Нефть и нефтепродукты 

Экологическая проблема – проблема взаимоотношений  общества и природы, сохранения окружающей среды. На протяжении тысячелетий человек  постоянно увеличивал свои технические  возможности, усиливал вмешательство  в природу, забывая о необходимости  поддержания в ней биологического равновесия.

Особенно  резко возросла нагрузка на окружающую среду во второй половине 20 века. Во взаимоотношениях между обществом  и природой произошел качественный скачёк, когда в результате резкого  увеличения численности населения, интенсивной индустриализации и урбанизации нашей планеты хозяйственные нагрузки начали повсеместно превышать способность экологических систем к самоочищению и регенерации. Вследствие этого нарушился естественный круговорот веществ в биосфере, под угрозой оказалось здоровье нынешнего и будущего поколений людей.

Экологическая проблема современного мира не только остра, но и многогранна. Она появляется практически во всех отраслях материального  производства, имеет отношение ко всем регионам планеты.

На всех стадиях своего развития человек был тесно связан с окружающим миром.  Но с тех пор как появилось высокоиндустриальное общество,  опасное  вмешательство  человека   в природу резко усилилось,  расширился объём этого  вмешательства,  оно стало  многообразнее  и  сейчас грозит стать глобальной опасностью для человечества.  Расход невозобновимых  видов  сырья повышается, все больше пахотных земель выбывает из экономики,     так на них строятся города и заводы.  Человеку приходится все больше вмешиваться  в  хозяйство биосферы  - той части нашей планеты, в которой существует жизнь. Биосфера Земли в настоящее время подвергается  нарастающему антропогенному воздействию. При этом можно выделить несколько наиболее  существенных процессов, любой из которых не улучшает экологическую ситуацию на планете.

      Наиболее  масштабным  и  значительным  является  химическое загрязнение среды несвойственными  ей  веществами  химической природы. Среди  них - газообразные и аэрозольные  загрязнители промышленно-бытового происхождения.  Прогрессирует и накопление углекислого  газа в атмосфере.  Дальнейшее развитие этого процесса будет усиливать нежелательную  тенденцию  в  сторону повышения среднегодовой температуры на планете.

Вызывает  тревогу у экологов   и продолжающееся загрязнение Мирового  океана нефтью и нефтепродуктами, достигшее уже 1/5 его общей поверхности. Нефтяное загрязнение таких размеров может вызвать  существенные нарушения  газо-  и водообмена между гидросферой и атмосферой.    Не вызывает сомнений и значение химического  загрязнения почвы пестицидами и ее повышенная кислотность, ведущая к распаду экосистемы.  В целом все рассмотренные факторы, которым можно приписать загрязняющий эффект, оказывают заметное влияние на процессы, происходящие в биосфере 

Существует  два основных источника загрязнения атмосферы: естественный и антропогенный. Естественный – это вулканы, лесные пожары, пыльные бури, выветривание, процессы разложения растений и животных. Источником антропогенного загрязнения атмосферы различными веществами являются теплоэнергетика, нефтегазопереработка, промышленность, транспорт и др. По мнению специалистов, в результате деятельности человека в атмосферу Земли ежегодно поступает 25,5 миллиардов тонн оксидов углерода, 190 миллионов тонн оксидов серы, 65 миллионов тонн оксидов азота, 1,4 миллиона тонн хлорфторуглеродов. Половина всех выбросов в атмосферу приходится на предприятия таких отраслей промышленности, как энергетика 24,8% и металлургия 26,2%.

В последние  годы наибольшее количество вредных  веществ в атмосферу выбрасывается с выхлопными газами автомобилей, причём их доля постоянно возрастает. В нашей стране она составляет более 30%, а в США – более 60% от общего выброса загрязняющих веществ в атмосферу.

Особую тревогу  вызывает состояние воздуха в  крупных городах. 
 

Органические загрязнения (нефть)

Многие моря постигла та же участь, что и реки, например прибрежные воды Охотского  моря загрязнены крупными нефтяными  пятнами, так же загрязнены и донные отложения. У Японского моря та же проблема. Практически полностью загрязнено Баренцево море, крупные нефтяные пятна плавают по Каспийскому и Чёрному морям.

Сегодня обитатели  морей страдают от губительных загрязнений, вызванных деятельностью человека. Страдают водоросли и моллюски, ракообразные и медузы. Болеют и гибнут рыбы и дельфины. Один из наиболее опасных загрязнителей – нефть, попадающая в воду при аварии танкеров или при добыче её из морских глубин. В обиход специалистов вошло даже ставшее теперь широко распространённым понятие «чёрный прибой». Гибель и опустошение приносит этот «прибой» обитателям моря и побережья.

Нефть представляет  собой  вязкую  маслянистую  жидкость, имеющую темно-коричневый цвет и  обладающую слабой  флуорисценцией. Нефть  состоит преимущественно  из насыщенных алифвтических и гидроароматических углеводородов. Основные компоненты нефти  -  углеводороды  (до  98%) - подразделяются на 4  класса:

а) Парафины (алкены) - (до 90% от общего состава) - устойчивые вещества,  молекулы которых выражены прямой и разветвленной цепью атомов углерода. Легкие парафины обладают максимальной летучестью и растворимостью в воде.

б) Циклопарафины -  ( 30 - 60%  от общего состава)  -  насыщенные циклические соединения с 5-6 атомами углерода  в кольце.                          Кроме циклопентана  и циклогексана в нефти встречаются бициклические и полициклические соединения этой группы. Эти соединения очень устойчивы и плохо поддаются биоразложению.

в) Ароматические углеводороды -  (20 - 40% от общего состава) - ненасыщенные циклические соединения ряда бензола, содержащие  в кольце на 6 атомов углерода меньше, чем циклопарафины. В нефти присутствуют летучие соединения с молекулой в виде одинарного кольца (бензол, толуол, ксилол), затем бициклические (нафталин), полуциклические (пирен).

г) Олефины (алкены) - (до 10% от общего состава)  -  ненасыщенные нециклические соединения  с одним или двумя атомами водорода у каждого атома углерода в молекуле, имеющей пряму или разветвленную цепь. 

Последствия интенсивной добычи нефти

Смертоносные  туманы. Чёрные океаны. Нефть, природа и человек. Последствия интенсивной добычи. Использование нефти и нефтепродуктов должно быть весьма аккуратным, продуманным и дозированным. Нефть требует к себе внимательного отношения. 

Смертоносные  туманы

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, в том числе и каменного угля, за последние полвека содержание диоксида углерода в атмосфере увеличилось почти на 288 млрд.т, а израсходо-вано, 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, а приобрела до 12 % углекислого газа. 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. 

Чёрные  океаны

Безрассудно загрязняет человек и водные бассейны планеты. 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.

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 концентрации ее в морской воде в количестве 0,1-0,01 мл/л икринки погибают за нес-колько суток. На 1 га морской поверхности может погибнуть более 100 млн. личинок рыб, если имеется нефтяная пленка. Чтобы ее полу-чить, достаточно вылить 1 л нефти.

Источников  поступления нефти в моря и  океаны довольно много. Это аварии танкеров и буровых платформ, сброс балластных и очист-ных вод, принос загрязняющих компонентов реками. 

Нефть, природа и человек.

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 трубопрово-дов. 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 теря-лось за счет испарения и утечки. Специалистам удалось, используя энергию недр и глубинных насосов, обеспечить подачу нефти от сква-жины к центральным нефтесборным пунктам без промежуточных технологических операций. Число промысловых объектов сократилось в 12-15 раз.

Все это  говорит о том, что использование  нефти и нефтепродуктов должно быть весьма аккуратным, продуманным и  дозированным. Нефть требует к себе внимательного отношения. Это необходимо помнить не только каждому нефтянику, но и всем, кто имеет дело с продуктами нефтехимии. 

Загрязнение пресных вод.

В большинстве  случаев загрязнение пресных  вод остается невидимым, поскольку  загрязнители растворены в воде. Но есть и исключения: пенящиеся моющие средства, а также плавающие на поверхности нефтепродукты и неочищенные стоки. Есть несколько природных загрязнителей. Находящийся в земле алюминий попадает в систему пресных водоемов в результате химических реакций. Паводки вымывают из почвы лугов магний, что наносит огромный ущерб рыбным запасам. Однако объем естественных загрязняющих веществ - ничто по сравнению с производимыми человеком.

Виды  загрязнителей

Фермеры используют различные химикаты, попадающие в конечном итоге в пресную воду: гербициды, инсектициды, акарициды, фунгициды и дезинфицирующий раствор для овец, содержащие в целом 450 активных ингредиентов - биоцидов. В землю вносятся стимулирующие рост растений фосфаты и нитраты, а силосные бурты, свиноводческие фермы и птицефермы являются источником большого количества ядовитых стоков. Помимо дезинфицирующих средств пресную воду заражают и применяемые в сельском хозяйстве фармацевтические препараты - антибиотики, гормоны и ингибиторы роста. Гормонные препараты попадают в воду и через канализацию вместе с бытовыми стоками.

Для дезинфицирования питьевой воды используются химические реагенты, следы которых остаются в воде. Считающийся канцерогенным  тригалометан - побочный продукт хлорирования воды. В 1988 году в прессе широко освещалось применение сульфата алюминия при очистке воды: тогда несколько тонн этого вещества были сброшены в систему водоснабжения одного английского городка и вызвали массовое заболевание среди местных жителей.  

Наиболее  опасными загрязнителями промышленного происхождения являются тяжелые металлы: кадмий, свинец и цинк. Другой серьезный источник загрязнения пресных вод - кислотные дожди, вызываемые транспортно-промышленными выбросами.

Источники загрязнения

агрязнители попадают в пресную воду различными путями, но всегда при участии человека: в результате несчастных случаев, намеренных сбросов отходов, проливов и утечек. Крупнейший потенциальный источник загрязнения - фермерские хозяйства, занимающие в Англии и Уэльсе почти 80% земель. Часть покрывающего почву необработанного навоза животных проникает в источники пресной воды.

Кроме того, фермеры Англии и Уэльса ежегодно вносят в почву 2,5 млн. т азота, фосфора  и калия, и часть этих удобрений  попадает в пресную воду. Некоторые  из них - стойкие органические соединения, проникающие в пищевые цепи и вызывающие экологические проблемы. Сегодня в Великобритании свертывают производство хлорорганических соединений, выпускаемых в больших количествах в 1950-е гг.

Все большую  угрозу для пресноводных водоемов представляют стоки, сбрасываемые рыбоводческими хозяйствами, ввиду широкого применения ими фармацевтических средств борьбы с болезнями рыб.

Лесные хозяйства  и открытый дренаж - источники большого количества веществ, попадающих в пресную  воду, в первую очередь железа, алюминия и кадмия. С ростом деревьев кислотность лесной почвы увеличивается, и проливные дожди образуют очень кислые стоки, губительные для живой природы.