Биосфера и человек

ПДКсс - предельно допустимая среднесуточная концентрация вещества в воздухе населенных мест (мг/м3). Эта концентрация не должна оказывать на человека прямого или косвенного вредного воздействия при неограниченно долгом вдыхании.

Загрязняющие  вещества по степени воздействия  на организм человека разделены по следующим классам опасности (ГОСТ 12.1.007-76):

I - чрезвычайно  опасные (ПДКрз< 0,1 мг/м3);

II - высоко опасные  (ПДКрз = 0,1 - 1,0 мг/м3);

III - умеренно опасные  (ПДКрз = 1,0 - 10,0 мг/м3);

IV - мало опасные  (ПДКрз> 10,0 мг/м3).

Раздел  №3. Глобальные проблемы окружающей природной  среды, экологические принципы использования  природных ресурсов и охрана природы.

Охрана окружающей среды (природоохранная деятельность) - деятельность государственных органов  власти, органов местного самоуправления, юридических и физических лиц, направленная на обеспечение гармоничного взаимодействия общества и природы, сохранение и рациональное использование природных ресурсов, предупреждение и ликвидацию вредных последствий хозяйственной и иной деятельности и сохранение благоприятной окружающей природной среды. Задачи охраны окружающей природной среды, с точки зрения экономики заключаются в том, что должно производиться:

1.Планирование  и финансирование природоохранительных  мероприятий;

2.Установление  лимитов использования природных  ресурсов, выбросов и сбросов  загрязняющих веществ в окружающую  природную среду и размещение  отходов;

3.Установление  нормативов платы и размеров  платежей за использование природных  ресурсов, выбросы и сбросы загрязняющих  веществ в окружающую природную  среду, размещение отходов и  другие виды вредного воздействия;

4.Предоставление  предприятиям, учреждениям и организациям, а также гражданам налоговых,  кредитных и иных льгот при  внедрении ими малоотходных и  ресурсосберегающих технологий  и нетрадиционных видов энергии,  осуществлении других эффективных  мер по охране окружающей природной  среды;

5.Возмещение в  установленном порядке вреда,  причиненного окружающей природной  среде и здоровью человека.

Цель охраны окружающей природной среды заключается  в обеспечение экологической  безопасности.

Сопутствующим потоком  при добыче нефти являются углеводородные газы, получаемые при снижении давления нефти. Эти газовые потоки до недавнего  времени рассматривались как  отходы (газовые выбросы)  и направлялись на факел, что оказывало негативное влияние на экологию районов добычи нефти. С другой стороны эти газовые  выбросы являются энергоресурсом, используемым не по назначению, т.е. выбрасываемым  в "трубу".

Для ликвидации неблагоприятных  экологических последствий и  возврата в оборот ценного углеводородного  сырья посредством утилизации газа,  ставка должна быть сделана на высокотехнологичное  освоение месторождений нефти и  газа, включающее в себя утилизацию всех углеводородных составляющих попутного  газа.

В последнее время  проблеме утилизации попутного нефтяного  газа в мире и в России стало  уделяться все больше внимания. Разрабатываются  системы утилизации газа  внутри страны. Также ужесточаются  требования к недропользователям, призывающие их заняться развитием собственной перерабатывающей базы. Создана система учёта использования недр и система экологических штрафов.

Для санитарной охраны почвы, поверхностных водоемов и подземных вод от загрязнения нефтью, сточными водами и ПАВ рекомендуются следующие мероприятия: — запретить разбуривание и эксплуатацию нефтяных, поглощающих и нагнетательных скважин и прокладку водоводов, подающих растворы ПАВ, сточные воды и нефть в пределах зоны санитарной охраны водозаборов; — запретить сбрасывание в водоемы песка, извлекаемого вместе с нефтью при добыче и ремонте скважин, а также части избыточного бурового раствора; — применять нефтепродуктоловушки только закрытого типа; — ликвидировать временные амбары и парафиновые ямы, а также промежуточные сборные пункты с открытыми резервуарами; — заменить различного рода неэкранизированные земляные амбары, пруды-накопители, карстовые воронки и другие естественные углубления, являющиеся очагами загрязнения окружающей среды, металлическими и другими емкостями; — систематически контролировать содержание ПАВ в закачиваемых в нефтяные пласты растворах; — о всех аварийных ситуациях сообщать в местные органы санитарного надзора для усиления контроля качества воды; — проводить с нефтяниками разъяснительно-воспитательнуюработу по вопросам охраны здоровья и природы; Общее количество вредных выбросов в атмосферный воздух в районах добычи нефти и газа можно снизить совершенствованием технологических процессов и широким внедрением различных методов утилизации и очистки газа.

В настоящее время разработано  большое количество классификаций  источников техногенного воздействия на природу при проведении различного вида работ, обеспечивающих добычу углеводородов. Прежде всего выделяют первичные источники техногенеза: транспортные средства в период проведения геолого-разведочных работ с целью определения перспектив нефтегазоносности. К ним же можно отнести базовые лагеря геологов и геофизиков, строительные машины и механизмы для возведения временных коммуникаций и жилых поселков, вертолетных площадок, складов ГСМ. Масштабы воздействия на ОС в период первичного техногенеза могут увеличиваться в десятки и сотни раз по сравнению с начальным (незатронутым) этапом работ за счет ненормированных воздействий, например автотранспорта.

Вторичный техногенез активно проявляется при строительстве более долговечных сооружений (буровых площадок, кустов скважин и других промышленных и хозяйственных объектов), которые в разной степени воздействуют на все компоненты природы. Однако спектр таких воздействий более разнообразен по сравнению с первичными, поскольку число механизмов, технологий и используемых материалов резко возрастает, что, естественно, приводит к более разнообразным формам воздействия. Это же касается и начала образования потоков загрязняющих веществ в окружающую среду. В современном нефтедобывающем комплексе применяется более 2 тыс. разновидностей химических соединений, которые по генезису чужды естественным потокам веществ в ландшафтах. К органическим загрязнителям, входящим в состав например буровых растворов, относятся углеводороды (нефть, дизтопливо, масла). Их попадание в ОС чаще всего связано с аварийными ситуациями при нарушении технических условии и правил эксплуатации трубопроводов, устройств нефтяных ванн или при нефтепроявлениях. Из стационарных источников кроме буровых установок и технологических механизмов подготовки нефти к транспорту наибольшие по масштабам вторичные воздействия оказывают коммуникации (временные подъездные дороги, карьеры для выемки песчано-гравийных смесей, водоводы, ЛЭП, склады ГСМ, временные жилые поселки и др.). Особенно большое воздействие на почвогрунты оказывает перетаскивание буровых вышек. Такие операции проводятся с применением мощной гусеничной и колесной техники (К-701 и Т-150) в количестве не менее 6 единиц одновременно. При этом происходит механическая переработка слоя почв и подстилающих грунтов на полосе до 20 м и более на глубину до 0,6 м, увеличение твердости пахотного слоя на 78-100 %, увеличение объемной массы пахотного слоя с 1,07-5-1,12 до 1,50-7-1,53 г/см³, уменьшение объема почвенных пор с 57.4 до 45,6%, обесструктуривание почвы, снижение количества структурных агрегатов размером 1-кЗ мм по следу транспортной техники на 14 и 8 % по сравнению с участками, не подвергавшимися такому воздействию. Такие изменения структуры почв приводят к ухудшению ее биологических свойств - повышению биологической токсичности, образованию новых форм микрорельефа (глубокие колеи, воронки проседания), которые наносят урон естественным местам выпаса сельскохозяйственных и диких животных.

И наконец, третичная стадия динамики техногенеза возникает при эксплуатации уже сложившейся инфраструктуры добывающего предприятия. Чаще для приповерхностной части литосферы она проявляется в виде развития нежелательных экзогенных процессов, связанных с эксплуатацией стационарных устройств. Это развитие просадок, оползней и других явлений под линейными сооружениями (дорогами, ЛЭП, нефтесборными коллекторами); загрязнения почвенного покрова, подземных и поверхностных вод добываемыми флюидами, бытовыми стоками, продуктами технологии подготовки нефти и газа, ГСМ и другими веществами.

            Главным мероприятием, позволяющим значительно сократить отводы земель под бурение и обустройство скважин и обеспечить снижение затрат, связанных с отводом земель, является применение кустовых методов строительства скважин и горизонтального бурения. При этом кроме экономии плодородных земель сокращается протяженность коммуникаций и дорог, подводимых к скважинам, и повышается эффективность их обслуживания. Наиболее популярные и апробированные действия по охране почв сводятся к выполнению следующих общепринятых мероприятий:

1. по возможности максимальное использование под строительство производственных объектов земель, не пригодных для сельскохозяйственных нужд;
2. прокладка дорог к буровым установкам, скважинам и другим объектам производится с учетом минимального разрушающего воздействия на почву;
3. при проведении любых строительно-монтажных работ необходимо:

- снять плодородный слой почвы на определенную глубину с земельного участка, отведенного под строительство объекта или карьера стройматериалов;

- переместить плодородный  слой почвы в места временного  складирования и хранения для повторного использования при восстановлении земель;

4. устройство нефтеловушек, дренажа на пониженных участках местности с учетом возможности более полного сбора загрязнителей;
5. сооружение систем накопления отходов бурения и продуктов испытания скважин (шламонакопителей, амбаров, лотков и т.д.) с гидроизоляцией дна и стенок. На рис. 6.5 приведен наиболее оптимальный вариант расположения бурового оборудования, при котором достигается минимизация загрязнения и нарушения почвенного покрова;
6. устройство на буровых закрытых помещений или огражденных площадок с гидроизолированным настилом для хранения химреагентов;
7. сбор, откачка плавающих нефтепродуктов из шламового амбара и нефтеловушек для последующей их утилизации;
8. переработка отходов сырой нефти, БШ и осадков бурового раствора (после фильтрации) в строительные материалы и дорожные покрытия;
9. обезвреживание отходов бурения методом отвердения ОБР и БШ с последующим захоронением;
10. после завершения работ по строительству последней скважины на кустовой площадке, демонтажа и вывоза оборудования, материалов и обработанных глинистых растворов на новую площадку проводятся работы по восстановлению нарушенных земель.

          Природоохранные мероприятия, связанные  с сохранением растительного  и животного мира, относятся к компенсационным. Их назначение - восстановить численность и разнообразие пострадавших от техногенной деятельности видов флоры и фауны. Кроме этого должны быть созданы благоприятные условия среды их обитания. Предотвращение нежелательных последствий воздействия на растительность во многом способствует снижению экологических ущербов, которые неизбежны при осуществлении хозяйственной деятельности. Такие превентивные меры, в частности, положены в основу действующих нормативных документов, регулирующих использование леса. При рубке леса и корчевке пней деловая древесина должна быть разделана и реализована, а остатки захоронены в полосе отвода. Строительный мусор необходимо вывозить на места организованной утилизации. Строительство нефтепровода сопровождается сооружением межевых дорог для проезда строительной техники по заболоченным участкам трасс. При этом рекомендуется оставить после вырубки леса по трассе древесину. Оставшийся лес после рубки размещается в отвалах и вывозится в места, указанные администрацией района. Порубочные остатки захороняются в местах отвода.

Закачка промышленных стоков (жидких отходов) подземные воды широко применяется  в ряде развитых стран, как способ борьбы с загрязнением окружающей среды (Гольдберг и др., 1994; Грабовников и др., 1999; Рыбальченко и др., 1994). Закачка токсических стоков регулируется в каждой стране своей законодательной базой. Разрешение на эксплуатацию объектов закачки промстоков выдаются в том случае, если представлены прогнозные расчеты. подтверждающие безопасность закачки и гарантирующие определенные время локализации стоков в пределах выбранных участков горизонтов подземных вод. Выполнение таких прогнозов базируется на моделирование процессов, протекающих в период закачки и в последующее время, в течение которого оценивается потенциальная опасность закачиваемых стоков для человека.

Наиболее распространена закачка  водных растворов, когда закачиваемый флюид отличается по химической композиции и физическим свойством от пластовой  воды, но при этом в поровом пространстве присутствует только одна жидкая фаза - водный раствор. При закачке растворов  за счет существенной разницы физических и химических свойств закачиваемого  флюида и пластовой воды могут  развиваться связанные процессы (coupled processes) фильтрации с массо - и теплопереносом в подземных водах. Вместе с тем во многих случаях возможно использование постановки контаминационных расчетов без учета влияния миграционных процессов на характеристику геофильтрационных процессов.

Закачка сточной (подтоварной) воды обратно  в пласт. При добыче нефти на поверхность  вместе с ней извлекаются большие  объемы пластовой высокоминерализованной воды, в ней могут содержаться  весьма вредные для здоровья людей  и окружающей живой природы сероводород  и углекислый газ (содержание H2S в  воздухе свыше 3 мг/м3 опасно для жизни  людей). Негативное влияние на химический состав подземных вод (особенно верхних, неглубоко залегающих пластов) оказывают стоки нефтяных промыслов. Ежегодно в мире в окружающую среду попадает около 50 млн. т нефти. Соответственно, одними из „лидеров“ среди загрязнителей в настоящее время, наряду с ксенобиотиками, стали нефть и нефтепродукты, в том числе и нефтяные углеводороды. Производственные сточные воды нефтяных промыслов состоят в основном (90х98%) из высокоминерализованных пластовых вод, извлечённых на дневную поверхность вместе с нефтью. Кроме того к стокам нефтяных промыслов относят и конденсат извлекаемый на поверхность.

Трудности связанные с  утилизацией сточных вод возникают  потому, что они не могут просто сбрасываться в поверхностные водоёмы в связи с их высокой минерализацией. Поэтому централизованные системы канализации с очистными сооружениями предусматриваются на крупных объектах нефтедобычи (ЦПС, УПН, УПС, резервуарных парках, ДНС с установками предварительного сброса пластовых вод, с резервуарными парками, производственными и административно-бытовыми зданиями и на других аналогичных объектах). На площадках отдельных эксплуатационных скважин, кустов скважин, ДНС (без административно-бытовых зданий, РВС и УПС), сепарационных и замерных установок и других аналогичных отдельно стоящих объектах сбор сточных вод производится в канализационные емкости с последующим их вывозом на соответствующие очистные сооружения других объектов нефтедобычи. Бытовая канализация предусматривается на объектах нефтедобычи с постоянным пребыванием обслуживающего персонала и наличием бытовых помещений. На отдельно стоящих объектах нефтедобычи с объемом бытовых стоков до 3 м³/сут. допускается выгреб для сбора бытовых стоков с последующим вывозом на очистные сооружения. Очищенные пластовые, производственные и дождевые сточные воды нефтяных месторождений интенсивно используются для заводнения нефтяных пластов. При невозможности использования пластовых вод для ППД их закачивают в поглощающие горизонты или направляют на испарение. Объединение бытовых сточных вод с пластовыми, производственными и ливневыми сточными водами для целей заводнения допускается только после полной биологической очистки и обеззараживания бытовых стоков при расходе бытовых сточных вод не более 100 м³/сут.