CC BY
35
© Л.В. Григорьева, 2015
УДК 546.65:541.8 Л.В. Григорьева
ВОПРОСЫ БЕЗОПАСНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРИРОДНЫХ ЭНЕРГОНОСИТЕЛЕЙ
Рассмотрена проблема негативного воздействия на человека и среду его обитания вредных веществ, образующихся при переработке природных энергоносителей. Экологические проблемы переработки нефти берут свое начало уже на стадии разработки месторождения нефтяного сырья и его транспортировки на нефтеперерабатывающие предприятия, а также в процессе добычи нефти, причем основными загрязнителями окружающей среды являются углеводороды, составляющие почти половину от общего выброса. Б процессе использования продуктов переработки природных энергоносителей также актуальны экологические аспекты. Бензпирен, образующийся в отработанных выхлопных газах двигателей внутреннего сгорания, воздействуя на структуру ДНК вызывает ее мутацию и приводит к необратимым изменениям в живых организмах. Более распространенный вид топлива - уголь вносит свою компоненту в состав загрязнителей среды в виде оксида углерода, который, взаимодействуя с гемоглобином крови, блокирует доступ кислорода к последнему нарушая тем самым одну из важнейших задач крови способность переносить кислород, то есть питать клетку.
Ключевые слова: нефть, уголь, природный газ, оксид углерода, карбоксигемоглобин, бензпирен.
Нефть - ценное углеводородное сырье для нефтехимической промышленности и органического синтеза.
Процесс переработки нефти представляет собой многоэтапную процедуру по разделению нефти на фракции - первичная переработка, с последующим изменением молекулярной структуры отдельных фракций в результате вторичной переработки.
Однако необходимо учитывать, что углеводородные системы в виде нефти, продуктов ее переработки, газоконденсаты оказывают негативное воздействие на среду обитания человека: воду, почву, воздух. На долю нефтеперерабатывающих предприятий на сегодня приходится более 48% выбросов ток-
сичных веществ в атмосферу, 30% — твердых отходов, 27% — сбросов загрязненных вод [1], проблема выбросов газов и пыли также актуальна, так как результатом этого является загрязнение среды в виде повышенной загазованности и запыленности.
Примером тому, состав выбросов процесса каталитического крекинга, в который входит более ста наименований вредных веществ: тяжелые металлы, оксиды серы, оксиды азота, диоксины, угарный газ, бензол, хлор, плавиковая кислота и другие.
Практически все эти вещества являются смертельно опасными для живого организма, так как провоцируют патологии дыхательной системы такие как бронхит, бронхиальная астма, асфикция; газообразные выбросы содержат в своем составе твердые частицы оседающие на слизистых оболочках дыхательных путей и затрудняющих нормальные процессы респирации.
Кроме того, использование нефти как топлива в двигателях внутреннего сгорания не только не рационально, но и пагубно для самого, использующего этот двигатель - человека.
В отработанных выхлопных газах содержится продукт окисления углеводородов - бензпирен, обладающий канцерогенными свойствами. При поступлении в организм этого соединения происходит его дальнейшее окисление под действием фермента оксидоредуктазы-1, до соединения, которое и является канцерогеном, воздействующим на ДНК и вызывающим ее мутацию - повреждение, влекущее за собой безудержный рост клеток. В организме присутствует и другой фермент оксидоредуктаза-11, действие которого направлено на разрушение канцерогена и превращение его в безвредные для организма вещества.
От соотношения количества ферментов оксидоредуктаза-1/ оксидоредуктаза-11 зависит вероятность возникновения онкологии. На это соотношение безусловно оказывает влияние и генетический фактор. Благоприятное соотношение ферментов имеют примерно 45% людей, еще у 45% людей количество фермента оксидоредуктазы-1 в 15 раз превышает количество фермента оксидоредуктазы-11, что свидетельствует о большом риске заболевания, у оставшихся 10% концентрация оксидоредуктазы-1 в 30 раз превышает содержание ок-сидоредуктазы-11. По имеющимся данным [2] глобальная эмиссия бензпирена в природную среду составляет 5000 тонн в год.
Уголь - более распространенный вид топлива, его запасы значительнее нефтяных, но и загрязнений, связанных с выбросами не полностью сгоревших пылевидных низкозольных частиц достаточно много [3]. В печах, работающих на углях, особенно на распыленных, при неполном сгорании выделяется значительное количество дыма (то есть твердых частиц) и продуктов неполного его сгорания, а именно: оксида углерода, который соединяясь с гемоглобином крови, образует карбокси-гемоглобин:
НЬ + СО ^ НЬСО.
Оксид углерода блокирует доступ кислорода к гемоглобину и уменьшает тем самым одну из основных задач крови - способность переносить кислород, то есть питать клетку.
Среди наиболее значительных выбросов следует отметить кроме того: взвешенные вещества, такие как пыль угля и кокса; отработанные газы и пары, такие как: сернистый ангидрид, сероводород, различные соединения азота; углеводороды.
Основные источники примесей атмосферы и их ежегодные выбросы по данным [4] приведены в табл. 1.
Таблица 1
Источники выбросов веществ в атмосферу
Основные источники
Примеси
Пыль
Диоксид серы
Оксиды азота
естественные
Вулканические извержения, пылевые бури, лесные пожары и др.
Вулканические извержения, окисление серы и сульфатов, рассеянных в море
Лесные пожары
антропогенны е
Сжигание топлива в промышленных и бытовых установках
Сжигание топлива в промышленных и бытовых установках
Промышленность, автотранспорт, теплоэлектростанции
Среднегодовая концентрация в воздухе, мг/м3
В городах 0,04...0.4
В городах до 1,0
В районах с развитой промышленностью до 0,2_
Окончание табл. 1
Примеси Основные источники Среднегодовая концентрация в воздухе, мг/м3
естественные антропогенны е
Оксид углерода Летучие углеводороды Полициклические ароматические углеводороды Лесные пожары, выделения океанов Лесные пожары, природный метан Автотранспорт, промышленные энергоустановки, предприятия черной металлургии Автотранспорт, испарение нефтепродуктов Автотранспорт, химические и нефтеперерабатывающие заводы В городах 1...50 В районах с развитой промышленностью до 0,3 В районах с развитой промышленностью до 0,01
Природному газу, по-видимому, будет принадлежать первенство в энергетике первой четверти текущего века, так как это более экологически приемлемый вид энергии, который сгорает полностью до углекислого газа и воды:
Газ + О2 ^ СО2 + Н2О.
В свою очередь, углекислый газ, полученный при сгорании, поглощается и является жизненно необходимым для роста лесов, зеленых насаждений, а они в свою очередь являются «легкими нашей планеты».
Главной задачей современной цивилизации поэтому является переход на новый способ взаимодействия с природой через создаваемую им культуру недопущения подрыва воспроизводительных сил природы.
- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Бладимиров А.И. Экология нефтегазового комплекса: Учебн. пособие / А.И. Владимиров, В.В. Ремизова.—М.: Изд-во «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина, 2013, 415 с.
2. Климов С.Л. Энергосбережение и проблемы экологической безопасности в угольной промышленности России / С.Л. Климов, Д.Г. Закиров — М.: Издательство Академии горных наук, 2001, 271 с.
3. Давыдов С.Л. Экологические проблемы нефтепереаботки: Учебн. пособие / С.Л. Давыдов, В.В. Тепляков. — М.: Издательство Российского Университета Дружбы народов, 2010, 178 с.
4. Брагинский О. Мировая нефтепереработка: экологическое измерение / О. Брагинский, Э. Шлихтер. — М.: Издательство Академия, 2002 — 264 с. ГТТШ
КОРОТКО ОБ АВТОРЕ -
Григорьева Людмила Владиславовна — кандидат химических наук, доцент, [email protected], Национальный минерально-сырьевой университет «Горный».
UDC 546.65:541.8 SECURITY ISSUESUSE OF NATURAL ENERGY
Grigoreva Liudmila Vladislavovna, ph.d., associate professor, [email protected], National mineral resources university «University of Mines», Russia.
The article considers the problem of negative effects on humans and the environment harmful substances generated during the processing of natural energy. Ecological problems of oil refining originate on the stage of development of deposits of crude oil and its transportation to refineries, as well as in the process of oil production, and the main environmental pollutants are hydrocarbons that make up almost half of the total emission. During use of products of processing of natural energy sources are also relevant environmental aspects. Benzpyrene, which is formed in the exhaust the exhaust gases of internal combustion engines, affecting the structure of the DNA will have its mutation leads to irreversible changes in living organisms. The more common type of fuel — coal contributes component in the composition of the pollutants of the environment in the form of carbon monoxide, which, interacting with the hemoglobin of the blood, blocking the access of oxygen to the latter thereby violating one of the most important tasks of the blood ability to carry oxygen, that is, to nourish the cell.
Key words:oil, coal, natural gas, carbon monoxide, carboxyhemoglobin, benzpyrene.
REFERENCES
1. Vladimirov A.I. Jekologija neftegazovogo kompleksa (Ecology gas complex): Uchebn. posobie / A.I. Vladimirov, V.V. Remizova. Moscow: Izd-vo «Neft' i gaz» RGU nefti i gaza im. l.M.Gubkina, 2013, 415 p.
2. Klimov S.L. Jenergosberezhenie i problemy jekologicheskoj bezopasnosti v ugol'noj promyshlennosti Rossii (Energy saving and environmental safety problems in the Russian coal industry) / S.L. Klimov, D.G. Zakirov. Moscow: Izdatel'stvo Akademii gornyh nauk, 2001, 271 p.
3. Davydov S.L. Jekologicheskie problemy neftepereabotki (Environmental problems of oil refining): Uchebn. posobie / S.L. Davydov, V.V. Tepljakov. Moscow: Izdatel'stvo Ros-sijskogo Universiteta Druzhby narodov, 2010, 178 p.
4. Braginskij O. Mirovaja neftepererabotka: jekologicheskoe izmerenie (World Refining: Environmental Dimension) / O. Braginskij, Je. Shlihter. Moscow: Izdatel'stvo Akademija, 2002. 264 p.
