CC BY
68
экология
УДК 504.054:665.6
А. Т. Пивоваров, Ю. Б. Салина Астраханский государственный технический университет
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ПРИМЕНЕНИЯ НЕФТЕПРОДУКТОВ
Введение
Применение нефтепродуктов неизбежно сопровождается выбросами загрязнений в окружающую среду. Загрязнению подвергаются атмосфера, гидросфера и геосфера.
В атмосферу выбросы попадают в виде продуктов сгорания из промышленных и бытовых печей, в виде выхлопов отработанных газов двигателей внутреннего сгорания, в виде испарений нефтепродуктов и других летучих жидкостей, при сублимации асфальтодорожных покрытий и при пожарах.
В гидросферу вредные выбросы попадают вместе с «подтоварной» водой при зачистке резервуаров, при промывке и пропарке нефтеналивных емкостей и авариях на промышленных предприятиях
В геосферу вредные выбросы попадают при потерях углеводородного сырья при бурении и при разработке нефтяных и газовых месторождений, при переполнении водоочистных сооружений во время сильных ливней, при промывке и пропарке танкеров и цистерн, при утилизации отработанных нефтепродуктов, при выносе нефтепродуктов морскими прибоями, после крушения танкеров, а также при авариях и пожарах в нефтехранилищах.
Из всех перечисленных выше мест накопления (атмосфера, гидросфера и геосфера) выбросы, частично или полностью, попадают и в конечном счете накапливаются в атмосфере [1-3].
Вредные выбросы образуются не только при применении нефтепродуктов, но и при работе других промышленных предприятий (особенно химических), при работе электростанций, при лесных пожарах и т. д. Данные ЮНЕСКО [4] о распределении вредных компонентов выбросов между их источниками в 2000 г. приведены в табл. 1.
Таблица 1
Распределение вредных выбросов между источниками их образования
Источник вредных выбросов СО, % масс. У глеводороды, % масс. 8ОХ, % масс. NОx, % масс. Твердые частицы, % масс.
Двигатели внутреннего сгорания 58 52 1 21 1
Электростанции 6 2 77 44 24
Промышленность 13 14 20 31 49
Лесные пожары 21 - - 1 9
Испарение нефтепродуктов - 27 - - -
Утилизация твердых отходов - 4 1 2 11
Прочие источники 2 1 1 1 6
Итого 100 100 100 100 100
Данные табл. 1 показывают, что наибольшая доля монооксида углерода, паров углеводородов и оксидов азота приходится на двигатели внутреннего сгорания, т. е. на транспорт, который является основным потребителем нефтепродуктов.
Количество выбросов зависит от количества и мощности предприятий, от погодных условий и чрезвычайных ситуаций. В 2000 г. суммарное количество выбросов на земном шаре составило 1,12 трлн т в год. Загрязнение окружающей среды, связанное с применением нефтепродуктов, вносит, как видно из табл. 1, существенный «вклад» в этот показатель. Перечисленные выше выбросы частично регенерируются природой. Например, диоксид углерода регенерируется растительностью, некоторые другие компоненты выбросов также регенерируется природой. Таким образом, в окружающей среде происходят два разнонаправленных процесса - поступление вредных выбросов и их регенерация. К сожалению, скорость поступления выбросов превышает скорость регенерации, и поэтому в природе происходит накопление вредных веществ. Большинство перечисленных выбросов не только являются токсичными веществами, но и разбавляют атмосферу маловязкими компонентами (табл. 2), которые, к сожалению, в атмосфере накапливаются. Особенно много выбросов накапливается в верхних слоях атмосферы.
Таблица 2
Динамическая вязкость воздуха и компонентов вредных выбросов
Компонент Динамическая вязкость, П • 10-6 г/(см • с)
Воздух 171
Водород 0,126
Монооксид углерода 166
Диоксид углерода 146,3
Диоксид серы 1,21
Сероводород 120
Метан 102,8
Этан 85,5
Вода 99
Для принятия мер по обезвреживанию вредных выбросов и их предотвращению во многих государствах и в ООН созданы подразделения для защиты окружающей среды и разработаны соответствующие инструкции и законы. Однако проблеме разжижения атмосферы в локальных зонах должного внимания не уделяется. Разжижение атмосферы вредными выбросами ускоряет процессы, происходящие в атмосфере. В новых условиях образование фронтов циклонов происходит легче и быстрее. При этом при формировании циклонов скорость ветра становится выше, а фронт осадков собирается в более компактную плотную массу. Именно поэтому, фронт облаков, образующийся над поверхностью океанов, получается более плотным, циклоны приобретают более высокую скорость движения. При переносе такого фронта на сушу образуются очень интенсивные осадки, сопровождаемые сильным, нередко ураганным ветром, наводнениями и связанными с этим разрушениями. Эти явления в наши дни наблюдаются в Центральной Европе, в прибрежных странах Тихого океана и Северной Америке. В настоящее время в ряде стран принимаются меры только по ограничению вредных выбросов, однако они не предотвращают накопление маловязких компонентов в атмосфере.
Заключение
Для того чтобы избежать дальнейшего осложнения метеорологической обстановки на планете в ближайшее десятилетие, необходимо срочно разработать новую технологию по регенерации атмосферы и удалению из нее, во-первых, токсичных и, во-вторых, маловязких компонентов.
Отдельным государствам справиться с такими задачами, особенно со второй, невозможно, необходимо участие всего мирового сообщества. Если мировое сообщество не предпримет мер по созданию новых технологий по регенерации атмосферы и снижению содержания маловязких компонентов в атмосфере, то метеорологические катаклизмы будут происходить всё чаще, а последствия будут всё разрушительней.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Пабат А. А. Глобальные изменения климата: антропогенная и космогенная концепции // Энергия. -
2006. - № 7. - С. 42-46.
2. Асанов Н. Глобальное потепление: кто виноват? // Энергия. - 2002. - № 10. - С. 17-24.
3. Кокорин А. О., Кураев С. Н. Экономика изменения климата // Экологический вестник России. - 2007.
- № 7. - С. 22-34.
4. Oil and Gas Journal. - 2001. - Vol. 99, N 4.
Статья поступила в редакцию 20.11.2006
ENVIRONMENTAL PROBLEMS OF OIL PRODUCTS USAGE
А. Т. Pivovarov, Yu. B. Salina
There are some versions of the reasons of the climatic changes determined first of all by increase of average global temperature. According to one of the versions the climate change on the Earth is caused by the consequences of the economical activity of a person, the accumulation of hothouse gases in the atmosphere due to the growth of production consuming hydrocarbon fuel and oil products usage. The special attention is paid to the concept of the climate change caused by the increase in concentration of anthropogenic carbonic gas in the atmosphere and intensifying of the greenhouse effect. However, not so much attention is given to the problem of the decrease in atmosphere viscosity and, as a consequence, the amplification of the meteorological processes activity. In this connection the authors of the article aspire to draw experts and public attention to creation of new technologies on regeneration of the atmosphere and the decrease in the contents of components with low-viscosity in the atmosphere.
