Загрязнение окружающей среды нефтепродуктами и их опасность для здоровья человека

                     Министерство образования Республики Беларусь

УО «Белорусский государственный технологический университет» 
 

Факультет технологии органических веществ 

Кафедра биотехнологии и биоэкологии 
 
 
 
 
 
 

    Курсовая  работа на тему:

    « Загрязнение окружающей среды нефтепродуктами и их опасность для здоровья человека» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                                             Выполнила: студентка  4 курса

                                                                                     факультета  ТОВ                    

                                                                                           группа № 12

                                                                                     Мартынчик Ж.В.

                                                             Руководитель: Игнатовец О. С.    
 
 

                                           МИНСК 2008

                                     РЕФЕРАТ 

  33 страницы, 2 таблицы, 11 источников литературы   

    НЕФТЬ И НЕФТЕПРОДУКТЫ, НЕФТЯНОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ, ОПАСНОСТЬ ДЛЯ ЧЕЛОВЕКА, МЕТОДЫ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ. 

    Целью работы является изучение проблемы загрязнения  окружающей среды нефтепродуктами  и их опасность для здоровья человека. 

    Данная  курсовая работа содержит информацию о химическом составе нефти, о свойствах её компонентов; нефтяном загрязнении почвы, воздуха и воды, а также влиянии нефтепродуктов на здоровье человека. Сделан вывод об опасности загрязнения нефтью и предложены методы решения проблемы.

                                        СОДЕРЖАНИЕ 

    Введение……………………………………………………………………….4

    1. Химический состав нефти, свойства  её компонентов……………………7

    2. Нефтяное загрязнение…………………………………………………….13

    3.Методы решения проблемы загрязнения нефтью……………………….25

    Заключение…………………………………………………………………...31

    Список  использованной литературы……………………………………….33 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                             ВВЕДЕНИЕ 

    Сырая нефть впервые была добыта в значительных количествах в 1880 г. С тех пор  ее добыча росла экспоненциально и сейчас превышает 10¹² л ежегодно (в мире). Очищенные нефтяные продукты постоянно расходуются на удовлетворение более 60% мировых энергетических потребностей. В связи с этим практически невозможно применять продукты в таких количествах без некоторых потерь. Количество таких потерь, предусмотренных или случайных, постоянно растет, и загрязнение окружающей среды, как сырой нефтью, так и продуктами ее переработки сейчас является предметом серьезного беспокойства.

    В настоящее время, нефтепродукты  являются одним из важнейших энергоносителей  для человечества, и тенденция продлится, как минимум, на ближайшие 20 лет. Проблема попадания нефти в гидросферу Земли остается достаточно актуальной. Вначале человек не задумывался о том, что таит в себе интенсивная добыча нефти и газа. Главным было выкачать их как можно больше. Так и поступали. Но вот в начале 40-х гг. прошлого столетия появились первые настораживающие симптомы.

    Это случилось на нефтяном месторождении  Уилмингтон (Калифорния, США). Месторождение  протягивается через юго-западные районы города Лос-Анджелеса и через  залив Лонг-Бич доходит до прибрежных кварталов одноименного курортного города. Площадь нефтегазоносности 54 км². Месторождение было открыто в 1936 г., а уже в 1938 г. стало центром нефтедобычи Калифорнии. К 1968 г. из недр было выкачано почти 160 млн. т нефти и 24 млрд. куб. м газа, всего же надеются получить здесь более 400 млн. т нефти.

    Расположение  месторождения в центре высокоиндустриальной и густонаселенной области южной  Калифорнии, а также близость его  к крупным нефтеперерабатывающим  заводам Лос-Анджелеса имело важное значение в развитии экономики всего штата Калифорния. В связи с этим с начала эксплуатации месторождения до 1966 г. на нем постоянно поддерживался наивысший уровень добычи по сравнению с другими нефтяными месторождениями Северной Америки.

    В 1939 г. жители городов Лос-Анджелес и  Лонг-Бич почувствовали довольно ощутимые сотрясения поверхности земли - началось проседание грунта над месторождением. В сороковых годах интенсивность этого процесса усилилась. Наметился район оседания в виде эллиптической чаши, дно которой приходилось как раз на свод антиклинальной складки, где уровень отбора не единицу площади был максимален. В 60-х гг. амплитуда оседания достигла уже 8,7 м. Площади, приуроченные к краям чаши оседания,   испытывали   растяжение.   На   поверхности   появились горизонтальные смещения с амплитудой до 23 см, направленные к центру района. Перемещение грунта сопровождалось землетрясениями. В период с 1949 г. по 1961 г. было зафиксировано пять довольно сильных землетрясений. Земля в буквальном смысле слова уходила из-под ног. Разрушались пристани, трубопроводы, городские строения, шоссейные дороги, мосты и нефтяные скважины. На восстановительные работы потрачено 150 млн. долларов. В 1951 г. скорость проседания достигла максимума - 81 см/год. Возникла угроза затопления суши. Напуганные этими событиями, городские власти Лонг-Бича прекратили разработку месторождения до разрешения возникшей проблемы.

    К 1954 г. было доказано, что наиболее эффективным  средством борьбы с проседанием  является закачка в пласт воды. Это сулило также увеличение коэффициента нефтеотдачи. Первый этап работы по заводнению был начат в 1958 г., когда на южном крыле структуры стали закачивать в продуктивный пласт без малого 60 тыс.м³ воды в сутки. Через десять лет интенсивность закачки уже возросла до 122 тыс.м³ сут. Проседание практически прекратилось. В настоящее время в центре чаши оно не превышает 5 см/год, а по некоторым районам зафиксирован даже подъем поверхности на 15 см. Месторождение вновь вступило в эксплуатацию, при этом на каждую тонну отобранной нефти нагнетают около 1600 л воды. Поддержание пластового давления дает в настоящее время на старых участках Уилмингтона до 70 % суточной добычи нефти. Всего на месторождении добывают 13700 т/сут нефти.

    В последнее время появились сообщения  о проседании дна Северного моря в пределах месторождения Экофиск после извлечения из его недр 172 млн.т нефти и 112 млрд. м³ газа. Оно сопровождается деформациями стволов скважин и самих морских платформ. Последствия трудно предсказать, но их катастрофический характер очевиден.

    Проседание  грунта и землетрясения происходят и в старых нефтедобывающих районах России. Особенно это сильно чувствуется на Старогрозненском месторождении. Слабые землетрясения, как результат интенсивного отбора нефти из недр, ощущались здесь в 1971 г., когда произошло землетрясение интенсивностью 7 баллов в эпицентре, который был расположен в 16 км от г. Грозного. В результате пострадали жилые и административные здания не только поселка нефтяников на месторождении, но и самого города. На старых месторождениях Азербайджана - Балаханы, Сабунчи, Романы (в пригородах г. Баку) происходит оседание поверхности, что ведет к горизонтальным подвижкам. В свою очередь, это является причиной смятия и поломки обсадных труб эксплуатационных нефтяных скважин.

    Совсем  недавние отголоски интенсивных нефтяных разработок произошли в Татарии, где в апреле 1989 г. было зарегистрировано землетрясение силой до 6 баллов (г. Менделеевск). По мнению местных специалистов, существует прямая зависимость между усилением откачки нефти из недр и активизацией мелких землетрясений. Зафиксированы случаи обрыва стволов скважин, смятие колонн. Подземные толчки в этом районе особенно настораживают, ведь здесь сооружается Татарская АЭС. Во всех этих случаях одной из действенных мер также является нагнетание в продуктивный пласт воды, компенсирующей отбор нефти.

    В связи с этим, представляется очень  актуальной и насущной проблема  
загрязнения почв нефтью и нефтепродуктами. Не секрет, что энергетическая  
программа России на длительную перспективу предусматривает увеличение  
добычи «черного золота», а это, в свою очередь, ведет к расширению сети  
трубопроводов, возрастает количество перевозок нефти и нефтепродуктов.  
         Таким образом, невозможно полностью исключить вероятность новых аварий, разливов нефти и нефтепродуктов. В то же время нормативы контроля природопользования становятся с каждым годом все жестче, соответственно возрастают размеры штрафов. Только научно - исследовательские работы могут помочь в решении столь сложной и многоплановой задачи, как загрязнение почв нефтью и нефтепродуктами. Для того, чтобы рассматривать любую экологическую проблему, необходимо прежде всего, знать «участников»  этой проблемы. В нашем случае «участниками» проблемы являются: нефть, нефтепродукты, окружающая среда и человек.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

            1. Химический состав нефти, свойства её компонентов 

    Нефть - это жидкий природный раствор, состоящий  из большого числа углеводородов (УВ) разнообразного строения и высокомолекулярных смолисто-асфальтеновых веществ. В нем растворено некоторое количество воды, солей, микроэлементов. Главные элементы: С - 83-87%, Н - 12-14%, N, S, O - 1-2%, реже 3-6% за счет S. Азотистые соединения – пиридины, гидропиридины, хинолины и другие. Кислородные соединения – нафтеновые кислоты, смолистые вещества. Десятые и сотые доли процента нефти составляют многочисленные микроэлементы.

    В качестве эколого-геохимических характеристик  основного состава нефти приняты  содержание легкой фракции (температура начала кипения 2000 С), метановых УВ (включая твердые парафины), циклических УВ, смол, асфальтенов и сернистых соединений.

    Легкая  фракция нефти

    Включает  низкомолекулярные метановые (алканы), нафтеновые (циклопарафиновые) и ароматические  УВ - наиболее подвижная часть нефти.

    Большую часть легкой фракции составляют метановые УВ (алканы с 5-11 С-атомами – пентан, гексан и т.д.). Метановые УВ, находясь в почвах, водной или воздушной средах, оказывают наркотическое и токсическое действие на живые организмы. Особенно быстро действуют нормальные алканы с короткой углеводородной цепью. Они лучше растворимы в воде, легко проникают в клетки организмов через мембраны, дезорганизуют цитоплазменные мембраны организма. Большинством микроорганизмов нормальные алканы, содержащие в цепочке менее 9 атомов С, не ассимилируются, хотя и могут быть окислены. Вследствие летучести и более высокой растворимости низкомолекулярных алканов их действие обычно не бывает долговременным. В соленой воде нормальные алканы с короткими цепями растворяются лучше и, следовательно, более ядовиты. Многие исследователи отмечают сильное токсическое действие легкой фракции на микробные сообщества и почвенных животных. Легкая фракция мигрирует по почвенному профилю и водоносным горизонтам, значительно расширяя ареал первичного загрязнения. С уменьшением содержания легкой фракции токсичность нефти снижается, но возрастает токсичность ароматических соединений, относительное содержание которых растет. Путем испарения из почвы удаляется от 20 до 40% легких фракций.

    Метановые УВ

    В нефтях, богатых легкой фракцией, существенную роль играют более высокомолекулярные метановые УВ (12-27 С-атомами), состоящие из нормальных алканов и изоалканов в соотношении 3:1. Метановые УВ с температурой кипения выше 2000 С практически нерастворимы в воде и их токсичность выражена гораздо слабее, чем у УВ с более низкомолекулярной структурой.