Третий Всероссийский конкурс
научно-образовательных проектов
«Энергия будущего-2005»
Конкурсная работа
НЕФТЯНАЯ
ПРОМЫШЛЕННОСТЬ РОССИИ И ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПОСЛЕДСТВИЯ, ВЫЗВАННЫЕ ЕЁ РАЗВИТИЕМ.
Автор
работы: Сычёва Анна Евгеньевна
г.
Краснознаменск, Московская область
Средняя
общеобразовательная школа №4 с углубленным изучением отдельных предметов им.
Г.К. Жукова, 11”А” класс
Контактный
телефон: 5901248
E-mail: spm111@yandex.ru
Научный
руководитель: Марковникова Елена Владимировна
Краснознаменск
2005
Аннотация.
В данной
работе рассмотрены основные особенности нефтяной промышленности России и дан
обзор экологических проблем, вызванных ее развитием, с целью привлечения
внимания к экологическим последствиям столь неразумного расширения
нефтепроизводства.
Обзор
экологических проблем в данной работе дается вкупе с обзором экономических
особенностей отрасли, потому что в настоящее время очень важным является
нахождение таких средств и решений экологических проблем, которые учитывали бы
и экономические интересы страны.
Содержание.
|
Введение……………………………………………………………………………… |
3 |
|
|
I. |
Основные
аспекты нефтяной промышленности России……………………. |
4 |
|
1.1. |
История
развития отрасли (исторический аспект)……………………….….. |
4 |
|
1.2. |
Сырьевая
база России (географический аспект)………………………….…. |
5 |
|
1.3. |
Экономические
особенности отрасли (экономический аспект)……………. |
7 |
|
II. |
Экологические
проблемы, вызванные развитием отрасли и их
последствия………………………………………………………………….…. |
9 |
|
2.1. |
Влияние
на литосферу………………………………………………………… |
9 |
|
2.2. |
Влияние
на атмосферу………………………………………………………… |
10 |
|
2.3. |
Влияние
на гидросферу……………………………………………….…….… |
11 |
|
III. |
Пути
решения проблемы……………………………………………………… |
15 |
|
Заключение…………………………………………………………………………… |
17 |
|
|
Список
использованной литературы……………………………………………….. |
18 |
|
|
Приложения…………………………………………………………………………... |
19 |
|
…Действительно, национальный доход растет с каждым годом, но
какой ценой?
Ф. Дарлинг
ВВЕДЕНИЕ.
По прогнозам
специалистов в ближайшие 10-15 лет наиболее быстрыми темпами будет развиваться
нефтяная промышленность и востребованными будут квалифицированные работники в
области геологии нефти и ее переработки. Но не менее востребованными будут и
эксперты в области экологии…
В настоящее время больше половины прибыли,
получаемой от экспорта нефти, сосредотачивается в руках крупных нефтяных
магнатов, которые, желая получить больше доходов, увеличивают добычу нефти и
расширяют производство нефтепродуктов, зачастую забывая об охране окружающей среды.
Поэтому в настоящий период времени возникает острая необходимость в поисках
новых методов по ее охране и внедрении новых технологий в производство.
I.
ОСНОВНЫЕ АСПЕКТЫ НЕФТЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ РОССИИ.
1.1.
История развития отрасли (исторический аспект).
В России
первые скважины были пробурены на Кубани в 1864 г. и в 1866 г. одна из них дала
нефтяной фонтан с дебитом более 190 т в сутки. В
начале XX века Россия занимала первое место по добычи нефти. В 1901 - 1913 гг.
страна добывала приблизительно 11 млн. т нефти. Сильный спад произошел во время
Гражданской войны. К 1928 году добыча нефти была снова доведена до 11,6 млн. т.
В первые годы советской власти основными районами нефтедобычи были Бакинский и
Северокавказский (Грозный, Майкоп). Также велась добыча в Западной Украине в
Галиции. Закавказье и Северный Кавказ давали в 1940 г. около 87% нефти в
Советском Союзе. Однако вскоре истощающиеся запасы старейших районов перестали
удовлетворять запросы развивающейся промышленности. Назрела необходимость в
поисках нефти на других территориях страны. Были открыты и введены в строй
месторождения Пермской области и Башкирии, что обусловило создание крупнейшей
Волго-Уральской базы. Обнаружены новые месторождения в Средней Азии и
Казахстане, где добыча нефти достигла 31,1 млн. т. Война 1941 - 1945 гг.
нанесла сильный ущерб районам Северного Кавказа, что существенно сократило
объем добываемой нефти. Однако в послевоенный период с параллельным
восстановлением нефтедобывающих комплексов Грозного и Майкопа были введены в
разработку крупнейшие месторождения Волго-Уральской нефтяной базы. И в 1960 г.
она уже давала около 71% нефти страны. За период с 1961 по 1972 гг. было добыто
свыше 3,3 млрд. т нефти. Рост обеспечивали и новые освоенные месторождения в Западной
Сибири, Белоруссии, Западном Казахстане, Оренбургской области и Удмуртии, на
континентальном шельфе Каспийского моря.
Таким образом, нефтяная
промышленность Российской Федерации на протяжении длительного периода
развивалась экстенсивно,
то есть за счет открытия и ввода в эксплуатацию в 50-70-х гг. крупных
высокопродуктивных месторождений, а также строительства новых и расширения
действующих нефтеперерабатывающих заводов. Высокая продуктивность месторождений
позволила с минимальными капитальными вложениями и
сравнительно небольшими затратами материально-технических ресурсов наращивать
добычу нефти по 20-25 млн. т в год. Однако при этом разработка месторождений
велась недопустимо высокими темпами. В 1988 г. в России было добыто
максимальное количество нефти и газового конденсата — 568,3 млн. т, или 91%
общесоюзной добычи нефти.
Глубокий экономический кризис
1988-1991гг., охвативший Россию, не обошел и отрасли топливно-энергетического
комплекса, особенно нефтяную промышленность. Влияние этого кризиса стало заметно ещё в конце 80-х, когда велась сверхинтенсивная
добыча нефти для латания “нефтедолларами” экономических прорех.
Нынешнее состояние нефтяной
промышленности России характеризуется сокращением объемов прироста промышленных
запасов нефти; снижением качества и темпов их ввода; сокращением объемов
разведочного и эксплуатационного бурения; увеличением количества бездействующих
скважин; повсеместным переходом на механизированный способ добычи при резком
сокращении фонтанизирующих скважин; отсутствием сколь-либо значительного
резерва крупных месторождений; необходимостью вовлечения в промышленную
эксплуатацию месторождений, расположенных в необустроенных и труднодоступных
районах; прогрессирующим техническим и технологическим отставанием
отрасли; недостаточным вниманием к вопросам экологии.
1.2.
Сырьевая база (географический аспект).
По разведанным
запасам нефти Россия занимает второе место в мире вслед за Саудовской Аравией.
Запасы России - 20,2 млрд. т.
На территории Российской Федерации находятся
три крупных нефтяные базы: Западно-Сибирская, Волго-Уральская и
Тимано-Печорская.
Основная из них - Западно-Сибирская.
Это крупнейший нефтегазоносный бассейн мира, расположенный в
пределах Западно-Сибирской равнины на территории Тюменской, Омской, Курганской,
Томской, частично Свердловской, Челябинской, Новосибирской областей,
Красноярского и Алтайского краев, площадью около 3,5 млн. км. Большая
часть нефтяных залежей находиться на глубине 2000-3000 м. Сейчас на территории
Западной Сибири добывается 70% российской нефти.
В Западной Сибири находятся несколько
десятков крупных месторождений. Среди них такие известные как
Самотлор, Усть-Балык, Шаим, Стрежевой. Большая часть из них расположена
в Тюменской области - своеобразном ядре района.
Для нефтяной промышленности Тюмени характерно
снижение объемов добычи. Достигнув максимума в 1988 г. 415.1 млн. т, к 1990 г. нефтедобыча снизилась до 358,4 млн. т., то есть
на 13,7 %, причем тенденция падения добычи сохраняется.
Переработка попутного нефтяного газа Тюмени
осуществляется на Сургутских, Нижневартовских, Белозерном,
Локосовском и Южно-Балыкском газоперерабатывающих заводах.
Вторая по значению нефтяная база -
Волго-Уральская. Она расположена в восточной части
Европейской территории Российской Федерации, в пределах республик Татарстан,
Башкортостан, Удмуртия, а также Пермской, Оренбургской, Саратовской,
Волгоградской, Кировской и Ульяновской областей. Нефтяные залежи
находятся на глубине от 1600 до 3000 м, то есть ближе к поверхности по
сравнению с Западной Сибирью, что несколько снижает затраты на бурение.
Волго-Уральский район дает 24%
нефтедобычи страны.
Подавляющую часть нефти и попутного газа
(более 4/5) области дают Татария и Башкирия. Значительная часть нефти,
добываемая на промыслах Волго-Уральской нефтегазоносной области, поступает на
местные нефтеперерабатывающие заводы, расположенные главным образом в Башкирии,
а также в других областях (Пермской, Саратовской, Волгоградской, Оренбургской).
Нефть Восточной Сибири отличается большим
разнообразием свойств и составов вследствие многопластовой структуры
месторождений. Но в целом она хуже нефти Западной Сибири, так как
характеризуется большим содержанием парафина и серы, которая приводит к
повышенной амортизации оборудования.
Третья
нефтяная база - Тимано-Печорская. Она расположена в пределах республики Коми,
Ненецкого автономного округа, Архангельской области и частично на прилегающих
территориях, граничит с северной частью Волго-Уральского нефтегазоносного
района. Вместе с остальными Тимано-Печорская нефтяная область дает лишь 6%
нефти в Российской Федерации (Западная Сибирь и Урало-поволжье - 94%). Добыча
нефти ведется на месторождениях Усинское, Ярега, Нижняя Омра, Возейское и
других. Тимано-Печорский район, как Волгоградская и Саратовская области,
считается достаточно перспективным. Добыча нефти в Западной Сибири сокращается,
а в Ненецком автономном округе уже разведаны запасы углеводородного сырья,
соизмеримые с западносибирскими. По оценке
американских специалистов, недра арктической тундры хранят 2,5 млрд. т нефти.
Сегодня различные компании уже
инвестировали в его нефтяную промышленность 80 млрд. долларов с целью извлечь
730 млн. т нефти, что составляет два годовых объема добычи Российской
Федерации.
Что же касается
будущего прироста нефтяных месторождений, то, учитывая низкую степень
подтверждаемости прогнозируемых запасов и еще большую долю месторождений с
высокими издержками освоения (из всех запасов нефти только 55% имеют высокую
продуктивность), общие перспективы
нефтяной промышленности России по приросту разведанных месторождений
нельзя назвать безоблачными. Даже в Западной Сибири, где предполагается
основной прирост запасов, около 40% этого прироста будет приходиться на долю
низкопродуктивных месторождений с дебитом новых скважин менее 10 т в сутки, что в настоящее время
является пределом рентабельности для данного региона.
Следует учитывать, что в
Российской Федерации после семидесятых годов не было открыто ни одного крупного
высокопродуктивного месторождения, а вновь приращиваемые запасы по своим
кондициям резко ухудшаются.
Перспективны также шельфовые
зоны о. Сахалин и Каспийского моря. Потенциальные ресурсы нефти выявлены в
Восточной Сибири, Якутии (Вилюйская котловина), а также на шельфе Охотского,
Берингова и Чукотского морей.
На сегодняшний день главная проблема
геологоразведчиков - недостаточное финансирование, поэтому сейчас разведка
новых месторождений частично приостановлена. Потенциально, по прогнозам
экспертов, геологоразведка может давать Российской Федерации прирост запасов от
700 млн. до 1 млрд. т в год,
что перекрывает их расход вследствие добычи (в 1993 г. было добыто 342 млн. т).
Однако в
действительности дело обстоит иначе. Мы уже извлекли 41%, содержащийся
в разрабатываемых месторождениях. В Западной Сибири извлечено 26,6%. Причем
нефть извлечена из лучших месторождений, требующих минимальных издержек при
добыче. Средний дебит скважин непрерывно снижается. Темпы выработки запасов
нефти на территории России в 3-5 раз превышают соответствующий показатель
Саудовской Аравии, ОАЭ, Венесуэлы, Кувейта. Такие темпы добычи обусловили
резкое сокращение разведанных запасов.
1.3.
Экономические особенности отрасли (экономический аспект).
Нефть - это
богатство России. Нефтяная промышленность РФ тесно связана со всеми отраслями
народного хозяйства, и иотому имеет огромное значение для российской экономики.
Спрос на нефть всегда опережает предложение, поэтому в успешном развитии нашей
нефтедобывающей промышленности
заинтересованы практически все развитые государства мира.
Добыча России
составляет 10% мировой, поэтому можно с уверенностью сказать, что страна
занимает сильные позиции на международном рынке нефти. Например, эксперты ОПЕК
заявили, что государства, входящие в эту организацию, не смогут восполнить
нехватку нефти, если мировой рынок покинет РФ.
В структуре производства и
потребления РФ значительно больший удельный вес занимают тяжелые остаточные
нефтепродукты. В то время, как во всем мире минерально-сырьевая база развивается по
схеме расширения воспроизводства (это делается для поддержания сбалансированности
структуры производства, чтобы промышленность не испытывала сырьевого голода), в
России ситуация с воспроизводством совершенно противоположная. Выход светлых продуктов
близок к их потенциальному содержанию в нефти (48-49%), что указывает на низкое
использование вторичных процессов глубокой переработки нефти в структуре
отечественной нефтепереработки. Средняя глубина переработки нефти (доля светлых
нефтепродуктов в общем объеме перерабатываемой нефти)
составляет около 62- 63%. Для сравнения, глубина переработки на НПЗ промышленно развитых стран составляет 75-80%, а в
США — около 90%.
В
настоящее время большая часть нефти перекачивается по
нефтепроводам и их доля в транспортировке продолжает расти. В состав
нефтепроводов входят трубопроводы, насосные станции и нефтехранилища.
Первый
нефтепровод в России проложен в 1878 году в Баку от промыслов до
нефтеперерабатывающего завода. Развитие нефтепроводного транспорта в Союзе было
связано с освоением нефтяных месторождений в Башкирии и Татарии. К 1941г. в эксплуатации
находилось 4100 км магистральных трубопроводов.
Сеть магистральных
нефтепроводов развивалась в трех основных направлениях: урало-сибирское
(Альметьевск - Уфа - Омск - Новосибирск - Иркутск) длиной 8527 км;
северо-западное (Альметьевск - Горький - Ярославль - Кириши с ответвлениями на
Рязань и Москву) длиной более 17700 км; юго-западное от Альметьевска до
Куйбышева и далее нефтепроводом "Дружба" с ответвлением на Полоцк и
Вентспилс) протяженностью более 3500 км. Таким образом, наибольшей длиной обладали нефтепроводы
урало-сибирского направления, так как связывали основного добытчика (Сибирь) с
главным потребителем (западными районами Российской Федерации). Важность этого
направления сохраняется и в настоящее время.
За
границу нефть экспортируется также при помощи трубопроводов (например,
"Дружба"). Экспорт нефти сегодня составляет 105-110 млн. т,
нефтепродуктов - 35 млн. т. Треть экспорта сырой нефти приходиться на страны
СНГ (на Украину, Белоруссию и Казахстан).
Остальная часть нефти направляется в дальнее
зарубежье, то есть в Западную Европу, где Германия, Италия, Великобритания и
Ирландия вкупе потребляют 60% этого объема.
Сроки
эксплуатации нефтепроводов довольно значительны — 45% нефтепроводов имеют
возраст до 20 лет, 29% — от 20 до 30 лет. Свыше 30
лет эксплуатируется 25,3% нефтепроводов. Дальнейшая их эксплуатация в условиях
повышенного износа требует значительных усилий по поддержанию их в
работоспособном состоянии.
II.
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ, ВЫЗВАННЫЕ РАЗВИТИЕМ ОТРАСЛИ, И ИХ ПОСЛЕДСТВИЯ.
В современный
период времени Земля претерпевает множественные изменения коренного характера:
изменяются свойства и состав литосферы,
повышается запыленность атмосферы, её
нижние слои насыщаются вредными для живых организмов веществами, а загрязнения
вод делают эту среду несовместимой с жизнью морских организмов.
Многие
современные техногенные вещества, в том числе и углеводороды нефти,
представляют собой немалую угрозу для жизни человека. Некоторые из этих веществ
переносятся ветрами на большие расстояния, вследствие чего эта проблема
является международной. А для России, одного из мировых лидеров по нефтедобыче,
эти экологические проблемы стоят наиболее остро.
Влияние нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей отраслей на
окружающую среду показано в прил. 1 и прил. 2 соответственно.
Вначале человек не
задумывался о том, что таит в себе интенсивная добыча нефти и газа. Главным
было выкачать их как можно больше. Так и поступали. Но вот в начале 40-х гг.
текущего столетия появились первые настораживающие симптомы...
2.1.
Влияние на литосферу.
Это случилось на нефтяном месторождении Уилмингтон (Калифорния, США).
Месторождение протягивается через юго-западные районы города Лос-Анджелеса и
через залив Лонг-Бич доходит до прибрежных кварталов одноименного курортного
города. Площадь нефтегазоносности 54 км2.
Месторождение было открыто в 1936 г., а уже в 1938 г. стало центром нефтедобычи
Калифорнии. К 1968 г. из недр было выкачано почти 160 млн. т нефти и 24 млрд.
м3 газа, всего же надеются получить здесь более 400 млн. т нефти.
Расположение месторождения в центре
высокоиндустриальной и густонаселенной области южной Калифорнии, а также
близость его к крупным нефтеперерабатывающим заводам Лос-Анджелеса имело
большое значение в развитии экономики всего штата Калифорния. В связи с этим с
начала эксплуатации месторождения до 1966 г. на нем постоянно поддерживался
наивысший уровень добычи по сравнению с другими нефтяными месторождениями
Северной Америки.
В 1939 г. жители городов Лос-Анджелес и
Лонг-Бич почувствовали довольно ощутимые сотрясения поверхности земли -
началось проседание грунта над месторождением. В сороковых годах интенсивность
этого процесса усилилась. Наметился район оседания в виде эллиптической чаши.
В 60-х гг. амплитуда оседания достигла уже 8,7 м. Площади, приуроченные к краям
чаши оседания, испытывали растяжение. Перемещение грунта сопровождалось
землетрясениями. В период с 1949 г. по 1961 г. было зафиксировано
пять довольно сильных землетрясений. Разрушались пристани, трубопроводы,
городские строения, шоссейные дороги, мосты и нефтяные скважины. На
восстановительные работы было потрачено 150 млн. $. В 1951 г. скорость
проседания достигла максимума - 81 см/год. Возникла угроза затопления суши.
Напуганные этими событиями, городские власти Лонг-Бича
прекратили разработку месторождения до разрешения возникшей проблемы.
К 1954 г. было доказано, что наиболее эффективным средством борьбы с
проседанием является закачка в пласт воды. Это сулило также увеличение
коэффициента нефтеотдачи. Первый этап работы по заводнению был начат в 1958 г.,
когда на южном крыле структуры стали закачивать в продуктивный пласт без малого 60 тыс. м3 воды в сутки. Через десять лет
интенсивность закачки уже возросла до 122 тыс. м3/сут. Проседание
практически прекратилось. В настоящее время в центре чаши оно не превышает 5
см/год, а по некоторым районам зафиксирован даже подъем поверхности на 15 см.
Месторождение вновь вступило в эксплуатацию. Всего на месторождении добывают
13700 т/сут. нефти.
Проседание грунта и землетрясения происходят
и в старых нефтедобывающих районах России. Особенно это сильно чувствуется на
Старогрозненском месторождении. Слабые землетрясения как результат интенсивного
отбора нефти из недр ощущались здесь в 1971 г., когда произошло землетрясение
интенсивностью 7 баллов в эпицентре, который был расположен в 16 км от
Грозного. В результате пострадали жилые и административные здания не только
поселка нефтяников на месторождении, но и самого города. На старых месторождениях
Азербайджана - Балаханы, Сабунчи, Романы (в пригородах Баку) происходит
оседание поверхности, что ведет к горизонтальным подвижкам. В свою очередь это
является причиной смятия и поломки обсадных труб эксплуатационных нефтяных
скважин.
Совсем недавние отголоски интенсивных
нефтяных разработок произошли в Татарии, где в апреле 1989 г. было зарегистрировано
землетрясение силой до 6 баллов (г. Менделеевск). По мнению местных
специалистов, существует прямая зависимость между усилением откачки нефти из
недр и активизацией мелких землетрясений. Подземные толчки в этом районе
особенно настораживают, ведь здесь сооружается Татарская АЭС.
Во всех этих случаях одной из действенных мер также является нагнетание в
продуктивный пласт воды, компенсирующей отбор нефти.
2.2.
Влияние на атмосферу.
Гораздо большую опасность таит в себе
использование нефти и газа в качестве топлива. При сгорании этих продуктов в
атмосферу выделяются в больших количествах углекислый газ, различные сернистые
соединения, оксид азота и т.д. От сжигания всех видов топлива за последние
полвека содержание диоксида углерода в атмосфере увеличилось почти на 288 млрд.
т, а израсходовано, по подсчетам академика Ф.Ф. Давитая, более 300 млрд. т
кислорода. Таким образом, с момента первых костров первобытного человека атмосфера
потеряла около 0,02 % кислорода. В настоящее время ежегодно человечество
сжигает 7 млрд. т топлива, на что потребляется более 10 млрд. т кислорода, а
прибавка диоксида углерода в атмосфере доходит до 14 млрд. т. В ближайшие же
годы эти цифры будут расти в связи с общим увеличением добычи горючих полезных
ископаемых и их сжиганием. По мнению Ф.Ф. Давитая, к 2020 г. в атмосфере
исчезнет около 12 000 млрд. т кислорода (0,77 %). Таким образом, через 100 лет
состав атмосферы существенно изменится и, надо полагать, в худшую сторону.
Уменьшение количества кислорода и рост
содержания углекислого газа в свою очередь будут влиять на изменение климата.
Молекулы диоксида углерода позволяют коротковолновому
солнечному излучению проникать сквозь атмосферу Земли и задерживают
инфракрасное излучение, испускаемое земной поверхностью. Возникает так называемый
„парниковый эффект", и среднепланетная температура повышается.
Предполагают, что потепление с 1880 г. по 1940 г. в значительной степени
следует отнести на этот счет.
Большая роль в загрязнении атмосферы
принадлежит реактивным самолетам, машинам, заводам и фабрикам. Чтобы пересечь
Атлантический океан, современный реактивный лайнер поглощает 35 т кислорода и
оставляет инверсионные следы, увеличивающие облачность. Значительно загрязняют
атмосферу и автомашины, которых уже сейчас насчитывается более 500 млн. Именно
им принадлежит половинная доля участия в отравлении Америки. Как заявил в 1976
г. сенатор Э. Маски, в США каждый год от заболеваний, вызванных загрязнением
воздуха, умирает 15 тыс. человек.
По количеству выбросов в атмосферу транспорт
является основным источником вредного воздействия на атмосферу Москвы и
Московской области. Постоянные скопления автомобилей на отдельных магистралях и
улицах Москвы и городов Подмосковья создают зоны с огромными концентрациями
углекислого газа, оказывая негативное воздействие на здоровье людей. Учащаются
случаи возражения верхних дыхательных путей, головной боли, учащения
сердцебиения, повышения кровяного давления и нарушения зрения.
Появляются различные проекты создания двигателей,
работающих на других видах топлива. Электромобили уже не новость, во многих
странах мира есть опытные образцы, но пока их широкое внедрение в жизнь
сдерживается из-за малой мощности аккумуляторов.
Немалый вклад в отравление атмосферы вносят
различные заводы, тепло- и электростанции. Тепловая электростанция компании
„Электрисите де Франс" ежедневно выбрасывает в атмосферу из своих труб 33
т серного ангидрита, который может превратиться в 50 т серной кислоты. Кислотный
дождь охватывает территорию около этой станции в радиусе до 5 км. Такие дожди
обладают большой химической активностью, они разъедают даже цемент, не говоря
уже об известняке или мраморе.
2.3.
Влияние на гидросферу.
Безрассудно загрязняет человек и водные
бассейны планеты.
Нефть и нефтепродукты являются одним из самых
распространенных и опасных загрязнителей водной среды. При попадании в водоемы
они образуют плавающую на поверхности воды пленку, часто растворяются, создают
устойчивую эмульсию, оседают на дно тяжелые фракции (прил.3).
Сточные воды нефтехимической промышленности
содержат кислоты, аммиак, углеводороды, смолы и т.д. Их неблагоприятное
действие выражается, в основном, в окислительных процессах, снижающих в воде
содержание кислорода, увеличивающих ее окисляемость и биологическую потребность
в кислороде.
Ежегодно в Мировой океан по тем или иным
причинам сбрасывается от 2 до 10 млн. т нефти. Аэрофотосъемкой со спутников
зафиксировано, что уже почти 30% поверхности океана покрыто нефтяной пленкой.
Особенно загрязнены воды Средиземного моря, Атлантического океана и их берега.
При концентрации нефтепродуктов в воде 0,05 –
0,1 мг/л гибнет планктон, погибают мальки многих видов, при 10 – 15 мг/л гибнет
взрослая рыба, при 0,05 – 0,5 мг/л и более рыба приобретает “керосиновый” запах
и становится непригодной к пище.
Литр нефти лишает кислорода, столь
необходимого рыбам, 40 тыс. л морской воды. Тонна нефти загрязняет 12 км2 поверхности океана. Икринки многих рыб
развиваются в приповерхностном слое, где опасность встречи с нефтью весьма
велика. При достаточно высокой концентрации нефти (0,1-0,01 мл/л) икринки
погибают за несколько суток. На 1 га морской
поверхности может погибнуть более 100 млн. личинок рыб, если имеется нефтяная
пленка. Чтобы ее получить, достаточно вылить 1 л нефти.
Загрязнение океана углеводородами нефти
является основной причиной гибели птиц, что особенно наглядно проявляется при
авариях танкеров.
Попавшая в воду нефть после улетучивания
легких фракций подвергается биологическому разложению под действием аэробных
бактерий до безвредных веществ. В водной среде самоочищение происходит при
наличии достаточного количества кислорода и только при положительных
температурах (выше 100С). Процесс бактериального воздействия длится
в течение многих недель или месяцев, после чего остаточные продукты разложения,
многие из которых токсичны, накапливаются и образуют частицы битума
неправильной формы диаметром от 0,1 до 10 см, дрейфующие по поверхности океана.
Наши дни практически во всех районах Мирового океана можно найти следы
биологического разложения нефти. Среднее количество частиц битума в
Атлантическом океане составляет 1 мг/м2, а
в Средиземном море – 20 мг/м2.
Применение моющих средств
для эмульгирования нефти и ее осаждении на дно океанов бессмысленно с
экологической точки зрения, так как оно резко замедляет процесс биологического
окисления и увеличивает токсичность нефти для морских организмов.
Источников поступления нефти в моря и океаны
довольно много. Это аварии танкеров и буровых платформ, сброс балластных и
очистных вод, принос загрязняющих компонентов реками.
В настоящее время 7-8 т нефти из каждых 10 т,
добываемых в море, доставляется к местам потребления морским транспортом. На
некоторых участках Мирового океана происходит буквально столпотворение.
Например, через пролив Ла-Манш, ширина которого 29 км, ежесуточно проходит
более 1000 судов. Немудрено, что количество танкерных катастроф здесь велико.
Особенно они возросли в 70-80-х гг. Только в 1975 г. погибло 10 танкеров общим
водоизмещением в 815 тыс. т. Почти каждый год случаются крупные катастрофы.
Пожалуй, первая, которая всколыхнула мир, произошла в 1967 г. У берегов
Западной Европы потерпел аварию супертанкер „Торри Каньон", в море попало
120 тыс. т нефти. Огромное нефтяное пятно обезобразило прибрежные воды и берега
Франции и Англии. Погибло 50 тыс. водоплавающих птиц, то есть 90 % морских
птиц этих районов.
В феврале 1976 г. на танкере
„Сан-Петер", совершавшем под либерийским флагом плавание из Перу в
Колумбию с 33 тыс. т нефти на борту, вспыхнул пожар. Судно затонуло, нефть
вылилась в море. Десять дней моряки колумбийских ВМС вели безуспешную борьбу по
очистке вод в районе бедствия, охватившего прибрежную полосу протяженностью
около 30 км.
Подобные
катастрофы часто происходят и в России. С февраля по октябрь 1994 г. вследствие
разрыва трубопровода тысячи тонн сырой нефти вылились на нетронутые
пространства арктической тундры в Республике Коми. По оценкам специалистов,
количество вылившейся нефти колеблется между 60 000 и 280 000 т. В результате
катастрофы нефтяная пленка покрыла участок длиной 18 км.
За последнее десятилетие
увеличилось число аварий на нефтяных объектах. В 2001 г. произошла авария на
нефтепроводе "Оса-Пермь". Разлив нефти составил более 8 т. Причина
аварии - разрушение сварного шва нефтепровода. В 2002 г. - прорыв нефтепровода
"Пермь – Андреевка -Альметьевск" в районе
деревни Ключики, неподалеку от реки Северной, впадающей в Юго-Камский пруд.
Разлив - 120 т дизельного топлива.
Печальный список танкерных аварий можно было
бы продолжить, но их доля в нефтяном загрязнении моря сравнительно невелика. В
3 раза больше поступает нефти в акватории за счет промывки цистерн танкеров и
сброса этой воды; в 4 раза интенсивнее загрязняют моря и океаны отбросы нефтехимических
заводов, почти столько же нефти поставляют и аварии морских буровых скважин.
Печальный рекорд по загрязнению морских вод
принадлежит нефтяной скважине „Иксток-1" (Мексика), пробуренной у берегов
п-ова Юкатан в Мексиканском заливе. Авария случилась в июне 1979 г. и ежедневно
в акваторию выливалось более 4 тыс. т нефти. Скважина фонтанировала более
месяца, выплеснув из недр почти 0,3 млн. л „черного золота". Ликвидация
фонтана обошлась в 131,6 млн. долларов.
Встает угрожающий вопрос: что делать с этими
„черными океанами"? Как спасти их обитателей от гибели?
Строятся различные планы. Во Франции создана
специальная центрифуга марки „Циклонет". Она устанавливается на самоходной
портовой барже вместе с группой насосов, которые собирают с поверхности воду
вместе с пленкой нефти. Попадая затем во вращающиеся барабаны устройства, смесь
быстро разделяется.
Шведские и английские специалисты для очистки
морских вод от нефти предлагают использовать старые газеты, куски обертки,
обрезки с бумажных фабрик. Все это измельчается на тонкие полосы длиной 3 мм.
Брошенные на воду, они способны впитать в себя 28-кратное количество нефти по
сравнению с собственной массой. Затем топливо из них легко извлекается
прессованием. Такие полоски бумаги предлагается использовать для сбора нефти в
море на месте катастрофы танкеров.
Имеются и другие планы. Хорошие результаты
дает применение диспергаторов - особых веществ, связывающих нефть, и обработка
нефтяных пленок железным порошком с последующим собиранием „опилок"
магнитом. Большие надежды возлагаются на биологическую защиту: в лабораториях
фирмы „Дженерал электрик" (США) создан микроб, способный расщеплять
молекулы углеводородов.
Русские ученые установили, что некоторые
жители морей вовсе не страдают от нефтяного загрязнения. В Каспии, например,
живет моллюск - кардиум. Это крошечное существо, получившее свое название за
сердцевидную форму раковинки, играет важную роль в очистке морской воды.
Природа „планировала" необходимость очистки морей и океанов, ведь известно
и естественное поступление нефти в эти водоемы. Проникновение
ее из-под земли зафиксировано, например, у берегов Калифорнии,
Австралии, Канады, Мексики, Венесуэлы, в Персидском заливе. Но при
упоминавшейся уже аварии танкера „Торри Каньон" в океан вылилось столько
же нефти, сколько просачивается в воду из калифорнийских месторождений за 28
лет. Такие количества не под силу живым санитарам моря, человек же пока
существенной помощи им оказать, к сожалению, не в состоянии.
Варварское отношение к природе при освоении
нефтяных месторождений проявляется и в нашей стране. По различным причинам при
добыче и транспорте „черного золота" часть сырья выливается на земную
поверхность и в водоемы. Достаточно сказать, что только за 1988 г. при порывах
нефтепроводов на Самотлорском месторождении в одноименное озеро попало около
110 тыс. т нефти. Известны случаи слива мазута и сырой нефти в реку Обь
(нерестилище ценных пород рыб) и другие водные артерии страны. Создается
впечатление, будто человек забывает о том, что вода - основа жизни.
III.
ПУТИ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ.
Одним из наиболее перспективных путей
ограждения среды от загрязнения является создание комплексной автоматизации
процессов добычи, транспорта и хранения нефти. В нашей стране такая система
впервые была создана в 70-х гг. и применена в районах Западной Сибири.
Потребовалось создать новую унифицированную технологию добычи нефти. Раньше,
например, на промыслах не умели транспортировать нефть и попутный газ совместно
по одной системе трубопроводов. С этой целью сооружались специальные нефтяные
и газовые коммуникации с большим количеством объектов, рассредоточенных на
обширных территориях. Промыслы состояли из сотен объектов, причем в каждом
нефтяном районе их строили по-своему, это не позволяло связать их единой
системой телеуправления. Естественно, что при такой технологии добычи и
транспорта много продукта терялось за счет испарения и утечки. Специалистам
удалось, используя энергию недр и глубинных насосов, обеспечить подачу нефти от
скважины к центральным нефтесборным пунктам без промежуточных технологических
операций. Число промысловых объектов сократилось в 12-15 раз.
По пути герметизации систем сбора, транспорта
и подготовки нефти идут и другие крупные нефтедобывающие страны земного шара. В
США, например, в прибрежной зоне курортного городах Лонг-Бич (Калифорния)
построено четыре искусственных острова, где производится разработка морских
площадей. С материком эти своеобразные промыслы связаны сетью трубопроводов
длиной свыше 40 км и электрокабелем протяженностью 16,5 км. Площадь каждого
острова 40 тыс. м2, здесь можно разместить
до 200 эксплуатационных скважин с комплектом необходимого оборудования.
Все это говорит о том, что использование
нефти и нефтепродуктов должно быть весьма аккуратным, продуманным и
дозированным. Нефть требует к себе внимательного отношения.
В настоящее время нефтяная отрасль является
главной для мировой экономики. В нашей стране эта зависимость особенно высока.
Каковы же перспективы развития нефтяной
отрасли в России?
Если продолжать хищническую эксплуатацию
месторождений вкупе с большими потерями при транспортировке и нерациональной
нефтепереработкой, то будущее нефтяной промышленности представляется весьма
мрачным. Уже сегодня сокращение темпов производства составляет в среднем 12 -
15% в год, что чревато полным развалом стратегически важной для державы
отрасли. Дальнейшее экстенсивное развитие нефтяной промышленности уже
невозможно. Например, большие объемы нефти Восточной Сибири труднодоступны
из-за сложного геологического строения и требуют огромных инвестиций в добычу.
Следовательно, будут прирастать слабо. Эффект от геологоразведки выше в
Западной Сибири, однако в этом регионе высокопродуктивные месторождения уже
значительно истощены.
По этим и другим причинам России необходимо
реформировать нефтяную промышленность. Для этого в первую очередь нужно:
1. Пересмотреть систему
налогообложения, существенно снизив налоги на нефтепроизводителей, однако
установить высокие штрафы за нерациональное использование природных богатств и
нарушение экологических норм.
2. Найти четкую и продуманную
программу инвестиций в нефтяную промышленность.
3. Организовать единый
Российский банк нефти и газа, государственную внешнеторговую фирму, включающую
представителей предприятий, добывающих, перерабатывающих и транспортирующих
нефть и газ. Это позволит приостановить хаотичные бартерные сделки, подрывающие
интересы государства.
4. Создать необходимую систему
нормативных актов, обеспечивающую твердую законодательную базу для работы с
иностранными компаниями по совместной разработке наиболее сложных
месторождений.
5.
Стабилизировать объемы геологоразведочных работ с целью восполнения
запасов нефти и газа.
Реализация предлагаемых мер даст стимул к
развитию не только нефтяной промышленности, но и машиностроительным
предприятиям, нефтехимической, химической, металлургической и другим отраслям.
Таким образом, положение в нефтяной
промышленности достаточно сложное, но выход существует - реформирование
отрасли. После чего она, конечно, не станет "локомотивом", который
потянет всю экономику, однако сможет внести весьма значительный вклад в
развитие экономики России.
Сегодня важнейшей задачей является воспитание
у Россиян экологического сознания. Отсутствие очистных сооружений конечно можно
объяснить нехваткой денег (и в этом есть большая доля правды), но даже если
деньги и есть, их предпочитают тратить скорее на расширение нефтепроизводства и
увеличение добычи нефти, нежели на экологию. Основной задачей человечества в
современный период является полное осознание важности экологических проблем и
кардинальное их решение в короткие сроки. Человечество как единое целое должно
взяться за решение этих проблем, ведь иначе Земля скоро прекратит свое
существование как планета, пригодная для обитания живых организмов.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
Сплошь и рядом загрязнение окружающей среды
осуществляется непроизвольно, без определенного умысла. Большой вред природе
наносится, например, от потери нефтепродуктов при их транспортировке. До
последнего времени считалось допустимым, что до 5 % от добытой нефти естественным
путем теряется при ее хранении и перевозке. Это означает, что в среднем в год
попадает в окружающую среду до 150 млн. т нефти, не считая различных катастроф
с танкерами или нефтепроводами. Все это не могло не сказаться отрицательно на
природе. Своей неразумной деятельностью человек может поставить природу на
грань биологической катастрофы, которая отзовется, прежде всего, на нем самом.
От
каждого из нас зависит судьба живой и неживой природы. Проблема охраны окружающей
среды должна стать государственной проблемой в каждой стране. Рациональное
использование ресурсов биосферы, минеральных ресурсов Земли, бережное отношение
к природе - единственно возможный путь спасения живой среды и самого
человечества…
Список использованной
литературы.
1. Агесс П. Ключи к экологии.
Л.: Гидрометеоиздат, 1982, 96с. с илл.
2. Батлук В.А. Основы экологии
и охрана окружающей природной среды: Учебное пособие. Львов.:
Афиша, 2001, 336с.
3. Битюкова В.Р., Волкова И.Н.,
Глушкова В.Г., Зайонц И.Л., Куртеев В.В., Мухин Г.Д., Низовцев В.А., Ратанова
М.П., Родзевич Н.Н. Москвоведение: Экология Московского региона: Пособие для
учащихся 8-9кл. г. Москвы и Московской области. М.: Экопрос, 1996, 208с.
4. Гирусова Э.В., Лопатина В.Н.
Экология и экономика природопользования: Учебник для вузов. М.: ЮНИТИ-ДАНА,
2002, 519с.
5. Ратанова М.П., Сиротин В.И.
Рациональное природопользование и охрана окружающей среды: Пособие для
учащихся. – М.:Мнемозина, 1995, 144с. с илл.
6. Ром В.Я., Дронов В.П.
География России. Население и хозяйство. 9кл.: Учеб. для общеобразоват. учеб. заведений. – 6-е изд., стереотип. –
М.: Дрофа, 2000, 400с. с илл., карт.
7. www.yandex.ru///Влияние
нефтяной промышленности на окружающую среду.
ПРИЛОЖЕНИЯ.
Приложение 1.
Влияние нефтедобывающей
промышленности на окружающую среду.
Нефтедобывающая
промышленность
Приложение 2.
Влияние
нефтеперерабатывающей промышленности на окружающую среду.
Приложение 3.
Схема распределения отходов
нефтепродуктов в окружающей среде.
