CC BY
82
отложений (информация корреляционно-генетического характера); СА(Ф) - силикатный анализ фракции < 0,001 мм; ГМ - глинистые минералы (содержание, %); СВ(Г) - свойства грунта (информация прогнозного характера) (рис. 1).
Для рентгенофлуоресцентного (спектрального) анализа схема включает следующие блоки: ГГК(ЛГ) -геолого-генетические комплексы (литологические группы); МС - микроэлементный состав; Ок - содержание оксидов железа и кальция (они влияют на концентрации многих микроэлементов); Мс - содержание фракции < 0,001 мм; ГМ - минеральный состав этой фракции (содержание глинистых минералов с различной адсорбционной способностью); КТЭ - концентрации токсичных элементов; СРГЗ - степень риска гео-
химического загрязнения (информация геоэкологического характера при инженерно-геологической оценке дисперсных грунтов) (рис. 2).
Представленные схемы (рис. 1, 2) показывают последовательные взаимосвязи блоков в системе «инженерно-геологическая оценка грунта»: первоначальная информация о выделенных на генетической основе геолого-генетических комплексах и литологических группах грунтов дополняется данными их валового химического и микроэлементного состава, анализ которых с применением методов стандартной статистики, кластерного анализа и программы «Decompose» позволяет решать обратные (подтверждать или не подтверждать выделение комплексов), прогнозные и геоэкологические задачи.
Библиографический список
1. Интерпретация геохимических данных / Е.В.Скляров [и др.]. М.: Интермет Инженеринг, 2001. 288 с.
2. Ревенко А.Г. Рентгеноспектральный флуоресцентный анализ природных материалов. Новосибирск: Наука, 1994. 264 с.
3. Рященко Т.Г. Региональное грунтоведение (Восточная Сибирь). Иркутск: ИЗК СО РАН, 2010. 287 с.
4. Рященко Т.Г., Ухова Н.Н. Химический состав дисперсных грунтов: возможности и прогнозы (юг Восточной Сибири). Иркутск: ИЗК СО РАН, 2008. 131 с.
УДК 574.4/5(075.8)
ЗДСТЕМА НЕФТЕПРОДУКТООБЕСПЕЧЕНИЯ ИРКУТСКОЙ ОБЛАСТИ: СОСТОЯНИЕ И ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ
С.С.Тимофеева1, С.С.Тимофеев2, Д.В.Перминова3
Национальный исследовательский Иркутский государственный технический университет, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.
Рассмотрена структура системы нефтепродуктообеспечения Иркутской области. Дана характеристика основных воздействий данной системы на окружающую среду. Ил.2. Табл.2. Библиогр.9 назв.
Ключевые слова: система нефтепродуктообеспечения; автозаправочные станции и комплексы; потери нефтепродуктов; экологический риск.
THE SYSTEM OF PETROLEUM PRODUCTS PROVISION IN IRKUTSK REGION: STATUS AND ENVIRONMENTAL PROBLEMS
S.S.Timofeeva, S.S.Timofeev, D.V.Perminova
National Research Irkutsk State Technical University, 83, Lermontov St., Irkutsk, 664074.
The authors consider the structure of the system of petroleum products provision in Irkutsk region. They give the characteristic of the basic environmental impacts of this system.
Key words: system of petroleum products provision; gas-filling stations and complexes; losses of petroleum products; ecological risk.
Экономическая жизнь современной России немыслима без нефти и нефтепродуктов. Капитал в современных вертикально интегрированных компаниях концентрируется в замкнутом технологическом цикле «нефтедобыча - нефтепереработка - нефтесбыт», в
из одной составляющей цикла в другую. В зависимости от структуры спроса и потребления меняются приоритеты, и в настоящее время наблюдается рост рентабельности реализации нефтепродуктов в системе нефтесбыт - нефтепродуктообеспечение, отмеча-
зависимости от экономической ситуации перетекает ется широкий перелив нефтекапитала в сферу нефте-
1Тимофеева Светлана Семеновна, доктор технических наук, профессор, заведующая кафедрой промышленной экологии и безопасности жизнедеятельности, тел.: 8(3952)405106.
Timofeeva Svetlana Semenovna, Doctor of technical sciences, professor, head of the chair of Industrial Ecology and Safety of Life Activity, tel. 8(3952)405106.
2Тимофеев Семен Сергеевич, старший преподаватель кафедры промышленной экологии и безопасности жизнедеятельности, тел.: (3952)405671.
Timofeev Semen Sergeevich, senior lecturer of the chair of Industrial Ecology and Safety of Life Activity, tel.: (3952)405671.
3Перминова Дарья Владимировна, студентка. Perminova Daria, Student.
продуктообеспечения. Это привело к интенсивной конкурентной борьбе в данном секторе рынка и значительному расширению этой системы, в том числе и на территории Иркутской области.
В настоящей работе исследована система неф-тепродуктообеспечения, складывающаяся на территории Иркутской области, и те экологические риски, которые она создает в регионе.
Согласно нормативным документам «нефтепро-дуктообеспечение - процесс перемещения нефтепродуктов основными видами транспорта (железнодорожный, трубопроводный, автомобильный, речной и морской) от районов производства к районам потребления. Прием, хранение и отпуск нефтепродуктов в организациях (нефтебазы, склады горюче-смазочных материалов, стационарные и передвижные автозаправочные станции и автозаправочные комплексы) осуществляют в необходимых количествах и ассортименте с целью удовлетворения потребительского спроса».
На территории Иркутской области присутствуют практически все виды транспортировки нефти и нефтепродуктов, за исключением морского.
По Транссибирской магистрали - ВосточноСибирской железной дороге - филиале ОАО «Российские железные дороги» (ВСЖД) ежегодно в железнодорожных цистернах перевозится около 20 млн т нефтяных грузов. По территории области проходит нефтепровод до Ангарского нефтеперегонного завода. Завод ежегодно перерабатывает 11 млн т (80.5 млн барр) западносибирской нефти, поставляемой по системе нефтепроводов АК «Транснефть». Построен нефтепровод «Восточная Сибирь - Тихий океан». Автомобильным транспортом нефть и нефтепродукты доставляются на нефтебазы, а уже оттуда перераспределяются непосредственно в пункты реализации -автозаправочные станции и комплексы. Речным транспортом нефтепродукты доставляются в северные территории Иркутской области. В связи с постоянным ростом автопарка происходит увеличение количества АЗС и АЗК - неотъемлемой части автодорожного комплекса, а следовательно, и всей системы нефтепродуктообеспечения. Автозаправочные станции (АЗС) представляют собой комплекс зданий с оборудованием, предназначенным для приема, хранения и выдачи нефтепродуктов транспортным средствам. Специфической особенностью автозаправочных комплексов (АЗК) является размещение технологического оборудования на открытых площадках, где выделяющиеся токсичные пары рассеиваются естественными воздушными потоками. Еще одной особенностью АЗК является размещение на одной территории оборудования для сервисного обслуживания автомобилей, шиномонтажа, мойки, подкачки шин, а также кафе, магазинов и др.
Нефтепродуктообеспечение представляет собой сложнейший технологический процесс, элементами которого являются крупные предприятия, производящие нефтепродукты. Производимые на них нефтепродукты по трубопроводам, в цистернах по железным дорогам транспортируются на крупные перевалочные
и распределительные нефтебазы. Далее продукты через обширную сеть нефтебаз и их филиалов поставляются в многочисленную сеть автозаправочных станций и другим потребителям.
В табл. 1 представлено количество нефтепродуктов, выпущенное Ангарской нефтехимической компанией в 2007-2009 гг.[1].
Таблица 1
Продукция ОАО «АНХК» поступает на внутренний рынок в небольших количествах, большая ее часть отправляется на экспорт. Нефтепродукты, продаваемые на территории области, поступают железнодорожным транспортом из Омска.
В настоящее время на территории области восемь действующих нефтебаз ЗАО «Иркутскнефтепродукт», реализующих нефтепродукты производства ОАО «АНХК»: Култукская, Харикская, Тулунская, Нижне-удинская, Тайшетская, Вихоревская, Усть-Кутская и Киренская. Также действуют нефтебазы других компаний: нефтебаза в черте г. Ангарска компании "Сибирский регион", две нефтебазы ЗАО "Фаст-Ойл", находящиеся на территории г. Ангарска и в Черемхов-ском районе и др. [2].
Компания "КрайсНефть" имеет в собственности современную нефтебазу в черте г. Иркутска с объемом хранения моторного топлива 6000 т и обогреваемым маслопарком на 360 т хранения. Крупнейшей нефтебазой на территории города является Жилкин-ский цех ООО "Иркутск-Терминал".
Многочисленные автозаправочные станции и комплексы являются последним звеном в системе нефтепродуктообеспечения.
Нами выполнена инвентаризация АЗС и АЗК на территории Иркутской области. Установлено, что в настоящее время на территории г. Иркутска функционирует 76 АЗС и АЗК, принадлежащих как крупным компаниям, так и частным лицам. К крупнейшим компаниям, занимающимся розничной продажей нефтепродуктов, можно отнести Иркутскнефтепродукт, КрайсНефть, ОМНИ. Распределение АЗС и АЗК по принадлежности к компаниям и районам города представлено в табл. 2.
В Иркутской области успешно реализуют нефтепродукты на 400 АЗС и АЗК.
На территории области сосредоточены 81 АЗС и АЗК (включая Иркутск), принадлежащие компании Иркутскнефтепродукт [3]. Площадь обслуживания покрывает практически всю область: Тункинская долина, территория южного Байкала, множество пунктов вдоль федеральной трассы АН-6 и Качугского тракта, а так-
Выпуск нефтепродуктов^ОАО «АНХК», млн.т
Нефтепродукты Год
2007 2008 2009
Суммарный выпуск, 8,58 8,67 8,74
в том числе:
Бензин (в том числе прямо-гонный) 1,07 1,79 1,81
Дизельное топливо 1,90 2,99 2,91
Керосин 0,34 0,42 0,16
же северные районы до п. Магистральный. Распределение АЗС и АЗК по городам области представлено на рис. 1.
Таблица 2
Количество АЗК (АЗС) по
районам города
Компания Ленин-ский Свердлов-ский Октябрь-ский Пра-вобе-реж-ный Итого
ОМНИ 7 6 1 5 19
Иркутскнеф- 7 2 3 5 17
тепродукт
КрайсНефть 3 4 4 2 13
Энергис 3 1 4
БРК 1 1 2
Фаст-Ойл 1 1 2
Кузьмиха 1 1
СИБНЕФТЕгаз 1 1
ЛюксНефть 1 1
ЗАО "Сибав- 1 1
тотрак"
ООО 1 1
"Монолит"
ИркОйл 1 1
ЛюксОйл 1 1
000"Континен 1 1
т Авто Плюс"
ИП Коробель- 1 1
ников
ОМСКнефть 1 1
Первая 1 1
ТомскНефть 1 1
Сибнефть 1 1
АЗК Лидер 1 1
АЗС (прочие) 2 3 5
24 21 13 18 76
В поселках Усть-Ордынском, Мелехово, Качуге, Жигалово, Бохане, Усть-Уде, Куйтуне, Кузнецовке, Покосном, Вихоревке, Баяндае, Еланцах, Култуке, Слюдянке, Байкальске, Листвянке, Хомутово, Жигалово находится по одной АЗС под товарным знаком «Ир-кутскнефтепродукт».
Вторым крупнейшим продавцом нефтепродуктов является компания «КрайсНефть». На территории области расположено 33 заправочных пункта, включая Иркутск, из них четыре - АЗС, использующие товарный знак «КрайсНефть». На рис. 2 представлено их распределение по городам области [4].
Рис. 1. Количество АЗС и АЗК ЗАО «Иркутскнефте-продукт» в городах Иркутской области
Рис. 2. Количество АЗС и АЗК «КрайсНефть» в городах Иркутской области
Вдоль Качугского тракта расположено два автозаправочных пункта, по Байкальскому тракту - один, в Шелехово, Жигалово, Култуке, Николе, Хомутово, Оё-ке, Дзержинске, Баяндае и в местности Тогот - по одному.
Третьей крупной компанией, поставляющей на рынок в сфере нефтепродуктообеспечения Иркутской области, является компания ОМНИ, ей принадлежит 29 автозаправочных пунктов. Наибольшее их количество сосредоточено в областном центре. По территории области их распределение таково: Култук -1, Че-ремховский район - 3, Ангарск - 6 [5].
Помимо двух АЗС Фаст-Ойл, расположенных в г.Иркутске, на территории области находится еще семь заправочных пунктов, которые распределены следующим образом: Качугский тракт - 3, Александровский тракт - 1, федеральная трасса АН-6 - 3. В 2011 г. планируется открытие пяти новых АЗС [6].
Кроме этих компаний на территории области имеется и множество других, в каждом городе они различны. Например, сеть АЗС "Сибирский регион", в эту сеть входит 2 АЗС и 3 АЗК, расположенных в г.Ангарске, АЗК в с. Смоленщина, а также 6 АЗС в г. Тулу не [7].
Еще одной компанией, ведущей активную деятельность в розничной торговле нефтепродуктами, является сеть АЗС «Братский бензин», в которую входит 12 автозаправочных пунктов, расположенных на территории г. Братска и в его окресностях.
Если рассмотреть деятельность компаний в разрезе конкретных городов, то можно перечислить следующие:
- Шелехов - Энергис, Сибиряк и автозаправка, ЗАО Волынь;
- Ангарск - ООО Полюс-М, БРК, ООО Петроленд, ООО Сибинком;
- Усолье-Сибирское - ООО Ангар;
- Усть-Илимск - Группа ИЛИМ, ООО Технолюкс.
Таким образом, на рынке нефтепродуктообеспе-
чения Иркутской области конкурируют как крупные компании, так и мелкие поставщики, и каждый из них является источником экологического риска.
На каждом этапе функционирования системы нефтепродуктообеспечения возможны потери нефтепродуктов, а следовательно, возникают экологические риски, создающие ущерб окружающей среде.
В зависимости от причин возникновения, потери нефти и нефтепродуктов делятся на естественные, эксплуатационные и аварийные, а по характеру возникновения - на количественные, качественные и смешанные (качественно-количественные). Характер потерь зависит от того, сопровождаются ли они уменьшением массы нефтепродукта или ухудшением его физико-химических и эксплуатационных свойств.
Количественные потери, которые вызываются проливами, утечками и т.п., связаны только с уменьшением количества нефти и нефтепродуктов, качество которых не снижается. Если учесть взаимосвязь технологических операций приема, хранения и заправки (уменьшение потерь на одной из них может привести к увеличению потерь на другой), то общие потери только нефтепродуктов в год составят около 0,03% (масс.) оборота нефтепродуктов, а фактическое распределение этих потерь сложится следующим образом: при складском хранении - 37,2 %, при железнодорожных и автомобильных перевозках - 6,2%, при водных перевозках - 27,2% и на магистральных неф-тепродуктоводах - 29,4%. Доминирующими в общих потерях продуктов являются потери автобензина, затем дизельного топлива, мазута, нефти и прочих нефтепродуктов.
Количественные потери нефти и нефтепродуктов происходят потому, что технические средства для работы с ними не обладают абсолютной герметичностью, а нефтепродукты по своей природе склонны к испарению.
Потери от утечек и пролива обычно происходят в местах неплотного соединения труб, рукавов, задвижек, в результате перелива нефтепродуктов при заполнении резервуаров и топливных баков автомобилей, налива нефти и нефтепродуктов в неисправные средства хранения. Железнодорожные и автомобильные цистерны в процессе налива находятся с открытыми верхними люками, через которые пары топлива свободно вытесняются наружу и попадают в атмосферу, загрязняя ее. Несмотря на то что цистерны оборудованы нижними сливными устройствами, открыть последние можно только тогда, когда будет открыт верхний люк, т.е. при разгерметизации цистерны и выпуске определенного количества паровоздушной смеси в атмосферу. Основными причинами утечек нефти и нефтепродуктов являются неудовлетвори-
тельное состояние резервуарного парка и низкая квалификация обслуживающего персонала.
Статистические данные о случаях разгерметизации резервуаров свидетельствуют о том, что основными неисправностями резервуаров, способствующими количественным потерям нефти и нефтепродуктов, являются коррозионный износ элементов конструкции (до 60%), деформация геометрической формы (25%) и дефекты сварных швов (15%).
Проливы и утечки нефти и нефтепродуктов в процессе эксплуатации являются значительным фактором загрязнения воздуха, почвы, водоемов, подземных инженерных сооружений вокруг нефтебаз и автомобильных заправочных станций. По характеру воздействия источники загрязнения окружающей среды разделяются на постоянно действующие, периодические и случайные. К первой группе источников загрязнения относятся большие и малые "дыхания" резервуаров, выбросы паровоздушной смеси из баков автомобилей при заправке, выхлопные газы автомобильных двигателей на территории АЗС, выбросы при заправке и сливе нефти и нефтепродуктов. Источники этой группы загрязняют главным образом атмосферный воздух на территории. Потери нефти и нефтепродуктов от испарения при хранении связаны с так называемыми "большими и малыми" дыханиями резервуаров. Известно, что потери от "малых" дыханий с 1 м3 газового пространства резервуаров, сообщающихся с атмосферой через дыхательные клапаны, при изменении температуры паров на 10 °С равны 6-10 г, а при изменении атмосферного давления на 1 мм рт.ст.- 2-4 г. Скорость насыщения парами газового пространства пропорциональна площади поверхности испарения. Подсчитано, что с 1 м2 поверхности испарения наземного резервуара испаряется и теряется более 4 кг нефтепродукта в месяц. Годовые потери горючего для резервуара вместимостью 400 м3 могут составить 1,28% от массы хранимого продукта. Кроме того, как было отмечено выше, выбросы паров углеводородов в процессе заполнения резервуаров являются одним из существенных источников загрязнения окружающей среды. Наибольшая масса дренажируемых в атмосферу паров бензина приходится на процесс слива бензина в емкости нефтебаз и АЗС и заправку автомобилей. Следует отметить, что хотя выбросы (потери) паров бензина при заправке автомобилей не относятся к прямым потерям АЗС (это уже потери владельцев автотранспорта), они вносят не меньший вклад в загрязнение атмосферы города. При этом следует учитывать, что соединения выбрасываемых углеводородов бензина (СО, "ЫхОу, ЫхНу и др.), образующиеся в атмосфере в результате фотохимических реакций под воздействием солнечных лучей, обладают на два порядка большей токсичностью, чем сами углеводороды. При этом масса выбрасываемых газов углеводородов может составлять до 0,1% от массы переваливаемого продукта. В среднем состав паровоздушной смеси, "выдыхаемой" из резервуаров, включает 32% массовой доли углеводородов метанового ряда, 12% бензиновых фракций и 56% воздуха. Такие выбросы, кроме загрязнения окружаю-
щей среды, создают пожаровзрывоопасную ситуацию в районе нефтебаз и АЗС.
Ко второй группе источников загрязнения относятся: проливы нефти и нефтепродуктов при сливе из автоцистерн в резервуары, проливы нефтепродуктов при заправке автотранспорта. К третьей группе источников загрязнения относятся: утечки и проливы нефти и нефтепродуктов при ремонте и обслуживании технологического оборудования; аварийные утечки в результате нарушения герметичности гидравлической системы (резервуаров, трубопроводов, шлангов, колонок и т.п.).
Источники второй и третьей групп приводят к загрязнению нефтепродуктами почвы, водоемов и подземных инженерных сооружений. Значение отдельных составляющих к общей эмиссии загрязнения зависит от технических параметров оборудования, его состояния, квалификации и дисциплины персонала. Ориентировочные значения отдельных источников в общей эмиссии загрязнения приведены ниже: проливы при заправке автотранспорта - 30%; проливы при сливе нефти и нефтепродуктов из автоцистерн - 25%; проливы и утечки нефти и нефтепродуктов при обслуживании и ремонте технологического оборудования -20%; утечки нефти и нефтепродуктов из-за неисправности оборудования - 15% ; другие источники - 10% [8].
Нефть и продукты ее переработки, попадая в воду, растекаются вследствие гидрофобности по поверхности, образуя тонкую нефтяную пленку, которая перемещается со скоростью примерно в два раза большей, чем скорость течения воды. При соприкосновении с берегом и прибрежной растительностью нефтяная пленка оседает на них. В процессе распространения по поверхности воды легкие фракции нефти частично испаряются, растворяются, а тяжелые опускаются в толщу воды, оседают на дно и образуют донное загрязнение. Влияние нефти и нефтепродук-
тов на водоемы Иркутской области проявляется в ухудшении физических свойств воды (замутнение, изменение цвета, вкуса, запаха), растворении в воде токсичных веществ, образовании поверхностной пленки нефти и осадка на дне водоема, понижающих содержание в воде кислорода [9].
Характерные запах и привкус появляются при концентрации нефти в воде 0,5 мг/л, а нафтеновых кислот - 0,01 мг/ л. Значительные изменения химических показателей воды происходят при содержании нефти и нефтепродуктов более 100-500 мг/л. Пленка нефти на поверхности водоема ухудшает газообмен воды с атмосферой, замедляя скорость аэрации и удаления двуокиси углерода, образующейся при окислении нефти. При толщине нефтяной пленки 4,1 мм и концентрации нефти в воде 17 мг/л количество растворенного кислорода за 20-25 суток понижается на 40%.
Загрязнение нефтью и нефтепродуктами водоемов приводит к ухудшению качества рыбы (появление окраски, пятен, запаха, привкуса), гибели взрослых рыб, молоди, личинок и икры, отклонениям от нормального развития рыбной молоди, личинок и икры, сокращению кормовых запасов (планктона).
Таким образом, экологический ущерб окружающей среде от функционирования системы нефтепродукто-обеспечения определяется как числом АЗС и АЗК на территории, так и количеством автомобилей в Иркутской области. В Иркутской области отмечается устойчивый рост числа автомобилей. Так, в 2006 г. на территории Иркутской области было зафиксировано 151,9 единиц собственных легковых автомобилей на 1000 населения, в 2007 г. - 164,9 единиц, в 2008 г. - 183,9 единиц [1]. В настоящее время отказаться от благ цивилизации невозможно, надо изыскивать способы минимизации потерь нефтепродуктов и технологий био-ремедиации загрязненной среды.
Библиографический список
1. Муниципальные образования Иркутской области в 2008 году: экономико-статистический сборник. Ч. 1: Федеральная служба государственной статистики / Иркутскстат. Иркутск: Типография территориального органа Федеральной службы государственной статистики по Иркутской области, 2009. 68 с.
2. http://www.rosneft.ru
/Downstream/refining/Refineries/Angarsk_Refinery/
3. http://www.rosneft.ru/Downstream/servicestations/Irkutsk_ Region/
4. http://www.kraisneft.ru/index.php?page=business&id=1
5. http://omni-irk.ru/?page_id=83
6.http://www.fastoil.ru/about/article.aspx?article=e18d408f-d8f3-41 с7-9202-6а3599679сАэ
7. http://www.sib-region.eom/activity.html#
8. http://www.securpress.ru/
9. Тимофеева С.С., Тимофеев С.С. Экологические проблемы утилизации отходов в нефтегазовой промышленности // Вестник ИрГТУ. 2010. № 2. С. 19-24.
