Оптимизация природной среды эколого-экономической ситуации в регионах Казахстана

2.2 Оптимизация природной среды эколого-экономической ситуации в регионах Казахстана

Сырая нефть содержит 25% парафинов, их обнаруживают главным образом во фракциях с низкой температурой кипения (40 - 230°С). Содержание парафинов в различных сырых нефтепродуктах колеблется в широких пределах. Некоторые нефтепродукты состоят главным образом из парафинов нормального строения, в то время как другие содержат лишь, следы этих соединении[18]. Циклопарафипы, которые называют также нафтенами, составляют 30 - 60% общего состава сырой нефти. Большинство из них являются моноциклическими. Однако во фракциях, кипящих при высоких температурах, обнаружены соединения, содержащие 6 и более колец. Наиболее часто можно обнаружить циклопентан и циклогексан. Ароматические углеводороды по свойствам сильно отличаются от циклопарафинов. Эти различия определяются характером связей. Бензол - простейший ароматический углеводород и его производные преобладают в легкокипящих нефтяных фракциях; в высококипящих фракциях содержатся полициклические ароматические углеводороды (см. таблицу 2). Ароматические углеводороды менее распространены в нефти. Чаще всего в ее состав входят углеводороды сложной структуры, включающей остатки парафиновых, циклопарафиновых и ароматических углеводородов.

Таблица 2 - Распределение вклада в загрязнение мирового океана нефтью различных источников

Остаточные фракции содержат углеводороды, кипящие при высоких температурах. Несмотря на то, что их состав не известен, можно утверждать, что они содержат кислород, серу, азот и примеси металлов, их молекулярная структура состоит из слоев сконденсированных гетероциклических колец, соединенных короткими н-парафиновыми; цепочками имеются также гетероциклические остатки.

В последние годы серьезное беспокойство вызывало загрязнение океанов нефтью в результате крушения танкеров и выбросов нефти на буровых скважинах, расположенных в открытом море. Такие примеры очень серьезны, однако загрязнения, вызванные ими, составляют лишь небольшую долю от общего количества загрязнений нефтяными углеводородами акватории мирового океана. Большинство нефтяных загрязнений океана не являются результатами несчастных случаев, привлекающих к себе так много внимания.

Детальные статистические данные, взятые из отчета Национальной Академии Наук в Вашингтоне, (см. таблицу 2) показывает ежегодное загрязнение нефтью из различных источников, которые попадают в Мировой океан в результате деятельности человека. Несмотря на ненадежность существующих оценок, большинство авторов придерживается мнения, что количество этой нефти равно 5 млн. т. Однако некоторые эксперты оценивают его в 10 млн. т. Поскольку 1 тонна нефти, растекаясь по поверхности океана, занимает площадь 12 км², Мировой океан, вероятно, уже давно покрыт тонкой поверхностной пленкой углеводородов.

Аварии при транспортировке и добычи нефти. Попадание нефти в море в результате несчастных случаев при столкновениях танкеров или посадке на мель, происходит не столь часто.

Влияние на окружающую среду более крупных несчастных случаев возрастает с увеличением тоннажа танкеров. Результаты применения, так называемых супер-танкеров являются спорными. Суда водоизмещением 500 тыс. тонн уже спущены на воду, а для использования в последующие годы проектируют суда водоизмещением 800 тыс. тонн.[19]

По сравнению с небольшими судами супер-танкерам трудно маневрировать и они имеют больший остановочный путь из-за большей осадки и массы. Так, например, танкеру емкостью 200 тыс. т. требуется пройти, по крайней, мере, 4,5 км для остановки, даже если двигатели включены в реверсивном режиме. При аварийной остановке таким танкером управлять весьма трудно. Потеря одного танкера водоизмещением 200-500 тыс. тонн в условиях, при которых разгрузка судна невозможна, может прибавить 3-8% к общему количеству нефти, выливаемой непосредственно в океан за год.

Однако нужно указать, что трудности управления растут не прямо пропорционально размерам танкера; более того, применение большегрузных судов уменьшает их необходимое число, а стоимость перевозок может быть значительно снижена. Так как число судов может быть не столь велико, экипаж можно укомплектовать только высококвалифицированными работниками. Большие танкеры можно оборудовать высококачественным навигационным оборудованием, которое слишком дорого для многих малых судов.

Аварии на нефтяных разработках в открытом море могут привести к серьезному загрязнению океана. В момент бурения, введения тдол, при установке вершины вышки, а также и во время эксплуатации скважин существует определенный риск загрязнения.

Нефть и нефтепродукты относятся к числу трудноокисляемых микроорганизмами веществ, поэтому самоочищение водоемов, загрязненных нефтью, происходит на очень больших расстояниях по длине реки; иногда на протяжении 500-900 километров от места загрязнения можно обнаружить следы углеводородов.[20]

Природные источники нефти. Некоторая часть загрязнений приходится в настоящее время так же, как и в прошлом, на природные источники нефти. Прямых измерений количества нефти, попадающего в океан из природных выходов, нет, однако сделаны расчеты, доказывающие, что эти загрязнения должны быть малы по сравнению с загрязнениями в результате человеческой деятельности. Если бы нефть продолжительное время просачивалась в океан, все залежи нефти должны были бы исчезнуть много лет назад. Кроме того, в результате расследования аварий на буровых, расположенных в открытом море, известно, что любой природный выход нефти значительных размеров должен сопровождаться появлением заметных нефтяных блестящих пятен, но такие пятна не наблюдались.

Небольшая доля нефтяных загрязнений приходится на утечку нефтепродуктов с кораблей и танкеров, затонувших во время второй мировой войны, в результате коррозии корпусов кораблей. Общее количество нефти из этого источника оценивается приблизительно в 4 млн. тонн.

Количество нефтяных углеводородов, попадающих непосредственно в океан, мало по сравнению с тем количеством, которое выбрасывается в атмосферу в результате испарения и неполного сгорания топлива. Большая часть этих атмосферных углеводородов вступает в фотохимические реакции и превращается в другие вещества. Однако оставшаяся часть существует в виде жидких капель или адсорбируется на маленьких атмосферных частицах. Жидкие и твердые частицы неизбежно выпадают из атмосферы и оседают на поверхности океана, внося значительный вклад в общее загрязнение углеводородами.

Одной из особенностей нефтяных загрязнений является способность захватывать и концентрировать другие загрязнения, например, тяжелые металлы и пестициды. Когда нефть распределится на большой площади, то сильно возрастет вероятность протекания различных реакций, так как вещества, растворимые в нефти, получают возможность участвовать в разнообразных химических процессах

В случае образования пленки концентрированние происходит на поверхности и возможно в самой пленке. Концентрированно металлов изменяет их токсичность и усложняет молекулярный перенос в пленке вследствие реакций между металлами и органическими соединениями. Эти процессы, протекающие в нефтяной пленке, могут также вызвать концентрированние в замкнутой биологической цепи питания с участием низших организмов. Таким образом, введение загрязнений в питательную среду моря ускорится.

Способность нефти растекаться по поверхности воды проявляется только в начальный период ее нахождения на воде и на распространение по водоему существенно не влияет.

Скорость растекания нефтепродуктов из легких фракции (бензина, керосина) ниже, чем нефтепродуктов, содержащих тяжелые фракции (мазут, масло), так как поверхностное натяжение на границе с водой первых выше, чем у содержащих тяжелые фракции. По той же причине нефтепродукты из легких фракций при том же их количестве растекаются по поверхности воды на меньшей площади.[21]

Зона загрязнения распространяется на расстояние в несколько километров от места попадания нефтепродуктов в водную среду. С момента утечки нефти до начала работ по локализации и ликвидации нефтяного загрязнения распространение ее по водоему обычно уже завершается, т. е. зона загрязнения приобретает почти максимальные размеры и определенную форму. Распространение пролитой нефти в условиях водоема происходит в основном под воздействием течения, ветра и колебаний уровня воды и имеет свои особенности. Для реки, ввиду близости берегов и извилистости русла нефть сравнительно быстро достигает берега. Наличие заводей, мелководных участков, покрытых растительностью, создает благоприятные условия для скопления нефти. На открытых участках водоемов, где действие течения и ветра проявляется в полную силу, она не задерживается, ее неизбежно относит в застойные зоны, где нет течения, а действие ветра направленно в сторону берега или какой-либо преграды. Здесь нефть под действием ветра концентрируется. В этих же местах скапливается и мусор, с которым она обычно перемешивается.

При интенсивном поступлении нефти из поврежденного судна образуется нефтяное пятно в виде широкой полосы, толщина то в средней части больше, чем по краям; при постепенном поступлении нефти из судна нефтяное пятно имеет вид узкой полосы. От места утечки нефть перемещается по поверхности воды в направлении равнодействующей сил ветра и течения, но, достигнув берега, перемещается, как бы перетекая вдоль береговой линии, размазываясь по заплескам. Встречающиеся на пути заводи, пойменные озера, старицы практически приостанавливают ее дальнейшее распространение до тех пор, пока их поверхность не покроется слоем нефти или не изменится направление ветра. Когда нефтяное пятно достигает берега, происходит его переформирование. В одних случаях нефть ветром прижимается к берегу или какой-либо преграде и располагается в виде клина - у преграды слои нефти имеет наибольшую толщину, а с наветренной стороны наименьшую; в других случаях, когда действие ветра незначительно, толщина слоя относительно равномерна. Нефть, остающаяся на берегу из-за понижения уровня воды в водоеме, также располагается или в виде клина или равномерным слоем, в зависимости от того, как это было до падения уровня.

При изменении направления ветра или уровня воды, нефть из одних застойных зон может быть отнесена в другие, загрязняя новые участки водоема. Как правило, она располагается вдоль одного берега, заполняя все заводи. Зона загрязнения не всегда бывает непрерывной, нередко загрязненные участки чередуются с чистыми.

Для участков водоемов с быстрым течением характерна большая протяженность зоны загрязнения. Известны случаи; когда она достигала 50-130 км. При слабом течении или его отсутствии, например, в водохранилище, перемещение нефти обусловлено действием ветра, причем скорость ее составляет 3-4% скорости ветра. Протяженность зоны загрязнения при этом меньше, чем на течении.[22]

Плавучая нефтяная пленка может захватывать громадные пространства. Установлено, что одна капля нефти образует на поверхности водоема пятно площадью примерно 0,25 м², а одна тонна нефти покрывает площадь около 500 га поверхности водоема. Собрать или уничтожить нефть, разлитую по поверхности воды, весьма трудно, и инженерная мысль пока безуспешно ищет радикальные средства борьбы с этим бедствием.

Все виды нефти содержат легкокипящие компоненты, которые быстро испаряются. В течение нескольких дней 25% нефтяного пятна исчезают в результате испарения. Низкомолекулярные компоненты выводятся из нефтяного пятна главным образом в результате растворения, причем ароматические углеводороды растворяются быстрее, чем Н-парафины при одинаковой температуре.

Загрязнения вод нефтью и нефтепродуктами. В настоящее время в результате техногенных воздействий назрела реальная угроза загрязнения (минерального, теплового, радиоактивного, химического, органического, бактериального), засорения и истощение вод. Вместе с тем водная среда – это весьма динамичный, а нередко и агрессивный географический компонент окружающей среды. Вредное воздействие вод может проявляться в виде затопления, подтопления, заболачивание и засоление земель, а также в разрушении защитных дамб, каналов, гидротехнических и других сооружений.

В изучении водной составляющей окружающей среды основополагающим является понимание качественного истощения вод. Ухудшение качества воды обусловленно прежде всего недостаточностью и несовершенством очистки загрязненных природных вод в связи с ростом объемов промышленных, сельскохозяйственных, хозяйственно – бытовых стоков. Общая нехватка, увеличивающееся загрязнение, постепенное уничтожение источников пресной воды особенно актуальны в условиях растущего населения мира и расширяющегося производства. Наиболее перспективно для сбалансированного развития человеческого общества устранение причин загрязнений водной среды вместо преобладающего ныне снижения их последствий.

За последние 40 лет водные системы многих стран мира оказались серьезно расстроенными. Отмечается истощение самых ценных из доступных нам источников пресной воды – подземных вод. Бесконтрольное изъятие воды, уничтожение водоохранных лесных полос и осушение верховых болот привели к массовой гибели малых рек. Сокращается водоносность крупных рек и приток поверхностных вод во внутренние водоемы, так, практически перестали впадать в Аральское море.

На сегодня самой сложной является проблема Аральского моря. На глазах погибает миллионолетнее море и раздается зона экологического бедствия, масштабы которого пока трудно определить. Снижение уровня воды достигло до 90 см в год. Около 30 тыс. км бывшего дна стала ареной опустынивания. Сегодня с зеркала Арала продолжает испаряться почти в 2 раза больше влаги, чем поступает. С поверхности солончаков, которые занимают огромные пощади высохшего дна Аральского моря, в атмосферу ежедневно поднимается около 65 млн. т. ядовитой тонподисперской соли. Распространяясь на запад, она образует пылесолевые облака. Двигаясь на юго-восток, пылесолевые облака содействуют ускоренному таянию ледников Памира и Тянь-Шань. На гектар поверхности ледников Памира и Тань – Шаня ложится около 3 – 4 т. аэрозолей, 100 – 500 кг. Из них – растворимые соли.

К наиболее распространенным загрязнителям относятся нефть и нефтепродукты. Они покрывают поверхность воды тонкой, пленкой, препятствует газо и влагообмену между водой и околоводных организмов. Серьезную угрозу чистоте водоемов представляет добыча нефти со дна озер, морей и океанов. К серьезным загрязнениям вод приводят внезапные выбросы нефти на завершающей стадии бурения скважин на дне водоемов. Крупнейший неуправляемый в течении 2 недель разлив нефти произошел в 1956 году при бурении скважин в дельте реки Миссисипи. В 1969 году авария произошла на подводной скважине у берегов калифорнии. В течение 10 дней до полного устранения аварии ежедневно в море выбрасывалось до 900 тыс. л. нефти[23].

Другим источником загрязнения водоемов служат катастрофы с нефтеналивными судами. В 1964 – 1966 г. г. в море потерпело аварию 329 танкеров. Нефть попадает в море при разрывах шлангов, при протечке муфт нефтепроводов, при ее перекачке в береговые нефтехранилища, при промывке танкеров.

Смешиваясь с водой, нефть образует эмульсии двух типов: прямые «нефть в воде» и обратные «вода в нефти». Прямые эмульсии, составленные капельками нефти диаметром до 0,5 мкм, менее устойчивы и особенно характерны для нефти, содержащих поверхностно-активные вещества. После удаления летучих и растворимых фракций остаточная нефть чаще образует вязкие обратные эмульсии, которые стабилизируются высокомолекулярными соединениями типа смол и асфальтенов и содержат 50-80 % воды («шоколадный мусс»). Под влиянием абиотических процессов вязкость «мусса» повышается и начинается его слипание в агрегаты – нефтяные комочки размерами от 1 мм до 10 см. Агрегаты представляют собой смесь высокомолекулярных углеводородов, смол и асфальтенов. Потери нефти на формирование агрегатов составляют 5-10 %. Высоковязкие структурированные образования – «шоколадный мусс» и нефтяные комочки могут длительное время сохраняться на поверхности воды, переносится течениями, выбрасываться на берег и оседать на дно. Соотношение всех процессов, способствующих удалению нефтяных углеводородов из водной среды, изучено слабо. Вместе с тем установлено, что именно активность бактерий определяет окончательную судьбу нефти в воде.

Одной из наиболее серьезных экологических проблем РК стало истощение водных ресурсов. Расширение масштабов потребления пресной воды, в первую очередь для поливного земледелия, привело к засолению и истощению природных водных источников. Особенно катастрофическим стало обмеление Аральского моря вследствие нерационального использования вод Амударьи и Сырдарьи. Уровень моря упал на 13 метров, обнажившееся морское дно превратилось в соляную пустыню. Ежегодные пыльные бури разносят соль на огромные территории Евразии. Уменьшение зеркала моря привело за собой изменение направления ветров и климатических характеристик региона[24].

Истощение и загрязнение водных ресурсов, а так же проблемы, связанны с интенсивным освоением ресурсов шельфа Каспийского моря. Казахстан относится к категории стран с большим дефицитом водных ресурсов. В настоящее время водные объекты интенсивно загрязняются предприятиями горнодобывающей, металлургической и химической промышленности, коммунальными службами городов и представляют реальную экологическую угрозу. Из рек Южного Казахстана наиболее загрязнены Бадам и Талас. В Бадам сбрасываются сточные воды Шымкентского масложирокомбината, в Талас - сточные воды сахарного и спиртового заводов. В районе г. Тараз сточными водами фабрики первичной обработки шерсти, кожевенно-обувного комбината и др. предприятий загрязняется Талас - Ассинское месторождение подземных вод, которое является единственным источником водоснабжения г. Тараз. Продолжается загрязнение канала Талас-Асса и прилегающие к нему территории сточными водами таразского фосфорного завода.

Сточными водами Карагандинского завода синтетического каучука, содержащими ртуть, загрязнены река Нура и Нуринское водохранилище. Ртутью загрязнен и поток реки Нуры, используемый для водоснабжения населения и водопоя скота.

Загрязнение водоемов достигло таких размеров, что в бассейнах нескольких рек нарушены естественные биологические и гидрохимические режимы. Сильному загрязнению подвергаются Сырдарья, озеро Балхаш и др.

Основными загрязнителями водных источников являются черной и цветной металлургии, нефтяной и химической промышленности, стоки которых значительно увеличивают содержание в воде вредных веществ.

Трансграничные экологические проблемы представляют реальную внешнюю угрозу экологической безопасности страны, решение которых обеспечивается современными действиями сопредельных государств в рамках международных договоров.

В начале 2003 года РК присоединился к Бразильской конвенции о контроле за трансграничной перевозкой опасных отходов и их удаление, что позволило установить новые таможенные правила по декларированию опасных отходов и предотвратить в последующем их поступление на территорию РК под видом вторичного сырья и продукции. [25]

Похожие работы

Пути улучшения использования основных фондов предприятий нефтегазовой отрасли Республики Казахстан

Скачать

168335

4

0

... производством. Техническое перевооружение и реконструкция позволяют устранить возникающие иногда диспропорции в мощности отдельных видов оборудования или основного и подсобно-вспомогательного производства. Заключение Нефтегазовая отрасль Республики Казахстан является неотъемлемой частью экономики государства, развитие которой во многом определяет стабильность социально - экономического ...

Эколого-экономические проблемы развития регионов Республики Казахстан

Скачать

149972

6

7

... регионах инвестиционных проектов запланировано мало. 2) реализация заявленных инвестиционных проектов может привести к ухудшению экологического состояния городов; 3) перспективы экономического развития недостаточно согласованы с экологической политикой Республики Казахстан. В качестве возможной альтернативы сложившейся экономике республики с высокой долей природоемких отраслей в структуре ...

Влияние нефтегазового комплекса на формирование эколого-экономической ситуации в Западно-Сибирском экономическом районе на примере Ханты-Мансийского автономного округа

Скачать

132556

3

19

... пространстве России и ее северных территорий Расположенный в центральной части Западно-Сибирской низменности Ханты-Мансийский автономный округ в настоящее время представляет крупное административно-территориальное образование, являющееся субъектом Федерации и важнейшим по многим демографическим и экономическим параметрам регионом Российского Севера. Это самый крупный по численности ...

Экологический аудит как вид природоохранной деятельности

Скачать

92717

8

3

... природоохранной деятельности (в первую очередь на производственном уровне) все больше определяются развитием таких негосударственных предпринимательских видов природоохранной деятельности, как экологический аудит и экологический менеджмент. Термин «аудит» заимствован из финансового лексикона, но между финансовым и экологическим аудитом существует принципиальная разница, заключающаяся, прежде ...