Глобальное загрязнение компонентов биосферы. Виды загрязнения биосферы, в том числе, промышленными объектами нефтегазовой отрасли.

Лекция 2

ЭКОЛОГИЯ и УСТОЙЧИВОЕ РАЗВИТИЕ

 

 

Биосфера весьма динамичная планетарная экосистема, во все периоды своего эволюционного развития постоянно изменялась под воздействием различных природных процессов. В результате длительной эволюции биосфера выработала способность к саморегуляции и нейтрализации негативных процессов. Гарантом динамической устойчивости биосферы в течении миллиардов лет служила естественная биота в виде сообществ и экосистем в необходимом объеме.

Однако по мере возникновения, совершенствования и распространения новых технологий планетарная экосистема, адаптированная к воздействию природных факторов, все в большей степени стала испытывать влияние новых небывалых по силе, мощности и разнообразию воздействий. Главнейшим и наиболее распространенным видом отрицательного воздействия человека на биосферу является загрязнение.

Выделяют естественноезагрязнение, возникающее в результате мощных природных процессов (извержение вулканов, лесные пожары, выветривание и пр.), без какого – либо влияния человека; и антропогенные, являющиеся результатом деятельности человека, иногда по масштабам воздействия, превосходящие естественное (Чернобыль, Арал, кислотные дожди, опасные отходы и т. д.). Различные типы загрязнения подразделяютна три основных: физическое, химическое и биологическое.

Физическое загрязнениесвязано с изменением физических, температурно-энергетических, волновых и радиационных параметров внешней среды.

Источником теплового загрязнения в пределах городских территории служат подземные газопроводы промышленных предприятий (140-160 С), теплотрассы (50-150 С), сборные коллекторы и коммуникации (35-45 С) и т.д. Отрицательное воздействие на гидросферу обозначается ростом температуры воды, приводящим к уменьшению растворимости кислорода, что снижает активность всего биоценоза водных систем, к снижению процессов естественной минерализации органического вещества в водных системах, провоцирует рост активности синезеленых водорослей, еще более снижающих количество кислорода в водной среде. Некоторые живые организмы весьма чувствительны к колебаниям температуры.

Шумовое загрязнение. Для человека практически безвреден шум в 20-30 дБ, 80 дБ- допустимая граница, 130 дБ вызывает болевые ощущения, а 150- уже не переносимы. Воздействие шума не проходит для организма бесследно: подобно яду оно «накапливается» в нем. В средние века даже существовала казнь «под колокол», звон которого убивал приговоренного.

Электромагнитное загрязнение.

Источником служат высоковольтные линии электропередач, электроподстанции, антенны радио- и телепередающих станций, а в последнее время также микроволновые печи, компьютеры и радиотелефоны. Отрицательное воздействие электромагнитных излучений разной частоты и интенсивности на организм человека и все живое на Земле периодически провоцируется Солнцем во время так называемых вспышек или магнитных бурь. Установлено, что при длительном воздействии электромагнитных полей даже у здоровых людей отмечается повышенная утомляемость, головные боли, чувство апатии и др.

Радиоактивное загрязнение.Радиоактивное излучение проникает через живые ткани подобно крошечным пулям. Оно не оставляет внешних следов и само по себе не ощущается, но способно разрушать молекулы в составе клеток.

Химическое загрязнение – это изменения в естественных химических свойствах природной среды, в результате которых заметно повышается количество каких-либо веществ, превышающих естественный фон. Наибольшую проблему при химическом загрязнении создают некоторые ядохимикаты (тяжелые металлы и синтетические органические соединения), с трудом выявляемые из-за их очень низких концентраций, но способные постепенно накапливаться в организме, вызывая многочисленные расстройства здоровья, в том числе рак.

Тяжелые металлы – металлы с большим атомным весом (свинец, цинк, ртуть, медь, никель, железо, ванадий, кадмий и др.). Тяжелые металлы чрезвычайно ядовиты. Их ионы и некоторые соединения растворимы в воде и могут попасть в организм, где, взаимодействуя с рядом ферментов, подавляют их активность.

Синтетические органические соединения.

Сложные молекулы в составе растительных и животных организмов - это природные органические вещества. Помимо них люди научились получать сотни тысяч органических соединений, которые напоминают природные, но организм может оказаться неспособным разлагать их или включать их в метаболизм. В результате они нарушают его функционирование. Наиболее опасны галогенированные углероды – органические соединения, в которых один или более атомов водорода замещены атомами хлора, брома, фтора или йода.

Как тяжелые металлы, так и галогенированные углеводороды особенно опасны ввиду способности к биоаккумуляции, которые в итоге создают токсическую концентрацию и наносят ущерб здоровью.

Биологическое загрязнение – это случайное или связанное с деятельностью человека проникновение в эксплуатируемые экосистемы и технологические устройства чуждых им растений, животных и микроорганизмов (бактериологическое).

Особенно загрязняют среду предприятия, производящие антибиотики, ферменты, вакцины, сыворотки, кормовой белок и др., т. е. предприятия, в выбросах которых присутствуют живые клетки и микроорганизмы. Также источниками биозагрязнения являются сточные воды, предприятия кожевенной и пищевой промышленности, кладбища, канализационная сеть и др.

Играя жизненно важную роль в экономике страны, предприятия нефтегазодобывающей отрасли являются одними из главных виновников сложившейся неблагоприятной экологической обстановки. Темпы и объемы загрязнения окружающей среды выбросами нефтеперерабатывающих предприятий приобрели особую общественную значимость в связи с увеличением добычи и переработки сернистых нефтей и серосодержащих газов. Кроме нефти, содержащей традиционные сернистые соединения (сульфиды, свободная сера и др.), возрастает доля добычи нефтей и конденсатов, содержащих соединения «активной» серы (меркаптаны, сероводород), что делает их добычу и переработку экологически опасной.

В процессе нефтепереработки большая часть загрязняющих веществ - 75% поступает в атмосферу, 20% - в воду и 5% - в почву. Согласно экспертным оценкам на нефтепромыслах теряется до 3,5% всей добываемой нефти. Некоторое количество нефти теряется в системе сбора и сепарации на промыслах, а также при транспортировке по трубопроводам. Велики потери нефти из резервуаров вследствие несовершенства их конструкции.

При разведке и эксплуатации месторождений углеводородов вокруг каждой буровой установки происходит уничтожение растительности на 70-80% в радиусе 500-800 м. Из всего обилия видов загрязнения при эксплуатации месторождений наибольшую опасность представляют выбросы в атмосферу и разливы нефти при аварийных ситуациях. Основными причинами аварийных разливов нефти являются коррозия, дефекты строительно-монтажных работ, механические повреждения. Кроме того, на отечественных магистральных трубопроводах отсутствуют надежные системы предотвращения аварийных ситуаций. Система учета потерь на этапах добычи, сбора, хранения, транспортировки и переработки не отвечает современным требованиям ресурсосбережения. В среднем, в зоне месторождений и трасс нефтепроводов на каждый квадратный километр приходится 0,02 т разлитой нефти в год.

Наиболее актуальными экологическими проблемами сектора являются:

• Разработка глубинных «подсолевых» пластов (месторождения Карачаганак, Кенкияк, Жанажол, Тенгиз и др.) с высоким содержанием сернистого газа, диоксида серы, сероводорода, сульфидов, дисульфидов, меркаптанов, очень резко воздейству¬ющих на окружающую среду и представляющих опасность для здоровья населения;

• Увеличение объемов технических и технологических отходов: попутные воды, попутные газы, шламы, отходы, связанные с обезвоживанием, обессоливанием нефти при подготовке, миллионы тонн комовой серы;

• Добыча нефти в заповедной зоне Каспийского моря. Производство буровых работ на море увеличивает вероятность аварий (выбросов сероводорода, нефти) и создает угрозу катастрофического загрязнения моря, образования донных отложений, прибрежных зарослей, а также отравления живых организмов на значительных площадях.

Крупные нефтегазовые предприятия воздействуют на все компоненты окружающей среды — воздух, воду, почву, растительный животный мир и др. Технологические цепочки поставки потребителям газа и нефти включают: бурение нефтяных и газовых скважин, добычу нефти и газа, подготовку и переработку нефти, газа и газового конденсата и транспорт их на значительные расстояния. Каждое из этих звеньев влияет на экологическую ситуацию регионов, а в случае аварийных ситуаций может явиться причиной крупных экологических катастроф.