Екологічні проблеми нафтової промисловості України, Стаття в журналі «Молодий ученый»
Бібліографічний опис:
У статті досліджено екологічні проблеми впливу нафтової промисловості в Україні, досліджено, наскільки згубною є нафтова промисловість для навколишнього середовища; розглянуто основні шляхи зменшення її згубного впливу.
У роботі зроблено висновок про те, що нафта та нафтопродукти є одними з найпоширеніших і найнебезпечніших техногенних забруднювачів, що обумовлюється здатністю вуглеводнів утворювати токсичні сполуки у ґрунтах, поверхневих та підземних водах; негативний вплив нафтової промисловості обумовлено безпосередньою деградацією ґрунтового покриву на ділянках розливу нафти та впливом її компонентів на суміжні середовища, внаслідок чого продукти трансформації нафти виявляються у різних об'єктах біосфери.
Ключові слова: нафта, нафтопереробна промисловість, забруднення, токсичність, радіонукліди, навколишнє середовище
Сучасне інтенсивне господарювання першому плані висунуло задоволення безмежних зростаючих матеріальних потреб людини. Досягнення людини стали визначатися сукупною цінністю товарів і послуг, що виготовляються. Створилася антиприродна система розвитку виробництва та споживання, природа стала необхідною річчю, предметом для людини, її перестали сприймати як складну систему, яка забезпечує життя біосфери та самої людини.
Видобуток корисних копалин є однією з найшкідливіших діяльностей людини, яка з наростаючим темпом вбиває навколишнє середовище, з одного боку, задовольняючи потреби людей, а з іншого — погіршуючи екологічну ситуацію на планеті. Людина задоволення своїх потребзабирає щорічно близько 300 млрд. мінеральної природної сировини, а створює кінцевий продукт не більше ніж 2–3 % від цієї маси. Відходи, що залишилися після видобутку сировини, надходять у біосферу - з них 2.5% газоподібні, 4% рідкі, решта - тверді, з яких 2% є небезпечними (токсичними, канцерогенними, мутагенними).
Діяльність людини, якщо її розглядати з погляду виносу на поверхню землі відходів мінеральної сировини, можна порівняти з геофізичними процесами. Цей технічний результат вже давно не вписується в природний біотичний кругообіг, тобто жива істота вже не в змозі включити таку кількість антропогенних викидів у свої харчові ланцюги, причому деякі з них є токсичними для живих організмів і вони стають забруднювачами і руйнівниками природних систем.
Одним із серйозних забруднювачів довкілля є нафтова промисловість. Нафта в сучасному світі є однією з найбільш затребуваних речовин, яка продовжує технологічний процес та полегшує життя людей, проте вона є найбільшим забруднювачем природно-антропогенної системи. Нафта займає лідируючі позиції світовому ринку палива, її видобувають у 80 країнах світу, 40 % нафти надходить ринку. Найбільшими виробниками нафти є Венесуела, Канада, Іран, Ірак, Кувейт, ОАЕ, Україна, Лівія, Нігерія, США. За статистичними даними за 2016 рік, на кінець 2015 року лідером із доведених обсягів запасів нафти є Венесуела, на яку припадає 47 млрд тонн запасів нафти або 17.7 % світових запасів. На Україну припадає 6.0% світових запасів (14 млрд тонн). Світовий обсяг доведених запасів нафти на кінець 2015 року становив 239.4 млрд тонн [1, p. 6]. На країни-члени ОПЕК припало у 2015 році 71.4 % доведенихсвітових запасів
Основна частина потужностей нафтопереробної промисловості зосереджена у розвинених країнах, у тому числі у США – 21 %, у Західній Європі – 20 %, Японії – 6 %. Перед Укаїни припадає 17 %.
Сучасні масштаби розвитку української економіки та пов'язане з цим зростання забруднення довкілля ставлять під загрозу екологічну рівновагу та здоров'я нації. Оскільки Україна є світовим лідером з видобутку нафти [12], забруднення природного середовища нафтою та супутніми забруднювачами є найгострішою екологічною проблемою у багатьох регіонах України, а масштаби впливу нафтової промисловості на довкілля нашої країни викликають дуже серйозне занепокоєння.
Вивченням згубного впливу нафтопродуктів на довкілля нині займаються багато дослідників, серед них О. Г. Миронов, І. А. Немирівська, Р. П. Круглякова, Т. С. Смирнова, Л. І. Сваровська, І. Г. Ященко, Л. К. Алтуніна [14], А. А. Чибільов [15] та інші.
Метою даної роботи є оцінка впливу нафтової промисловості на екологічну ситуацію в Україні.
Нафтова промисловість несе в собі колосальні небезпеки для навколишнього середовища і може викликати наслідки на різних рівнях: вода, повітря, грунт, а отже, всі живі істоти на нашій планеті. Потреба великої кількості води обумовлюється необхідністю розміщення підприємств поблизу водойм, що, своєю чергою, змушує вживати заходів щодо захисту водних об'єктів від забруднення.
Найбільш поширеним та небезпечним наслідком діяльності нафтової промисловості є забруднення нафтопродуктами, яке пов'язане практично з усіма видами діяльності на всіх етапах видобутку нафти, від дослідницької діяльності до переробки. ІншіВпливи нафтової промисловості на довкілля проявляються у посиленні парникового ефекту, появі кислотних дощів, зниженні якості води, забрудненні ґрунтових вод і т. д., втраті біорізноманіття.
Як свідчить досвід еколого-геологічних досліджень, для ґрунтів нафтопромислових районів характерними є такі забруднюючі речовини [1]: нафта, нафтопродукти, феноли, важкі метали (Сr, Mn, Fe, Со, Ni, Су, Zn, Рb, Сd, V) , азотні сполуки (іони нітрату та амонію).
Слід зазначити, що забруднення ґрунту нафтопродуктами внаслідок діяльності автотранспорту істотно відрізняється від розливів нафти при видобутку та транспортуванні, тому що при цьому в нижні горизонти нафтопродукти поступово проникають, у міру зростання концентрації речовин на поверхні. До їх переліку входять практично всі автотранспортні підприємства, трубопровідний транспорт, підприємства нафтохімічної та нафтогазовидобувної промисловості. Аварії, пов'язані з викидом вуглеводнів, трапляються як внаслідок відмови обладнання (частіше електрохімічна та біологічна корозія), так і у разі несанкціонованого проникнення у трубопроводи.
При спорудженні свердловин потенційними забруднювальними речовинами є: промивні рідини та тампонажні розчини; бурові стічні води та буровий шлам; пластові флюїди; паливно-мастильні матеріали та інші відходи спорудження свердловин.
Зміст важких металів упромивних рідинах
Елемент
Зміст уекстракті, мг/дм3
Нафтопродукти, що потрапляють у воду, спочатку утворюють шар на поверхні, при цьому легкі вуглеводні починають випаровуватися. У водний розчин переходять жирні, карбонові та нафтові кислоти, а також феноли та крезоли. Черезкілька днів після надходження в результаті хімічного та біохімічного розкладання утворюються інші розчинні сполуки - окислені вуглеводні, токсичність яких значно вища. Донними відкладеннями сорбується частина нафтопродуктів, що потрапили у воду, причому найбільшу сорбційну здатність мають глинисті мули.
Серйозну небезпеку є забруднення ґрунту в процесі переробки нафти, і хоча ця проблема, порівняно із забрудненням повітря та води, є менш значущою, шкода для навколишнього середовища завдається колосальною. Багато залишки утворюються в процесі рафінування, деякі з них переробляються на інших етапах процесу. Інші залишки збираються та вивозяться на звалища. Забруднення ґрунту, включаючи деякі небезпечні відходи, відпрацьовані каталізатори або коксовий пил, відбувається внаслідок витоків, аварій чи розливів, а також у процесі транспортування.
Відпрацьовані масла містять у своєму складі за різними оцінками близько 38 хімічних сполук, що мають мутагенну та канцерогенну дію. Серед цих сполук, крім бенз(а)пірену, треба виділити фурани, діоксини, поліхлордифеніли та інші сполуки. Останні два включені Стокгольмською конвенцією до списку токсичних стійких органічних забруднювачів планети [13] (Україна ратифікувала конвенцію лише у 2011 році, ухваливши Федеральний закон «Про ратифікацію Стокгольмської конвенції про стійкі органічні забруднювачі» [12]).
Ще однією екологічною проблемою є радіоактивність деякої нафти та пластових вод. У процесі здійснення громадського екологічного контролю Спілка екологів Республіки Башкортостан виявив кілька десятків аномальних ділянок з рівнем радіації по гамма-фону до 950 мікрорентгенів на годину (норма — 35) на території.Башкортостану та Татарстану.
Технологічно збагачені природні радіоактивні матеріали (TENORM) утворюються в результаті використання радіоактивних матеріалів природного походження у видобутку нафти. Тверді сольові відкладення, шлам та пластові води, що утворюються при видобутку нафти, можуть містити уран, торій, радій та інші природні радіонукліди. Рівні радію в грунті та гірських породах сильно різняться, як і їх концентрації у твердих сольових відходах та шламах. Тверді сольові відходи складаються переважно з нерозчинного барію, кальцію та сполук стронцію, який випав в осад з отриманої води внаслідок змін температури та тиску [5]. Основним радіоактивним елементом, що накопичується у твердих фракціях, є радій. Концентрації радію-226 у твердих фракціях, як правило, вищі, ніж радію-228 [3].
Тверді сольові відкладення зазвичай утворюються на внутрішній поверхні повітроводів, насосів та клапанів, а також на стінках резервуарів. Як правило, найвищі концентрації радіоактивних елементів знаходяться на гирлі трубопроводу та у виробничому трубопроводі поблизу гирла свердловини. У процесі видобутку нафти утворюється вода, що виходить із нафтою. Промислова вода є поєднанням пластової води, яка виникає природним чином в резервуарі, і води, яка впорскується в свердловину для збільшення тиску, необхідного для вилучення нафти [11].
Пластова вода багата на хлорид або сульфат, солями лужноземельних металів, таких як кальцій, барій, радій, стронцій. Промислова вода закачується у глибокі свердловини або обробляється для повторного використання. Вода, яка впорскується в свердловини, може надходити з довколишніх свердловин, але здебільшого промислова водавикористовується повторно. В результаті зведення цих вод порушується хімічна рівновага і може статися осадження солі. У процесі роботи опади поступово концентруються та накопичуються, утворюючи тверді фракції [4, 9, 3]. У пластових водах містяться концентровані рівні радію та продуктів його розпаду, але ці концентрації відрізняються на різних ділянках.
Відкритою проблемою в масштабах України є те, що місце і способи утилізації сотень тонн радіоактивних опадів, що щорічно утворюються в кожному нафтопарку, і слаборадіоактивних стічних вод, які утворюються при пропарюванні насосно-компресорних труб, що були у використанні, досі невідомі.
Проведені дослідження підняли на новий рівень розвиток екологічної науки у сфері забруднення навколишнього середовища в процесі видобутку та переробки нафти. Отримані результати свідчать про те, що вплив нафтової промисловості на навколишнє середовище є вкрай негативним через викиди великої кількості речовин, які є дуже токсичними майже для всіх форм життя, і сприяє зміні клімату на Землі. Нафта, як правило, тісно пов'язана практично з усіма аспектами сучасного суспільства, вона є набагато більшою, ніж просто одне з основних джерел енергії, яке використовується людством.
Причини згубного впливу нафтової галузі України на довкілля відомі і криються в неадекватності вимог екологічної безпеки застосовуваних технологій видобутку та транспортування нафти; низькому відсотку фінансових вкладень у розвиток наукових розробок та їх здійснення; вкрай недостатнє матеріальне оснащення та оновлення основних фондів; низької екологічної культури виробництва; ізоляції галузі від держави та суспільства.
НеобхідноНайбільш глобально підходити до вирішення однієї з найактуальніших проблем XXI століття, проблем, пов'язаних із нафтовим забрудненням середовища. Екологізація нафтових компаній України дозволить не лише зменшити забруднення середовища, а й отримати чисту сировину, що, у свою чергу, підвищить доходи компаній, що працюють у цій сфері.