|
|
|
|
Главная Переработка нефти и газа
Нефтепродукты на поверхности вод. Нефтяное загрязнение является техногенным фактором, который влияет на формирование и протекание гидрохимических процессов в морях, океанах и внутренних бассейнах; здесь имеет значение концентрация нефтепродуктов в среде и возможности ее снижения. Под фоновым состоянием природной среды подразумевается состояние природных экосистем на обширных и неурбанизированных территориях, испытывающих умеренные антропогенные воздействия за счет загрязняющих веществ от ближних и дальних источников эмиссии в атмосферу и от сбросов сточных вод в водоемы. Атмосфера способствует испарению летучих фракций нефти, последние подвергаются атмосферному окислению и переносу и могут вернуться на землю или в океан. Местом контакта атмосферы с морскими водами является поверхностный микрослой, в котором и происходит концентрирование углеводородов, что объясняется, прежде всего, несколько меньшей их плотностью по сравнению с плотностью воды и незначительной водорастворимостью. Многие источники такого поступления достаточно регулярны, но с поверхностного йодного слоя путем испарения легких фракций и улета с брызгами осуществляется и постоянный отток нефтяных углеводородов. Концентрация растворимых (или диспергированных) нефтяных углеводородов в верхних 10 м океана сильно меняется в зависимости от места отбора проб; можно предположить, что существует фон в несколько миллиграммов на митр, характерный для большей части Атлантического, Тихого и Индийского океанов, и с несколько более высокой концентрацией в Средиземном и Балтийском морях. Часть нефтепродуктов достигает дна, общие концентрации в донных отложениях меняются от 1 мкг/г (в осадках глубоких океанских и арктических районов) до 60 000 мкг/г в активной зоне просачивания. В отложениях незагрязненных прибрежных районов и окраинных морей концентрации углеводородов составляют менее 70 мкг/г, в то время как в загрязненных районах - до 1000 мкг/г. Загрязнены нефтепродуктами на территории России также и речные воды, наибольшая их загрязненность наблюдается в районах добычи нефти или сосредоточения промышленности в больших городах. В начале 90-х гг. еще велись детальные исследования факторов загрязнения окружающей среды, почвы и природных вод нефтепродуктами. Однако затем, в связи с экономически кризисом, объем исследований резко уменьшился, сократилось количество наблюдательных постов, была нарушена регулярность отбора проб. Сейчас, правда, пытаются выявить основные масштабы загрязнения нефтепродуктами и их соотношение с объемами добываемых и транспортируемых нефтей и продуктов их переработки. Так, например, относительно удовлетворительна нефтяная обстановка на реках Европейской России, относящихся к бассейнам Баренцева, Белого, Балтийского, Черного и Азовского морей, где концентрации нефтепродуктов превышают ПДК лишь в 2-3 раза. В качестве примера загрязнения поверхностных вод сравнительно небольших речных бассейнов рассмотрим бассейн р. Москвы, в пределах которого режимные наблюдения ведутся по четырем створам: верховье бассейна, часть бассейна, практически полностью дренирующая московскую городскую агломерацию, и заключительный створ, позволяющий получить характеристику всего бассейна. Повсеместно в р. Москве и ее притоках содержание нефтепродуктов выше ПДК (до 20 раз): вниз по течению происходит плавное увеличение содержания нефтепродуктов, которое достигает максимума на выходе из г. Москвы (0,2 мг/л), а еще ниже, в устье реки содержание нефтепродуктов несколько меньше, что, очевидно, связано с процессами самоочищения. Всего с территории России с поверхностными (речными) водами в год выносится до 1 млн. т нефтепродуктов, тех, что остались после окисления и биологического самоочищения. В поверхностные водотоки поступает как минимум в 5 раз большее количество нефти (порядка 4-5 млн. т). Примерно половина этой массы идет в реки, остальная остается на поверхности, загрязняя почвы и подземные воды. Конечно, и в этом случае значительная часть нефтепродуктов подвергается окислению, и в итоге в моря и океаны попадает около 0,2 % от общей добычи нефти на территории всей России. Нефтепродукты в подземных водах. Несмотря на актуальность изучения многочисленных фактов техногенного углеводородного загрязнения подземных вод, до настоящего времени еще не накоплено достаточно полной и обобщенной информации о количественной стороне этого сложного и весьма негативного для природных сред гидрохимического процесса. Судить о реальном содержании техногенных углеводородов в ближайших от земной поверхности горизонтах подземных вод можно только на основании косвенных данных. Величина потерь нефтепродуктов при их добыче, транспортировке, переработке и хранении (на фильтрацию через грунты к зеркалу грунтовых вод) - весьма сложная компонента, ее оценивают в 0,1 % от объема транспортируемых нефтепродуктов. Объемы и концентрации жидких техногенных углеводородов в их локальных «залежах» варьируют в широких пределах, часто достигая значительных величин. При этом жидкие, профильтровавшиеся через почву нефтепродукты могут заполнять все поровое пространство верхней части (первого от земной поверхности) водоносного горизонта под мощным источником такого загрязнения. Что касается концентраций техногенных углеводородов в собственно подземных водах (ниже юркала грунтовых вод), то они определяются сочетанием различных свойств веществ-загрязнителей, водовмещающих пород и собственно подземных вод. Наиболее опасные, токсичные группы углеводородов мигрируют с грунтовыми водами на большие расстояния, загрязняя при этом и поверхностные йоды, и глубокие горизонты подземных вод. Концентрации растворенных, эмульгированных и тяжелых компонентов нефтепродуктов могут составлять десятки и даже сотни миллиграмм в 1 л. Миграция нефти и нефтепродуктов в водной среде осуществляется в пленочной, эмульгированной и растворенной формах, а также в виде агрегатов. При попадании нефти в воду сразу же образуется поверхностная пленка, которая подвергается множеству физических, химических, биохимических и механических процессов; это прежде всего испарение, эмульгирование, растворение, окисление, биодеградация и седиментация. Учитывая все возрастающие масштабу нефтяного загрязнения и его расположение в поверхностных водах, главное решение природоохранной задачи все же находят в самоочищающей способности водоемов. Понятие самоочищения, включает совокупность всех природных процессов, обусловливающих распад, трансформацию и утилизацию загрязняющих веществ и приводящих к восстановлению первоначальных свойств и состава водной среды. Оценку самоочищения дают по отношению к легкоокисляемому органическому веществу, определяемому по показателю БПК (биологическое потребление кислорода) или ХПК (общее химическое потребление кислорода). Как упоминалось в гл. I, при попадании нефти в воду одним из первых процессов самоочищения водоема является испарение, оно касается в основном летучих фракций нефти. Наиболее интенсивно этот процесс идет в первые часы, и уже через 0,5 часа после попадания нефти на водную поверхность летучих соединений остается гораздо меньше. К концу первых суток испаряется 50 % соединений, содержащих С13 и С14; к концу третьей недели - 50 % соединений С17. При температуре 20-22 °С испаряется до 80 % технического бензина, 22 % керосина, 15 % нефти и около 0,3 % мазута. В целом потери при испарении составляют до 2/3 от всей массы разлитой по водной поверхности нефти. По причине испарения нефтяных углеводородов и частично с растворением их в воде плотность и вязкость нефтяной и ненки постепенно увеличиваются, поверхностное натяжение уменьшается - растекание 0 1 2 3 4 5 [ 6 ] 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 |
|||||||||||||||||||||||
 |
 |
