Мұнай өндірісінің биосфера компмненттеріне зияны

                                                   МАЗМҰНЫ

   Кіріспе. . . . . .  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  . . . . . . 3

1. Мұнай және  мұнай өнімдерінің физикалық және химиялық  қасиетттері. 4

2. Мұнай және мұнай өнімдерінің биосфера компонентеріне әсері. . . . . . .  . .5

2.1. Мұнай және мұнай өнімдерінің топыраққа әсері. . . . . . .  . . . . . . . . . . . . . .5

2.2. Жануарлар мен  адам ағзаларына  әсері. . . . . . .  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

   Қорытынды . . . . . .  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

   Пайдаланылған әдебиеттер . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  . . . . . . . . . . . . . .18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                               К і р і с п е

 

Мұнайгаз комплексі  бірден – бір қоршаған ортаны зиянды заттармен  жабдықтаушы екендігін қазіргі  уақытта өте белгілі. Әсіресе, көмірсутек күрделі құрамдары  геологиялық  жоғарғы беткі қабаттардың ластануы тіршілік орталарының деградациялануына  әкелуде, халықтың денсаулығына залалын  тигізуге алып келуде және әлеуметтік  алдыңғы өте маңызды да өткір  экологиялық проблема болып қалуда. Қазақстанда  мұнайгаз өндіру өнеркәсіп  шаруашылығын алдыңғы  орын алатын аймақтар Атырау облысы, Батыс Қазақстан, Ақтөбе, Қызыл орда  облыстары. Экологиялық  жоғары қауіпті аймаққа Атырау облысы жатады, яғни барланған (шоғырланған) органикалық  және минералдық шикізат қорынан  дүние жүзінде алғашқы орынды алады.

Осылардың  ішінде, сыртқы ортаны  мұнай және мұнай өнімдерімен  ең көп ластануышы Жылой ауданы, яғни  территориясында  көптеген  мұнай  өнідіретін  кәсіпорындар  орналасқан, яғни Құлсары, Теңіз, Королев, Гүюрва және т.б.

Мұнай және  мұнай өнімдері топырақта, суда, өсімдіктерде  жинақталып, қоректік тізбек арқылы жануарлармен  адам  ақзаларына  түседі, ауданның экологиялық  жүйе жағдайына және  тұрғындардың  денсаулығына әсер етуде,  осыған сәйкес негізгі  мақсат  Атырау облысы, Жылой ауданының  топырақтарындағы мұнай  және мұнай өнімдерінің  жағдайын  зерттеп білу, үйрену.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Мұнай  және  мұнай  өнімдерінің физикалық және химиялық  қасиеттері.

Мұнай – сұйық каустобиолиттер  қатарына  жататын табиғи шикі зат. Мұнай түрлі өнімдер өндіруде және сұйық отын ретінде пайдаланылатын бағалы шикі зат. Мұнай ашық сары, жасыл  және қоңыр қышқыл, кейде қара түсті  болып келетін, өзіне тән иісі бар, ультра-күлгін сәуле жарығын  шығаратын сұйықтық. Табиғатта ақшыл  түсті мұнай да кездеседі.

Мысалы: Азербайжан мемлекетіндегі  «Сурахана» кен орынынан ақ түсті  мұнай өндіріп келеді. Генетикалық  тұрғыдан қарағанда мұнай шөгінді  тау жыныстары орталылығында  пайда болады. Ол органикалық қалдықтардың бір жерге немесе аумаққа шоғырланып, жиылып өзгеріске ұшырауынан пайда  болады.

Химиялық жағынан мұнай  сұйық көмірсутектердің метандық  (Сп Н₂п+2), нафтендік (Сп Н₂п), ароматтық (СпН₂п -6), қатарларының күкіртті, азотты және оттекті қосылыстарынан тұрады. Мұнай құрамындағы шекті көмірсутектер (парафиндер) метаннан (СН₄), этаннан (С₂Н₆), пропаннан (С₃Н₈), бутаннан (С₄ Н₁₀) бастап, гексоконтонға дейінгі (С₆₀ Н ₁₂₂) көмірсутектерінен тұрады. Мұнай құрамындағы аромат көмірсутектер бензол (С₆Н₆) мен дефелиннің (С₆ Н₅) туындылары. Бұларды пафталин (С₁₀Н₈) сияқты қоюланған жүйелерде ұшырайды. Нафтендер шекті ж/е ароматтық көмірсутектер аралығынан орын алады. Кендегі мұнай әр түрлі көрсеткіште көмірсутекке қаныққан. Тығыздығы бойынша мұнай 3 топқа бөлінед: 1) жеңіл мұнай тығыздығы 0,8 мг/см3      2) орташа мұнай - 0,087-0,910 г/мс 3. 3) ауыр мнай үлесіне - 20,910 г/см 3.Мұнайдың тығыздығы жоғарлаған сайын мұнайдың қайнау температурасы арта түседі.Ауыр мұнайлардың қайнау температурасы 100 °С стан, ал жеңіл мұнайдың - 50° - 100°. Мұнайда 82,5% - 87%-ке дейін көміртегі, 11,5 – 14,5% -ке дейін сутегі кездеседі. Салмағына қарай мұнай ауыр және жеңіл мұнай болып екіге бөлінеді. Жеңіл мұнай қатарына тығыздығы 0,9 г/см 2 – тан ал кейде одан да жоғарлау мөлшерде күкірт, 0,001-1,8% азот,    0,7 % оттегі, 10% -тен көбірек парафин, 35%-ке дейін асфальтты – бетонды заттар болады. Қату температруасы -30-60 °С. Мұнайдың құрамын зертеу мақсатында элементтік және фракциялық анализдер қолданылады. Фракциялық кұрамына байланысты  көмірсутек, бензинді, керосинді және бензинсіз болып ажыратылады. Табиғатта метанды күкіртті ж/е аз күкіртті мұнайлар көп кездеседі. Жалпы мұнай өз бойымен электр тогын нашар өткізеді, көп жағдайда өткізбейді. Мұнайдың жылу бөлгіштік қасиеті 10400-11000 ккал/кг шамасында, бұл ең жоғарғы жылу беретін отын болып есептеледі. Мұнайдың кейбір органикалық бензин, хлороформ, эфир сияқты ерінділерде тез ериді. Сонымен қатар ол йод, күкірт, каучук, шайыр, өсімдік майларын ерітетін еріткіш ретінде де пайдаланылады. Бірақ мұнай суда ерімейді. Мұнайдың бұл қасиеті өндірісте мұнай қабаттарына су айдау арқылы, мұнай бергіштікті жоғарлату мақсатында  пайдаланады.

  Қазақстанның  әсіресе Атырау  мұнайының  құрамында май дистилляттары құрамы жоғары 27-28 %. Май фракцияларында 60% ке жуық ароматты көмірсутектер сақталады. Атырау МӨЗ (НПЗ)  ашық өнімдер шығарады. Әртүрлі  ұңғымадан  алынған мұнайдың құрамы әр түрлі болады. Мұнай құрамындағы компоненттер қатынасы, оның типін және физикалық қасиетін анықтайды. Бір ауданда әр түрлі типті мұнайды кездестіруге болады. Экосистеманың мұнаймен ластануын  бағалау  оның  физикалық  химиялық  қасиетіне  байланысты. Мысалы құрамында  жоғары  улы және корризиялы - ативті меркаптаны бар күкіртті мұнай Қазақстанның батыс бөлігінде Атырау облысының  Жылыой мұнай газды ауданында, Каспий  шығыс жағалауында 15-20 км қашықтықта  орналасқан. Теңіз кен орны 1979 ж ашылған. Дүниежүзіндегі  ондаған ірі кенорындарының бірі болып саналады. 3- млрд тонна мұнай және 1,8 млрд  м 3 газ қоры бар.

Теңіз кен орындарында  мұнайы аномальды жоғары қысыммен (850-900 атм), тығыздығымен ( 0,785-0,802 г/см 3), газ  факторымен (300-600 м3)  қатты битумдармен. (1-2-18 % - 20% )  ерекшеленеді. Мұнайдың  қату температурасы 40 °С, тұтқырлығы 20 °С – 21 °С МПА бастапқы қайнауы - 44 °С, жеңіл фракцияның шығуы – 200 °С.

Теңіз мұнайы мен газының  құрамы мен қасиеті күрделі: күкіртті бөлігі, парафиннен, жанғыш жоғары улы  газдар H₂S, СО₂, меркаптан және көмірсутектің кең фракциялары, смола – асфальтенттік заттар (0,5 -1,5% ).

Физикалық – химиялық факторлардың әсерінен  қалдықтар түрлі химиялық  айналуларға ұшырайды. Сонымен қатар  ластанған ауа мен топырақта  түзілген қалдықтар, жаңа химиялық  заттар өзара реакцияға түседі, нәтижесінде  көптеген зиянды заттар түзіледі.

Мұнайдың суда еруі проценттің жүздік бөлігін құрайды. Бірақ мұның  өзі судың сапасын төмендету  үшін жетіп жатады. Әдетте, мұнай  компоненттері сумен қосылып  эмульсия түзеді, олар қиын бұзылады.

Мұнай және мұнай өнімі  өз полярлы органикалық еріткіштерде жақсы ериді. Мұнайды айырудың  физикалық методтарына хромотография  жатады. Қазіргі кезде универсальда және  тура методтар болып мұнай  компоненттері идентификациялаудың  спектральды методтары қолданылады.

Органикалық  қосылыстармен  қатар  мұнай құрамына әртүрлі  неорганикалық қосылыстардың  тұздары  кіреді. Табылған қосылыстар микро  элементтер. Мұнай құрамына ауыр металдар Ca, Cu, Zn, Mg, Pb, Fe, Si, Ni, V, U және  т/б. Шикі мұнайдан әр түрлі мұнай өнімдері алынады. Олар мынадай негізгі топтарға бөлінеді:

1. Жанармай (бензин, керосин, реактивті дизельді мазут)
2. Мұнай майы
3. Парафин
4. Мұнай битумдары
5. Жарықтандырғыш керосин
6. Еріткіш
7. Және т.б. мұнай өнімдері (кокс, күйе, органикалық қышқылдар және т.б)

Қоршаған  ортаны  өте  көп шикі мұнай, жанармайлар,

май, мұнай битумдары, күйе ластайды.

Атмосфера арқылы күйе кең  тарайды. Мұнайдың әр типінің  улылығы  бірдей  емес. Мұнайдың  жеңіл  фракциялары және жеңіл  мұнай  өнімдерінің (бензин, керосин) улылық әсері  бір организмдері өте күшті болады, Атырау облысының ауданында битумның жиналуы киромермен көрсетілген. Табиғи битумдар, асфальт және асфальтиттен құралады.

Битум  құрамында  ваннадий, никель және т.б. металдар сақталады.

 

 

 

 

 

 

2.      Мұнай және мұнай өнімдерінің биосфера компонентеріне.

 

           2.1.  Мұнай және мұнай өнімдерінің топыраққа әсері.

 

Топырақ техногендік және улы ингредиент жинаушы және  шектеулі орта. Мұнай  және мұнайгаз өнімдері  ауыр металлдар  тобының  және тотықсыздану  процессі  өзгеріп, рН мәнін арттырады.

Жеңіл  фракциялар  атмосферада  біртіндеп буланады,  мұнайдың  бір бөлігі  химиялық  және биологиялық  қышқылдарға  ұшырайды. Теңіз кен  орнының 70 % төгілген мұнайы  бірден  буланады. Мұнайдың қозғалуы жер асты суына  жеткен кезде тоқталып ластайды,  ауыр сазды топырақтарда мұнай сорбцияланады, пораларды бітелді, топырақ  және өсімдік  қабатын бұзады.

Топырақтағы  ж/е судағы  әртүрлі токсикалық  заттар өсімдіктердің, жануарлардың ж/е адамдардың организміне  келіп түседі.

Мұнай газ шығатын райондарда топырақтың көмірсутегімен  аз да болса  ластанса, бұл оның өз-өзінен тазаруына  себеп  болатын  микроорганизмдердің  көлемінің азайып  кетуіне әкеліп соғады. Күкіртсутегінің  көп мөлшерінің  топыраққа  түсуі, өсімдік жамылғысына  зиянды аэробтық  және спера түзуші  микроорганизмнің күрт өсуіне әкеледі. 

Көміртек  оксиді  ( орташа 70% ) атмосферада толық емес табиғи газдардың жануы, қышқыл газбен  булы газдың қосылуымен тотығады.

Азот оксиді мен күкірт оксиді бірігіп көміртек қышқылы  атмосфераға  қосылып, химиялық қосылыс  және тасымалдаушы түзеді. Желдің  көмегімен  ластағыш заттар өте ұзақ ара қашықтыққа  таралады. 1998 жылы «Тенгизшевройлға»  атмосфераға 39 ластағыш заттар бар  екенін стационар көзі дәлелдеді, оның көлемі 82338,295 т. Желдің жылдамдығы 6 м/с  қауіпті болатындығын ескеру  керек.

ТШО - таст/у  ластану  активтілік зоналарына сәйкес, анықталатын аудан, оның радиусы 19,5 км және 1,95 км. Активті  ластану зонасының ауданы 1,180 км ².

Жанбаған  көмірсутек газ  фазасын түзеді 1 метан, этаннан конденцирленген  көмір сутекке  дейін - 15-20% және күйе 4-8 %, азот оксиді және күйлер ластану  көздерінен 1-2 км –ге дейін таралады. Көмірсутек оксидтері атмосфера  қабатында 5-8 км  қашықтықтарда  миграцияланады.

Сол  сияқты отындарды  жаққан кезде кейбір қосылыстармен  күкіртті сутек түзіліп, ауа ағысымен  алыс жерлерге  жетіп, күтпеген аймақтарда да фауна мен флораға, адамзатқа  зиянын келтіріп  отырады. Топырақ  күкірт және азот диоксидтері сумен  сонымен қатар атмосферада  озонмен  әрекеттесіп нәтижесінде  қышқыл жауынға  айналады. Ол  жауын әр түрлі жағдайда топыраққа  түсіп, топырақтың мұндай жағдайға  келуі  табиғатымыздың алғашқы бұзылуының бір сатысы болып табылады. Күкіртті сутек қазіргі кезде біздің  өңіріміз Атырау қаласында да шамадан  тыс көбею  үстінде. Ол әрине туған  өлкемізде қаптаған өнеркәсіп пен  зауыттардың өнімдерді өндіру нәтижесінде  ауамызға үздіксіз таралу үстінде.

Мұнай мен  газдың басты  көлігі - құбырлар. Құбырлар жаңарту  процессінде тасымалданатын  мұнай  өнімдердің ағып  кетуі мүмкін, олар атмосфераның, топырақтың судың бүлінуіне  алып келеді. Мұнай - газ конденсантының магистральді құбырларды, резервуарларды, бүлдіріп алу, құю-құйып алу операциялары  және тиісті  аумақтарының бүлінуін туғызады. Топырақтың физикалық және химиялық қасиеттерін  өзгертіп, биогеоценозға  әсерін тигізеді,  және мұнай және газ конденсанты судың астыңғы  және үсті суларын бүлдіреді. Осындай  ластану кезінде  қоршаған ортаның  өзін - өзі тазартуы жай жүреді, содан  оларды пайдалану мүмкіндігін шектеледі.

Теңіздің  грунт  сулары (приурочены к новокаспийским и хвалынским  морским отложением)

Жер асты суларының негізгі  ластаушы көздері авариялық қалдықтар, автотранспорт, тұрмыстық қалдықтар  болып табылады. Ал ластаушы заттар күкіртті мұнай, көмірлі ж/е биотекті заттар.

Мұнай және газ өндірісінің  мүмкіндік салдары.

Мұнай және газ өндірісі  қоршаған  ортаны  ластайтын өндіріс  салаларына  жатады. Жаңа табиғи кен  орындарды игеруде ( үлкен  қысымдар, температура ж/е т.б) сондай-ақ жаңа  технологияларды пайдалану жағдайында пайда болатын қателіктерден  келеңсіз жағдайда күкірт сутекпен бір жерде ауыр және қауіпті болады, ж/е кез-келген қателік үлкен көлемдегі ауыр сомдарға айналдырып әкелуі мүмкін.

Мұнай мен газдың атмосферадағы  қалдықтары ж/е жанғыш өнімдерде  атмосфераның  озон қабатына кері әсерінен тигізді. Көмірсутектің көп мөлшерінің жануының нәтижесінде ауадағы көмірқышқыл  газдарының концентрациясының өсуі, және жоғары температураға үлкен  қуат  таситын  қалдықтар біздің  планетаның жылу балансына әсер етеді, атмосферадағы  радиациялық және  оптикаларының  құрамын өзгертеді, соның  салдарынан жер шарының  кейбір аудандарында қышқыл жаңбыр жаууы  мүмкін, олар  жердегі барлық тіршілікті жояды. Осылардың барлығы әлемдік  экологияның системасының  бұзылуына  әкеліп соғады.

( Батманов К.Б.  Мансуров  З.А. Осложнения при работе  углеводородного  сырья Карашыганакского  месторождения и пути устарнения).

Көмірсутек шикізаттарының физика – химиялық құрамын анализдеуде, яғни Қарашығанақ  кен орнындағы  мұнайда парафин мөлшерінің  өте  жоғары екендігін көрсетеді, ол кәсіпорында  мұнайды жинақтауда, тасымалдауда топырақта  гидрат тығындарының  қалыптасуына әкеледі. Кен орындарының қабаттарында  қышқылды газдардың ( H₂ S 3,5 %, CO₂–5,6 %) көп сақталуы мөлшері  гидрат түзу процесстерін жоғарылатады.