Нефть — это природная горючая маслянистая жидкость, которая состоит из смеси углеводородов самого разнообразного строения. Кроме углеводородов нефть содержит небольшие количества кислородных и сернистых соединений и совсем немного азотистых. Залежи газа и нефти встречаются в земных недрах как вместе, так и раздельно. Состав природного горючего газа: газообразные углеводороды — метан, этан, пропан [1].
На сегодняшний день Россия занимает одно из первых мест в мире по запасам нефти и газа. По трубопроводам нефть и газ поступают за тысячи километров на фабрики, заводы и электростанции, где используются как топливо, как сырье для производства бензина, керосина, масел и для химической промышленности.
В процессе освоения нефтяных и газовых месторождений наиболее активное воздействие на природную среду осуществляется в пределах территорий самих месторождений, трасс линейных сооружений (в первую очередь магистральных трубопроводов), в ближайших населенных пунктах (городах, поселках). При этом происходит нарушение растительного, почвенного и снежного покровов, поверхностного стока, срезка микрорельефа. Такие нарушения, даже будучи временными, приводят к сдвигам в тепловом и влажном режимах грунтовой толщи и к существенному изменению ее общего состояния, что обуславливает активное, часто необратимое развитие экзогенных геологических процессов. Добыча нефти и газа приводит также к изменению глубоко залегающих горизонтов геологической среды.
Воздействие нефтегазовой промышленности на атмосферу. Большую опасность таит в себе использование нефти и газа в качестве топлива. При сгорании этих продуктов в атмосфере выделяются в больших количествах углекислый газ, различные сернистые соединения, оксид азота и других загрязняющих веществ [4]. При сгорании углеводородов в атмосферу выделяются в больших количествах углекислый газ, различные сернистые соединения, оксид азота и т. д. От сжигания всех видов топлива за последние полвека содержание диоксида углерода в атмосфере увеличилось почти на 288 млрд. т., а израсходовано, 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 [1].
Уменьшение количества кислорода и рост содержания углекислого газа, в свою очередь, будут влиять на изменение климата. Молекулы диоксида углерода позволяют коротковолновому солнечному излучению проникать сквозь атмосферу Земли и задерживают инфракрасное излучение, испускаемое земной поверхностью. Возникает так называемый «парниковый эффект», и среднепланетная температура повышается.
Природный газ отдельных месторождений может содержать весьма токсичные вещества, что требует соответствующего учета при разведочных работах, эксплуатации скважин и линейных сооружений. Особенно велики выбросы на газоперерабатывающих предприятиях при возникновении аварийных ситуаций на магистральных газопроводах и при их плановом ремонте.
Воздействие нефтегазовой промышленности на гидросферу: 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 [2].
Происходит деформация земной поверхности в результате извлечения из недр нефти, газа и подземных вод, поддерживающих пластовое давление. В мировой практике достаточно примеров, показывающих, сколь значительным может быть опускание земной поверхности в ходе длительной эксплуатации месторождений. Перемещения земной поверхности, вызываемые откачками из недр воды, нефти и газа, могут быть значительно большими, чем при тектонических движениях земной коры.
Литр нефти лишает кислорода 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 несколько суток. На 1 га морской поверхности может погибнуть более 100 млн. личинок рыб, если имеется нефтяная пленка. Чтобы ее получить, достаточно вылить 1 л нефти [1].
Источников поступления нефти в моря и океаны довольно много. Это аварии танкеров и буровых платформ, сброс балластных и очистных вод, принос загрязняющих компонентов реками.
В настоящее время 7–8 т нефти из каждых 10 т, добываемых в море, доставляется к местам потребления морским транспортом. На некоторых участках Мирового океана происходит буквально столпотворение.
Одним из наиболее перспективных путей ограждения среды от загрязнения является создание комплексной автоматизации и герметизации процессов добычи, транспорта и хранения нефти. В нашей стране такая система впервые была создана в 70-х гг. и применена в районах Западной Сибири.
Воздействие газовой промышлености на окружающую среду: Доля газовой промышленности в использовании свежей воды и сбросе сточных вод в водоемы незначительна. Со сточными водами газодобывающие предприятия сбрасывают в поверхностные водные объекты взвешенные вещества — сульфаты, хлориды, соединения фосфора и азота, нитраты, синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ), нитриты и железо. Сложная техническая система трубопроводного транспорта характеризуется повышенной ответственностью, особенностями антропогенного воздействия на природную среду. Это связанно с технологией транспортировки природного газа, нефти, конструктивными решениями линейной части и наземных сооружений трубопроводов.
На предприятиях газовой промышленности часть сточных вод не поддается биологической очистке из-за высокого солесодержания, большой загрязненности химреагентами и нефтепродуктами. В целях обезвреживания не очищаемых промстоков широко практикуется подземное захоронение их в глубокие поглощающие горизонты.
Прежде всего, магистральные трубопроводы имеют огромную протяженность, они пересекают практически все природно-климатические регионы. На всей территории России рассредоточены искусственно созданные трубопроводные сооружения, которые находятся в сложном взаимодействии с окружающей средой. Как правило, взаимовлияние трубопроводных комплексов и природной среды носит негативный характер [3].
Поэтому при изыскании трасс, проектирование трубопроводных систем особое внимание следует уделять вопросам защиты окружающей среды. Важно найти пути наименьшего взаимного влияния: техногенного — на окружающую природу со стороны сооружения и природных катаклизмов на трубопровод.
Современные магистральные газопроводы диаметром до 1400 мм с рабочим давлением до 10 МПа представляют собой по существу взрывопожароопасный сосуд протяженностью в тысячи километров, разрушение которого связано с крупномасштабными экологическими потерями, в первую очередь, из-за механических и термических повреждений природного ландшафта.
Статистический анализ отказов, происходящих на строящихся и действующих магистральных газопроводах, показал следующее: из всей совокупности отказов на газопроводах при испытаниях и эксплуатации произошло около 10 % отказов со значительным экологическим ущербом. При этом наибольшей экологической опасностью обладают трубопроводы большого диаметра 1000–1400 мм. Среднегодовые потери продукта, обусловившие загрязнение окружающей среды, составили по газопроводам — 43,2 млн куб. м [4].
На участках с нарушенным растительным покровом, в частности по трассам дорог, магистральных газопроводов и в населенных пунктах, увеличивается глубина протаивания грунта, образуются сосредоточенные временные потоки и развиваются эрозионные процессы. Состояние грунтов не менее существенно изменяется и при усилении их промерзания. Развитие этого процесса сопровождается формированием пучинных форм рельефа. При этом возникают опасные деформации наземных сооружений, разрыв труб газопроводов, что нередко приводит г гибели растительного покрова на значительных площадях.
Изменение климата и геоэкологические риски нефтегазовой отрасли: Исследования показали, что одним из важнейших факторов стратегических рисков являются последствия глобального изменения климата. По данным доклада II Межправительственной группы экспертов по изменению климата глобальное потепление может привести к изменению экстремальных метеорологических и климатических явлений.
Основная тенденция изменения климата — это потепление. Наиболее интенсивно процесс потепления проявится к востоку от Урала, в то время как вблизи Черного моря возможно похолодание. И усиление неравномерности природных явлений, рост частоты экстремальных состояний [3].
Одним из проявлений климатических изменений может стать также увеличение частоты таких краткосрочных экстремальных погодных условий как сильные снегопады, град, бури, поздние заморозки, а также аномально низкие или высокие температуры воздуха.
Последствия глобального изменения климата для объектов газовой отрасли не только вероятны (а часть из них уже проявляет себя), но также и достаточно масштабны. Это и осадка грунтов в результате теплового воздействия трубы при транспорте газа с положительной температурой, и выпучивание газопровода в результате пропуска по нему газа с отрицательной температурой, и деградация вечномерзлых грунтов основания и полосы, прилегающей к газопроводу.
Заключение: В настоящее время человечество переживает углеводородную эру. Нефтяная отрасль является главной для мировой экономики. В нашей стране эта зависимость особенно высока.
Сплошь и рядом загрязнение окружающей среды осуществляется непроизвольно, без определенного умысла. В среднем в год попадает в окружающую среду до 150 млн.т нефти, не считая различных катастроф с танкерами или нефтепроводами. Все это не могло не сказаться отрицательно на природе. Нарушения окружающей среды при добыче газа, невозможно полностью избежать, поэтому главная задача состоит в том, чтобы свести к минимуму нежелательные последствия, рационально используя природные условия.
Литература:
1. Применение методов системного анализа для оценки геоэкологических рисков в газовой отрасли. К.т.н. Р. О. Самсонов, д.т.н. А. С. Казак, д.биол.н. В. Н. Башкин (ООО «ВНИИГАЗ») // Проблемы безопасности и чрезвычайных ситуаций. Москва. № 2, 2007.
2. Изменение климата и геоэкологические риски газовой отрасли. Самсонов Р. О., Лесных В. В. (ООО «ВНИИГАЗ») // Проблемы безопасности и чрезвычайных ситуаций. Москва. № 1, 2007.
3. Оценка опасности участков газопроводов, проходящих через морские акватории. Овсяник А. И., к.т.н., профессор, Песков А. В., д.т.н. доцент, Брык Д. И., Военно-инженерный университет. / Актуальные проблемы регулирования природной и техногенной безопасности. Х Международная научно-практическая конференция. Москва 2005, стр. 262–267.
4. Нефтегазовое строительство. Москва: Издательство ОМЕГА-Л, 2005. [Электронный ресурс] [URL: http://www.grandars.ru/shkola/geografiya/neftyanaya-i-gazovaya.html] (дата обращения 08.02.2015)
5. Гарифуллина З. А. К вопросу о необходимости повышения экономической привлекательности программ по защите экологии на предприятиях нефтегазовой отрасли / З. А. Гарифуллина // Молодой ученый. — 2011. — № 3. Т.1. — С. 147–149.
