятна).

Немедленная локализация места аварии является самым первым пунктом в плане ликвидации разлива нефтепродуктов.

Основные методы устранения разлива

Выбор метода для ликвидации нефтяных загрязнений будет индивидуальным для каждого конкретного случая. Это связано с природными, климатическими условиями, с рельефом местности и с объемом пролитого нефтепродукта. Ликвидация разлива представляет собой очень трудоемкий процесс и огромные финансовые затраты, поэтому предупреждение проблемы всегда предпочтительней, чем ее устранение.

Для устранения нефтяных загрязнений применяют следующие методы:

• Термический. Этот метод заключается в выжигании слоя нефти при ее достаточной толщине.
• Механический. Подразумевает сбор нефти от ручного вычерпывания до машинного оборудования.
• Физико-химический. Метод используется при малой толщине нефтяной пленки с применением сорбентов и диспергентов.
• Биологический. Преимущество этого метода заключается в использовании природных микроорганизмов.

Стоит отметить, что даже с указанными методами достигнуть хороших результатов очистки на местах нефтяных аварий довольно затруднительно.

Сбор нефтепродуктов с водной поверхности

Для ликвидации разлива нефтепродуктов применяются специальные технические средства нефтесборщики, имеющие специфичные комбинации устройств. Нефтесборщики оснащены скиммерами (нефтесборными устройствами), которые собирают верхний слой воды вместе с нефтяной пленкой. Исходя от объема разлившихся нефтепродуктов и их состава, а также от погодных условий используются разные типы скиммеров.

Скиммеры подразделяются на самоходные, стационарные, буксируемые и переносные. Также они различаются по принципу своего действия:

• гидродинамические (разделение жидкости разной плотности – нефти и воды),
• вакуумные (всасывание поверхностного слоя воды для последующего отделения нефти),
• пороговые (через прохождение порога отделяется вода от нефти),
• олеофильные (продукты нефти налипают к олеофильным материалам).

Утилизация отходов

После ликвидации разлива нефтепродуктов огромные объемы собранных отходов требуют утилизации. Сразу следует уточнить, что только соответствующие органы могут принимать окончательное решение о методе работы с отходами. В первую очередь материал помещают на временное хранение до конца проведения мероприятий по устранению аварии. К примеру, если шла очистка береговой линии, то место хранения отходов располагается в верхней части пляжа, обязательно выше линии прилива. Вывоз будет осуществляться в два этапа: от временного хранения к промежуточному, затем на окончательную утилизацию или обработку.

К сожалению, в Российском государстве утилизация нефтяных отходов чаще всего подразумевает захоронение в специальных могильниках. Но такой способ утилизации весьма ненадежный, так как отходы продолжают наносить вред окружающей среде.

Предотвращение разлива нефтепродуктов

Заранее предвидеть точное время и место аварии, а также масштабы всей катастрофы невозможно. Но чтобы максимально предотвратить риски разлива нефтепродуктов разрабатывается индивидуальный план для каждого конкретного предприятия, где добывают, хранят или транспортируют нефть. В плане рассматриваются все возможные чрезвычайные ситуации и определяются меры по их предотвращению, защите территории и окружающей среды при ликвидации аварии. Обстоятельно прогнозируются все моменты последствий разлива: маршруты стекания и скопления нефтепродуктов, воздействие на природные и хозяйственно-бытовые объекты.

Для обеспечения большей эффективности мероприятиям по предупреждению нефтяных аварий и их ликвидации правительством РФ был утвержден комплекс нормативных документов, регулирующий деятельность предприятий по добыче, транспортировке, переработке нефти и нефтепродуктов.

Заключение

Экологические проблемы, связанные с нефтяными разливами становятся все более приоритетными для многих государств. В России ежегодно совершается около 10 тысяч только официально зарегистрированных аварий, но настоящие цифры назвать никто не может. Учитывая текущее положение вещей, основной задачей является минимизация пагубных последствий аварий на окружающую среду. Поэтому при ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов будет иметь огромное значение скорость реагирования персонала, качество сбора сырья и экологичность применяемых технологий.

Источник

Разливы нефти: почему они случаются так часто и можно ли их предотвратить

По данным Министерства энергетики в России только за 2019 год произошло более 17 171 аварий с разливом нефти. Наша страна занимает первое место по загрязнению окружающей среды горюче-смазочными материалами во всем мире.

Последняя подобная авария произошла 14 мая 2021 года. В Пуровском районе Ямало-Ненецкого АО случился крупный разлив нефти на Карамовском нефтяном месторождении, где прорвало внутрипромысловый трубопровод. Из трубопровода в окружающую среду попало 3 тыс. кубометров нефти. Карамовское месторождение разрабатывается компанией ОАО «Газпромнефть-Ноябрьскнефтегаз». Оно находится примерно в 50 км от города Ноябрьск.

Крупнейшие случаи с разливом нефти в 2020 году:

• Находка, Приморский край: из-за взрыва цистерны в окружающую среду попало около 2500 т мазута.

Причина: износ оборудования.

• Химки, Московская область: разлив горюче-смазочных материалов (ГСМ) в реке Грачевка. Площадь ущерба 23 тысячи га. Превышение предельно допустимой концентрации в 1 тыс. раз.

Причина: администрация города не установила очистительные сооружения.

• Порт Хатанга, Таймыр: 1 т нефтепродуктов попала в реку при перекачке во время шторма. Часть ГСМ попала в залив моря Лаптевых.

Причина: отрыв судна от берега.

• Новая Кежма, Красноярский край: около 10 т нефтепродуктов попало в реку Ангару.

Причина: взрыв цистерны при ее транспортировке на барже ООО «Приангарский ЛПК».

• Норильск, Красноярский край: утечка 20 тыс. т дизельного топлива в реку Амбарную, озеро Пясино и Карское море.

Причина: многочисленные нарушения «Норникеля» по обслуживанию РВС на ТЭЦ-3 и таяние вечной мерзлоты.

Основные причины разливов

Разлив нефти происходит по двум причинам: эксплуатационная и аварийная. Со второй причиной все понятно — избежать стихийных бедствий невозможно. Они вызывают естественный износ резервуарного парка.

Первая же причина вызвана уже самим человеком или неисправностью используемой трубопроводной системы, ответственность за которую также лежит на людях.

Основными проблемами являются:

• правила забора проб и перекачивания топлива не соблюдаются;
• проверки целостности и состояния резервуаров не проходят в нужное время;
• нефтебазы не готовы к весеннему паводку;
• несвоевременный ремонт оборудования и систем.

Куда уходит нефть

Нефть может переполнять резервуары, что приводит к количественным потерям. Но бывают и качественные, которые вызваны попаданием в сырье кислорода и окислителей, из-за чего на стенках хранилищ образуются осадки, смолы и отложения.

Есть еще одна причина потери нефтепродуктов — испарение. Этот специфический процесс вызван так называемыми большим и малым дыханием.

Малое дыхание вызвано температурными перепадами корпуса и внешней среды. Это частое явление среди наземных резервуаров. То есть, если за пределами хранилища жарко, его стенки нагреваются вместе с нефтью. Она в свою очередь начинает испаряться, вытесняя образующееся давление в сосуде.

При понижении температуры действует обратный принцип: внутри цистерны образуется вакуум из-за недостатка давления.

Большое дыхание вызвано вытеснением воздуха при откачке нефти, из-за чего происходят качественная и количественная потери нефти.

Причина — нарушение регламента зачистки резервуаров при переходе на другой тип ресурса, частая смена сортов пропускаемой через парк продукции, отсутствие программы качественной подготовки трубопровода для перекачки разных типов материала.

Что на самом деле обязаны делать нефтяные организации

По данным МЧС во всех местах хранения и добычи нефти должны быть собственные подразделения для ликвидации разливов. Также компании обязаны проводить аттестацию указанных формирований в соответствии с законодательством Российской Федерации, оснащать их специальными техническими средствами или заключать договоры с профессиональными аварийно-спасательными службами.

В случае разлива организации обязаны немедленно оповещать соответствующие органы государственной власти и местного самоуправления и организовывать работу по их локализации и ликвидации. Для этого у них обязательно должен быть резерв финансовых средств и материально-технических ресурсов.

Что делать, если утечка уже произошла

При поступлении сообщения о разливе нефти и нефтепродуктов время локализации разлива по регламенту МЧС не должно превышать четырех-шести часов.

Но во время крупных аварий эти цифры остаются лишь на бумаге. Так, например, последствия взрыва нефтяной платформы Deepwater Horizon в Мексиканском заливе устраняли 152 дня.

Взрыв нефтяной платформы Deepwater Horizon произошел 20 апреля 2010 года у побережья Луизианы. Разлив стал одной из крупнейший техногенных катастроф за всю историю человечества. Погибло 11 человек, еще 17 пострадало. За 152 дня в воды Мексиканского залива попало более 5 млн барр. нефти, заняв 5% площади самого залива. Причинами послужили: недостаток информации, неудачная конструкция скважины, недостаточное цементирование, изменения в проекте и желание сэкономить на стоимости и длительности работ.

Cпособы устранения нефтеразливов

Существует четыре основных способа ликвидации нефтеразливов, но у каждого из них есть свои недостатки. Поэтому для устранения последствий катастроф нужен индивидуальный подход к каждой.

• Механический способ

Этот метод наиболее благоприятен для экологии. Принцип работы заключается в использовании нефтесборщиков и установок для сепарации (отделения воды от нефтепродуктов).

Чтобы пятно не увеличивалось, используют специальные боновые заграждения, которые задерживают и собирают нефтяное пятно. Сами боны находятся на поверхности воды и удерживаются с помощью якорей. Боны делают из специальной ткани, стойкой к воздействию различных химикатов и нефти.

Далее нефть собирают с помощью специальных насосов и рукавов. Но пятно от топлива очень тонкое, поэтому убрать его без сорбирующего вещества невозможно. А оно, в свою очередь, уже не так экологично.

• Химический способ

Для этого используют специальные вещества — диспергенты и сорбенты. Последние разработки стали менее токсичными для окружающей среды, но все-таки такой метод стараются применять только в экстренных случаях.

Дозировка вещества рассчитывается исходя из объемов нефти (отношение по объему должно составлять около 1-5%).

Диспергент разделяет нефть на мельчайшие капельки, которые растворяются в воде до безопасной концентрации. Куда же она исчезает потом? Благодаря процессу биодеградации нефть перестает быть токсичной для окружающей среды. Но все равно диспергент образует осадок, который опускается на дно, создавая вторичное загрязнение.

• Термический способ

Самый простой, но губительный для экологии способ — сжигание нефти. При горении в атмосферу выбрасывается до 10% разлитого топлива в виде сажи. У этого метода есть еще один существенный недостаток. Когда легкие фракции разлива заканчиваются, горение прекращается, а тяжелые компоненты остаются нетронутыми.

Такой способ весьма популярен и чаще всего используется вместе с механическим для сбора несгоревших остатков. Но, например, в Норильске от сжигания отказались, так как в городе состояние воздуха и без того критическое.

• Биологический способ

Этот способ чаще всего становится финальной стадией предыдущих трех. В пораженный участок воды спускают суспензии с бактериями-разрушителями, которые способствуют той самой биодеградации.

Но разливы редко можно предугадать. Поэтому, чем лучше предприятие подготовлено к различным сценариям разлива, тем меньше вероятность попадания вредных выбросов в окружающую среду.

Защита ливневых стоков

При грамотном проектировании завода количество потенциальных аварий минимально. В таком случае даже нет необходимости в применении дополнительных мер.

Так, например, расположение контейнеров с нефтепродуктами на непроницаемой поверхности с уклоном позволит собирать возможные утечки в одном регулируемом месте.

Правда, на многих предприятиях в таком месте расположена ливневка, в которую также стекает дождевая вода. Получается, что природные осадки собираются с нефтепродуктами и попадают в почву.

Чтобы этого избежать, предприятие может использовать специальные дренажные покрытия, которые быстро герметизируют стоки и предотвращают просачивание нефтепродуктов.

Существует много методов по устранению разливов, очистке вод суспензиями, диспергентами и бактериями, но все эти методы не могут восстанавливать экосистемы, которые уничтожаются с каждой аварией.

Поэтому нефтяным компаниям важно постоянно контролировать исправность всего оборудования, иметь достаточный резервный фонд для предотвращения утечек и постоянно внедрять инновации, которые сведут до нуля возможность возникновения новой техногенной катастрофы.

Больше информации и новостей о том, как «зеленеет» бизнес, право и общество в нашем Telegram-канале. Подписывайтесь.

Источник