Разведка и добыча нефти на континентальном шельфе также сопровождается техногенным загрязнением Мирового океана. По зарубежным оценкам, поступление нефти в океан из этого источника не превышает 200-300 тыс. т /год. Аварийные разливы наиболее часто происходят при испытаниях скважин и транспортировке углеводородного сырья по трубопроводам на береговые сборные пункты.
Для охраны гидросферы от нефтяного загрязнения большое распространение должны получить превентивные природоохранныемероприятия, снижающие или исключающие вероятность аварии при добыче и транспортировке углеводородного сырья. Они связаны с увеличением затрат на строительство судов, морских стационарных платформ н подводных трубопроводов, но их объем значительно меньше расходов на применение методов очистки воды и убытков от ухудшения биологических и рекреационных ресурсов Мирового океана.
Подземные воды
Масштабность техногенного воздействия разведки и разработки месторождений углеводородов на подземные воды зависит от геологического строения, гидродинамических и термобарических условий, технологии эксплуатации нефтегазоводоносных комплексов.
Влияние техногенных факторов непосредственно сказывается на изменениях физико-химического состава и органолептических свойств грунтовых вод, а с некоторым запозданием во времени - и на качественных характеристиках подземных вод глубокихструктурных горизонтов. Как следствие, гидрохимическая и температурная обстановка в водоносных горизонтах, сформированная под воздействием техногенных факторов, оказывает влияние на фильтрационные свойства пород. Экспериментальные данные свидетельствуют, что при изменении температуры от 20 до 80 ° С проницаемость глин возрастает на один или два порядка, что, в свою очередь, обусловливает увеличение скорости латеральной миграции подземных вод и вертикального водообмена.
При фильтрации воды, загрязненной нефтепродуктами, происходит их постоянное накопление во вмещающих породах. Вместе с тем, параллельно накоплению идут процессы разложения органических веществ с учетом реальной физико-химической обстановки в коллекторе.
Существенное влияние на загрязнение поверхностных и подземных вод оказывают попутные воды, которые извлекаются из продуктивного пласта на поверхность вместе с нефтью или газом. Наряду с высоким содержаниемсолей в этих водах присутствуют токсичные злементы (бор, литий, бром, стронций и др.) и органические вещества(нафтеновые кислоты, фенолы, эфиры, бензол и др.). В попутных водах встречаются механические примеси, нефтепродукты, а также утяжелители и химреагенты, которые применяют в процессе бурения скважин.
ОХРАНА ПРИРОДНЫХ ВОД
К природным водам относятся поверхностные воды (реки, ручьи, озера, болота и т.д), а также подземные воды пресных водоносных горизонтов.
Уменьшение сброса загрязняющих веществ возможно:
1) при рациональном водопользовании;
2) за счет повышения уровня очистки сбрасываемых вод;
3) за счет применения замкнутых систем водоснабжения (бессточные технологии).
ОЦЕНКА ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОДНОЙ СРЕДЫ
Нормирование качества воды состоит в установлении совокупности допустимых значений показателей ее состава и свойств, в пределах которых надежно обеспечивается здоровье населения, благоприятные условия водопользования и экологическое благополучие водного объекта.
К основным критериям оценки относятся:
- критерии, отражающие воздействие отдельных веществ или факторов;
- критерии, отражающие комплексное воздействие всех факторов, так называемые экологические критерии.
Критерии, отражающие воздействие отдельных факторов
Для сточных вод, сбрасываемых в водные объекты хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования, выделены следующие лимитирующие показатели вредности (ЛПВ):
санитарно-токсикологический,
общесанитарный,
органолептический (вкусовой).
ПДК вредных веществ для поверхностных вод по санитарно-гигиеническим требованиям
| Вещество | ЛПВ | ПДК р/х, мг/л | Класс опасности | ПДК сан, мг/л |
| Диэтиленгликоль Этиленгликоль Метанол Моноэтаноламин Нефтепродукты и нефть Zn | Токсикологический Сан-токс. Сан-токс. Сан-токс. Рыб.хоз. Токсикологический | 0,05 0,25 0,1 0,01 0,05 0,01 | - 4 4 4 3 3 | 1,0 1,0 - 0,5 0,3 1,0 |
| ПДК нефтепродуктов в природных водах, мг/л | ||||
| ЗВ | ЛПВ | ПДК для хозяйственно-питьевых водоемов | ||
| Нефть и нефтепродукты Нефть высокосернистая | Органолептический -«- | 0,3 0,1 | ||
СПОСОБЫ БОРЬБЫ С НЕФТЕЗАГРЯЗНЕНИЕМ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ
В настоящее время применяют следующие методы ликвидации нефтяных загрязнений водных объектов:
-механические,
-физико-химические,
-химические,
-биологические
ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД
Основная цель водоохранных мероприятий на предприятиях нефтегазокомплекса – минимизация вредного воздействия на воднуюсреду путем эффективной очистки бытовых и производственных сточных вод.
Существует большое разнообразие технологий очистки стоков и, соответственно, очистных сооружений. Эффективность их различна.
Эффективность очистки сточных вод разными методами
| ЗВ | Метод очистки | Концентрация, мг/л | Степень очистки, % | |
| до очистки | после | |||
| Нефть | Фильтрование (песок) Нефтеловушки Биохимическое окисление | 20-200 26000 17,6 | 10-25 57 8,2 | 50-87 99,7 53 |
Выбор метода очистки зависит от типа загрязняющих веществ.
| Загрязняющие вещества | Число ступеней очистки | ||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |||
| Биологические | Биохимические | Специфические ЗВ | Ф/Х очиcтка III | ||||
| Хоз.-бытовой сток, промсток | Биосорбционная очистка | ||||||
| Физико-химические | Агрегатированная взвесь | Химически связанные | Ф/Х очистка II | ||||
| Механически агрегатированные | Физ-хим. очистка I | ||||||
| Механические примеси, нефтепродукты и др. | Механическая очистка | ||||||
Механические методы очистки сточных вод используют гравитационные и центробежные силы для очистки сточных вод от загрязняющих веществ.
Мелкодисперсные загрязняющие частицы отделяются фильтрованием.
Грубодисперсные загрязняющие вещества (минеральные и органические) выделяют отстаиванием и разделением в поле центробежных сил на гидроциклонах или центрифугах.
Нефтеловушка основное сооружение для отстаивания нефтесодержащих сточных вод. В ней оседает и значительное количество твердых механических примесей.
Физико-химические методы очистки сточных вод
К ним относятся методы флотации, коагуляции. Физико-химические методы позволяют интенсифицировать отделение взвешенных частиц минеральных и органических загрязняющих веществ, позволяют извлекать из стоков необходимые компоненты (экстракция, сорбция и др.).
Флотация
Флотация – способ удаления из сточных вод загрязняющих веществ (эмульгированной нефти, нефтепродуктов, твердых минеральных загрязнителей, которые не задерживаются в нефтеловушках) за счет прилипания частиц примесей к пузырькам воздуха и выносу загрязненных веществ вместе с ними.
В зависимости от способа образования пузырьков различают флотацию: компрессионную (напорную), пенную, химическую, вибро-, био- и электрофлотацию.
Компрессионная – образование пузырьков газа в газонасыщенной воде в аппарате по мере снижения давления.
Время пребывания во флотационной зоне r = 20мин, а в отстойной зоне – 3 ч.
Количество газа (при снятии давления) не менее 15 л/м3; содержание нефти и механических примесей не более 250-300 мг/л, деэмульгатор – нежелателен, т.к. снижает эффективность очистки.
При таком способе очистки воды возникает проблема обработки и утилизации
Биологические методы очистки
Для удаления из сточных вод растворенных органических веществ часто применяют биологическое окисление в природных или искусственных условиях
Биохимическую очистку проводят на станциях биохимической очистки, имеющих пропускную способность 50-100 м3/сут, после механической и физико-механической очистки.
Могут быть испытаны различные микроорганизмы-деструкторы (аэробные бактерии), иммобилизованные на твердых частицах, способные «поедать» органические вещества, содержащиеся в сточных водах.
Преимущества биофильтров: простота эксплуатации, надежность работы, малые затраты энергии, способность выдерживать 2-9 кратные перегрузки по загрязненным веществам и расходу сточных вод.