ПРОБЛЕМА ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНЫХ И СТОЧНЫХ ВОД НЕФТЬЮ И НЕФТЕПРОДУКТАМИ И ПУТИ ЕЕ РЕШЕНИЯ

Обзор
DOI:
https://doi.org/10.23670/IRJ.2023.129.63
Выпуск: № 3 (129), 2023
Предложена:
09.02.2023
Принята:
07.03.2023
Опубликована:
17.03.2023
1811
24
XML
PDF

Аннотация

Современные масштабы применения нефти и нефтепродуктов неизбежно приводят к загрязнению почвенных покровов, водных объектов и атмосферы в России и по всему миру. При этом ежегодно сохраняется высокий уровень загрязнения водных объектов, которым наносится серьезный экологический ущерб, что в первую очередь связано с развитием нефтедобывающей отрасли и ростом потребления нефтепродуктов. Для защиты окружающей среды и снижения антропогенной нагрузки необходимо принятие мер, которые с одной стороны связаны с совершенствованием технологий и оборудования по добыче, переработке, транспортировке и хранению нефти и нефтепродуктов, а с другой стороны – с развитием и совершенствованием технологий по очистке водных объектов. При этом в комплексе рассматривается очистка загрязненных природных водных экосистем и очистка при водоотведении промышленных и бытовых стоков. Широкое внедрение и распространение этих мер позволит снизить общий уровень загрязнения окружающей среды и сохранить ее для будущих поколений.

1. Введение

На сегодняшний день нефть является одним из основных топливно-энергетических и сырьевых ресурсов, находя широкое применение во многих отраслях человеческой деятельности как в чистом виде, так и в виде нефтепродуктов. Вследствие этого объемы добычи, транспортировки, хранения и переработки нефти и нефтепродуктов остаются высокими и неизбежно связаны с утечками, авариями и образованием отходов, которые являются источниками загрязнения окружающей среды. В результате наносится экологический ущерб гидросфере, почвенным покровам, атмосфере и живым организмам, в т.ч. человеку

,
,
.

Таким образом, экологическая проблема загрязнения поверхностных и сточных вод нефтью и нефтепродуктами заслуживает внимания и требует решения. В связи с этим возрастает актуальность создания новых и развития существующих методов и технологий с повышенной эффективностью и пониженной стоимостью по очистке от загрязнений нефтью и нефтепродуктами.

Целью данной работы является рассмотрение уровня загрязнения поверхностных и сточных вод России нефтью и нефтепродуктами, обзор существующих методов очистки, обобщение и анализ информации по данным вопросам.

2. Уровень загрязнения водных объектов России нефтью и нефтепродуктами

В поверхностных водах Российской Федерации обнаруживается от 0,5 до 40 мг/л водорастворимых нефтепродуктов, из которых до 90% относятся к ароматическим углеводородам. В первую очередь это связано с большими объемами водопотребления и водоотведения предприятий нефтегазодобывающих компаний (см. таблицу 1

).

Таблица 1 - Водопотребление и водоотведение нефтегазодобывающими компаниями в 2021 г.

Компания

Потребление воды, тыс. м3

Водоотведение, тыс. м3

Оборотная вода, тыс. м3

Повторно используемая вода, тыс. м3

в поверхностные водные объекты

на рельеф

в подземные горизонты

АО «Зарубежнефть»

2334,7

4,3

0

7596,6

427,4

2216,6

ПАО «Газпром»

48780,7

21429,6

569,1

5285,0

264358,8

945,3

ПАО «Газпромнефть»

191271,5

113,8

341,7

7622,4

458109,2

160631,8

ПАО «НК «Роснефть»

1575835

130552

85

63622

2293461

95406

ПАО «НГК «Славнефть»

69647,6

0

0

57002,9

156231,0

51542,3

ПАО «Сургутнефтегаз»

100117,7

102,7

0

451490,0

789,7

411277,4

Группа «НОВАТЭК»

2975

1249

0

1015

0

0

ПАО «Татнефть»

34008,9

59

0

0

95254,9

168236,1

ПАО «Лукойл»

93727,3

12470,4

0

83403,8

647,3

373890,3

Всего

2118698,4

165980,8

995,8

677037,7

3269279,3

1264145,8

Масштабы загрязнения подземных вод также велики, например, на объектах Ангарской нефтехимической компании в Иркутской области обнаружено более 30 км2 площади загрязнено водорастворимыми углеводородами. Содержание бензола в подземных водах достигает 413–191 тыс. ПДК. На очистных сооружениях и свалке промышленных отходов наблюдается превышение нормативов по содержанию аммония (21,4–53,0 ПДК), фенолов (20,0–30,0 ПДК), нефтепродуктов (8,3–11,0 ПДК) и мышьяка (1,1–1,9 ПДК). В Новокуйбышевске на водозаборах подземных вод вблизи нефтеперерабатывающего завода (НПЗ) также установлены большие концентрации нефтепродуктов, из-за которых вода становится непригодной для питьевых нужд. При мониторинге подземных вод вблизи Саратовского НПЗ обнаружено, что ПДК по растворенным и эмульсированным нефтепродуктам превышено в 1978 раз.

При этом ежегодные объемы нефтепродуктов, попадающие в первый от поверхности водоносный горизонт, равны 1,2-2,7 тыс. т. Содержание фенола в подземных водах превышает ПДК в 7,1 раза. В результате утечек нефти и нефтепродуктов в Заводском районе Чеченской Республики на уровне грунтовых вод обнаружены нефтяные линзы, в которых содержится от 100 до 1000 ПДК нефтепродуктов и фенолов. Подобные подземные нефтяные линзы антропогенного происхождения обнаружены на территории Новокуйбышевска, Уфы, Ейска, Ангарска, Моздока, Туапсе, Орла, Комсомольска-на-Амуре и Саратова

,
. Масштабы загрязнения подземных вод приводят к миграции нефтяных загрязнений в поверхностные водоемы и водотоки, например, на поверхности реки Белой наблюдаются нефтяные пленки.

3. Методы очистки воды от нефти и нефтепродуктов

Для водоемов и водотоков характерны процессы естественного самоочищения, в т.ч. от нефти и нефтепродуктов, однако эти процессы длительные и не эффективны при больших масштабах загрязнений. С развитием промышленности резко повысился и повышается до сих пор объем сточных вод и отходов, поступающих в водные экосистемы и объекты. По подсчетам на сегодняшний день для разбавления всех загрязнений в сточных водах до уровня, соответствующего нормам, потребуется около трети общемирового объема пресной воды. В связи с этим всё более актуальной и насущной становится необходимость в очистке сточных вод от вредных веществ

. Поэтому с начала 1980-х гг. в России этой проблеме начали уделять особое внимание.

Методы очистки воды в зависимости от воздействия на воду и находящиеся в ней загрязнения подразделяют на механические, физические, химические, биологические и комбинированные. Выбор метода зависит от качественного и количественного состава загрязнений и объема сточных вод. Как правило, очистка, в т.ч. от нефти и нефтепродуктов, начинается с использованием механических методов отстаивания, флотации и фильтрации для удаления нерастворимых минеральных и органических взвешенных частиц

,
. Последующая очистка проводится физико-химическими или биологическими методами, а при необходимости дополняется методами глубокой доочистки
,
. Среди методов второй степени очистки в большинстве случаев наиболее эффективными являются сорбционные, мембранные и электрохимические технологии. При этом в аварийных ситуациях предпочтение отдается биоадсорбционным методам
. Кроме того, наряду с очисткой проводится обеззараживание воды, а образующиеся в процессах очистки осадок и избыточную биомассу подвергают дополнительной обработке и утилизации. Очищенная вода может направляться в оборотные системы, использоваться для нужд сельского хозяйства или сбрасываться в водные объекты.

Перспективными также являются методы защиты окружающей среды от загрязнений и утечек в процессах добычи, транспортировки и хранения нефти и нефтепродуктов. Одной из составляющих таких методов является система комплексной автоматизации этих процессов, впервые появившаяся на территории России в 1970-х гг на территории Западной Сибири и заключавшаяся в т.ч. в исключении промежуточных технологических операций при добыче, транспортировке и хранении за счет унификации технологии, что позволило сократить число промышленных объектов в 12-15 раз

.

Герметизация сбора, транспорта и подготовки нефти является важным элементом совершенствования и развития технологий на крупных нефтедобывающих компаниях по всему миру. Например, в США некоторые объекты нефтедобывающей отрасли, расположенные в районах с большой плотностью населения, маскируют под элементы городского благоустройства. В прибрежной области курортного города Лонг-Бич в Калифорнии создано четыре искусственных острова для нефтедобычи на морском шельфе. С материком эти острова связаны сетью трубопроводов и электрокабелей. Каждый остров имеет площадь 40 тыс. м2 и может вместить до 200 нефтедобывающих скважин с необходимым оборудованием. Все сооружения и объекты декорированы под башни, вокруг которых находятся искусственные пальмы, скалы и водопады с подсветкой цветными прожекторами в темное время суток, что привлекает внимание отдыхающих и туристов

.

4. Заключение

Таким образом, основной причиной загрязнения водных объектов нефтью и нефтепродуктами является антропогенное воздействие, обусловленное поступлением сточных вод промышленных предприятий, прежде всего нефтяной и нефтехимической отраслей, и коммунального хозяйства. Для очистки сточных вод применяется большое количество разнообразных методов и технологий, однако современный уровень очистки сточных вод является недостаточным. В связи с этим проведение мероприятий по снижению загрязнения водных объектов нефтепродуктами, в том числе внедрение новых методов очистки сточных вод на предприятиях, совершенствование технологий добычи, транспортировки, хранения и переработки будут способствовать снижению антропогенной нагрузки на поверхностные и сточные воды, позволив сохранить их для будущих поколений.

Метрика статьи

Просмотров:1811
Скачиваний:24
Просмотры
Всего:
Просмотров:1811