Российское экологическое федеральное информационное агентство и Национальное информационное агентство «Природные ресурсы»
Российское экологическое федеральное информационное агентство
Национальное информационное агентство «Природные ресурсы»
СПРАВОЧНИК
ТЕХНОЛОГИИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПОЧВ,
ЗАГРЯЗНЕННЫХ НЕФТЬЮ И НЕФТЕПРОДУКТАМИ
ИЗДАТЕЛЬСТВО
РЭФИА и НИА -Природа
МОСКВА, 2001
Справочник. Технологии восстановления почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами. -М.: РЭФИА, НИА-Природа, 2001. – 185 с.
Данное издание обобщает имеющийся опыт по проблемам восстановления почв загрязненных нефтью и нефтепродуктами и поэтому имеет большое значение для практических природопользователей. Справочник позволит произвести поиск оптимальных и адаптированных к конкретным условиям методов в рамках существующего разнообразия почвенно-климатических зон и стоимости мероприятий по восстановлению земель. Справочник также служит своего рода рекламным изданием для отечественных технологий, которые, как правило, по качеству не уступают зарубежным, но являются более дешевыми.
Справочник предназначен для организаций и предприятий, решающих проблемы очистки почв от углеводородных загрязнений на своих производственных объектах.
Справочник технологий восстановления нефтезагрязненных почв (с адресами и контактными телефонами Российских и зарубежных фирм-держателей соответствующих технологий) содержит информацию о самых последних разработках, представляющих на наш взгляд наибольший интерес для потенциальных потребителей технологий в области очистки природных объектов от загрязнения нефтью и нефтепродуктами.
|
|
|
Авторы - составители :
S. Miertus, ICS-UNIDO Area Coordinator Pure and Applied Chemistry
International Center for Science and High Technology (ISC-UNIDO)
Гречищева Н.Ю., к.х.н., менеджер Фонда «Национальный Центр Экологического Менеджмента и Чистого Производства для нефтяной и газовой промышленности»
Мещеряков С.В., профессор, президент Фонда «Национальный Центр Экологического Менеджмента и Чистого Производства для нефтяной и газовой промышленности»
Рыбальский Н.Г., д.б.н., проф., директор Национального информационного агентства «Природные ресурсы»
Барсов А.Р., директор Российского экологического федерального информационного агентства
Ó НИА – Природа, РЭФИА, 2001
Ó Фонд НЦЭМЧП, МНЦ-ЮНИДО, 2001
СОДЕРЖАНИЕ
ПРЕДИСЛОВИЕ..................................................................................................................................... 7
1. ТЕХНОЛОГИИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ НЕФТЕЗАГРЯЗНЕННЫХ ПОЧВ................................................ 14
1.1 ОБЩИЕ ОЦЕНКИ ТЕХНОЛОГИЙ................................................................................................ 14
1.2. ЗАРУБЕЖНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ.................................................................. 17
|
|
|
1.2.1. EX SITU ТЕХНОЛОГИИ....................................................................................................... 17
А. Механические методы............................................................................................................ 17
Механическое разделение (19)................................................................................................. 17
Экскавация и последующий вывоз загрязнения (20)................................................................. 18
В. Физико-химические методы.................................................................................................. 19
Сжигание отходов (1)............................................................................................................... 19
Термическая десорбция (2)...................................................................................................... 20
Экстракция почвы паром (3)..................................................................................................... 21
Промывка почвы (4)................................................................................................................. 22
Затвердевание/стабилизация (5).............................................................................................. 23
Экстракция растворителем (7)................................................................................................. 24
Г. Химические методы............................................................................................................... 25
Дегалогенирование (6)............................................................................................................. 25
Химическое восстановление/окисление (8).............................................................................. 26
|
|
|
С. Биологические методы.......................................................................................................... 27
Сельскохозяйственная обработка почвы (9)............................................................................ 27
Использование биореакторов (10)........................................................................................... 28
1.2.2. ТЕХНОЛОГИИ IN SITU........................................................................................................ 29
А. Механические методы.............................................................................................................. 29
Системы сдерживания/Реакционные стены/Барьеры (13)......................................................... 29
Изолирование загрязнения (21)................................................................................................ 30
В. Физико-химические методы.................................................................................................. 31
Экстракция почвы паром (11)................................................................................................... 31
Экстракция почвы паром при повышенных температурах (12).................................................. 32
Электромелиорация (14).......................................................................................................... 33
Промывка почвы (15)................................................................................................................ 34
Стабилизация/Затвердевание (16)............................................................................................ 35
С. Биологические методы......................................................................................................... 36
|
|
|
Биоремедиация (17)................................................................................................................. 36
Фитомелиорация (18)............................................................................................................... 37
Естественное разложение (22)................................................................................................. 38
1.3. ЗАРУБЕЖНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПОЧВ,
НАХОДЯЩИЕСЯ НА СТАДИЯХ РАЗРАБОТОК И ВНЕДРЕНИЯ........................................................ 39
1.3.1. ТЕХНОЛОГИИ EX SITU....................................................................................................... 39
Полимерная адсорбция (23)..................................................................................................... 39
Фотолиз (24)............................................................................................................................. 40
Пиролиз в плазменной дуге (25)............................................................................................... 41
Превращение в стекловидное вещество (26)........................................................................... 42
1.3.2. ТЕХНОЛОГИИ IN SITU........................................................................................................ 43
1.4. ТЕХНОЛОГИИ РОССИИ И СТРАН СНГ........................................................................... 44
В. Физико-химические методы.................................................................................................. 44
Сжигание нефтесодержащих отходов (28)............................................................................. 44
Сжигание нефтесодержащих отходов (28)............................................................................. 44
Промывка почвы (29)................................................................................................................ 45
Использование биопрепарата «Деворойл» для борьбы
с нефтяным загрязнением (30).................................................................................................. 46
Использование биореактора инжекторного типа (31)............................................................... 47
Мобильная установка для ликвидации загрязнений почв (32)................................................... 48
Поэтапная рекультивация почв (33).......................................................................................... 49
Восстановление пахотных земель и почв, доступных
для агротехнической обработки (34)....................................................................................... 50
Восстановление нефтепромысловых почв (35)........................................................................ 51
Комплексная технология рекультивации почв (36)................................................................... 52
Ликвидация разливов нефти и нефтепродуктов с помощью
высокоэффективного сорбента "Сорбойл" (37)...................................................................... 53
Восстановление почвенной микрофлоры с помощью продуктов
переработки осадков сточных вод (38).................................................................................. 54
Препарат "АГРОКОР"............................................................................................................... 55
Восстановление почв с использованием сорбентов группы «Биосорб» (39).......................... 56
Сорбенты для локализации и ликвидации нефтезагрязненных почв,
грунтов, водоемов, снежных покровов, различных поверхностей (40)................................... 58
Рекультивация почв с помощью углеродной смеси высокой
реакционной способности (УСВР) (41)..................................................................................... 60
Рекультивация почв с помощью комплекса агротехнических мероприятий (42)....................... 62
Очистка твердых поверхностей с помощью гидрофобного
органоминерального нефтяного сорбента (43)....................................................................... 63
Реагентная нейтрализация нефтезагрязненных материалов (44).............................................. 64
С. Биологические методы.......................................................................................................... 65
Комплексная технология очистки почв от нефтепродуктов (45).............................................. 65
Использование биопрепарата «Деворойл» для борьбы
с нефтяным загрязнением (46).................................................................................................. 66
Восстановление почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами
с помощью препарата «Деворойл» (47).................................................................................. 67
Рекультивация почв с помощью комплексной биотехнологии «Сойлекс» (48)......................... 68
Восстановление почв с помощью препарата «Олеоворин» (49)............................................. 69
Стимулирование аборигенной микрофлоры почв,
загрязненных товарной нефтью (50)......................................................................................... 70
Использование биогенных добавок совместно с промышленными
биопрепаратами для восстановления почв (51)...................................................................... 71
Восстановление почв с помощью биопрепарата "Микромицет" (52)........................................ 72
Рекультивация техногенных песчаных субстратов (53)........................................................... 73
Восстановление территорий недоступных для агротехнической
обработки (лесных, болотных и др.) (54)............................................................................... 74
Восстановление территорий с помощью инициированного
гуминового сорбента (55)........................................................................................................ 75
Биопрепарат «Дестройл» для ликвидации нефтяных загрязнений почвы (56).......................... 76
Комплексная ликвидация экологических последствий
аварийных разливов нефти (57).............................................................................................. 77
Мелиоративная технология восстановления почв «Комимелиоводхозпроект» (58)................. 79
Восстановление почв по технологии НПФ «Экобиос» (59)....................................................... 81
Ликвидация разливов нефти на несельскохозяйственных угодьях (60).................................... 82
Гумино-минеральный мелиорант для рекультивации нарушенных земель (61)......................... 83
Биоремедиация почв с помощью биопрепарата «Родер» (62)................................................ 84
1.5. ТЕХНОЛОГИИ РОССИИ И СТРАН СНГ НА СТАДИЯХ РАЗРАБОТОК И ВНЕДРЕНИЯ................ 85
1.5 1. ТЕХНОЛОГИИ EX SITU....................................................................................................... 85
А. Механические методы............................................................................................................ 85
Способ складирования отходов бурения при строительстве скважин (63)............................. 85
Способ очистки от нефтепродуктов грунта портовых
гидротехнических сооружений (64).......................................................................................... 85
В. Физико-химические методы.................................................................................................. 86
Использование электроосмотического эффекта для восстановления
загрязненных почв (65)............................................................................................................. 86
Адсорбент для очистки почв (66)............................................................................................. 86
Использование целлюлозных сорбентов для сбора нефти с поверхности почв (67).............. 87
Линейные полимеры для сбора нефти (68).............................................................................. 87
Сорбенты на основе жирных кислот (69).................................................................................. 88
Сорбенты на основе технической ваты (70)............................................................................. 88
Отходы целлюлозно-бумажных предприятий как сорбенты для сбора нефти (71)................. 88
Г. Химические методы............................................................................................................... 89
Структурообразователь нефти (72)........................................................................................ 89
С. Биологические методы.......................................................................................................... 90
Восстановление почв с помощью культуральной жидкости (73)............................................. 90
Биопрепарат «Нафтокс» для восстановления почв (74)........................................................... 90
Способ ликвидации углеводородных загрязнений почвы (75)................................................. 90
Способ нейтрализации почв (76).............................................................................................. 91
Промывка почвы (77)............................................................................................................... 91
В. Физико-химические методы.................................................................................................. 92
Сорбент "МОСКАТ" для очистки почвы (78)............................................................................ 92
Применение хлопкосодержащего сорбента при аварийных разливах нефти (79)..................... 92
Использование твердых сорбентов (80)................................................................................... 93
Отходы прядильного производства как сорбенты для очистки почв (81)................................ 93
Аппаратный способ очистки (82)............................................................................................. 93
Г. Химические методы............................................................................................................... 94
Использование технической воды для очистки почвы (83)....................................................... 94
Применение моющих средств при аварийных разливах нефти (84).......................................... 94
С. Биологические методы.......................................................................................................... 95
Использование активированного торфа (85)............................................................................ 95
Способ вермирекультивации шламовых амбаров и почв (86).................................................. 95
Использование комплексного удобрения (87).......................................................................... 95
Применение биопрепарата Mycobacterium sp. - 5 кВ для очистки почв (88)............................. 96
Биопрепарат Rhodococeus crythropolis Е-15 для восстановления почв (89)............................. 96
2. НЕКОТОРЫЕ САЙТЫ, ПОСВЯЩЕННЫЕ ПРОБЛЕМАМ ВОССТАНОВЛЕНИЯ
НАРУШЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ..................................................................................................................... 97
3. АДРЕСА КОМПАНИЙ-ДЕРЖАТЕЛЕЙ ТЕХНОЛОГИЙ....................................................................... 103
3.1. ЗАРУБЕЖНЫЕ КОМПАНИИ..................................................................................................... 103
Албания............................................................................................................................. 103
Австрия.............................................................................................................................. 104
Бельгия.............................................................................................................................. 105
Бразилия............................................................................................................................ 108
Болгария............................................................................................................................ 109
Канада................................................................................................................................ 110
Греция................................................................................................................................ 111
Дания................................................................................................................................. 112
Франция............................................................................................................................. 114
Германия............................................................................................................................ 117
Италия................................................................................................................................ 132
Люксембург........................................................................................................................ 134
Мексика.............................................................................................................................. 135
Нидерланды....................................................................................................................... 137
Нигерия.............................................................................................................................. 139
Польша.............................................................................................................................. 140
Португалия......................................................................................................................... 141
Словакия............................................................................................................................ 142
Испания.............................................................................................................................. 144
Швейцария......................................................................................................................... 145
Швейцария......................................................................................................................... 146
Объединенное Королевство Великобритании.................................................................... 147
Объединенное Королевство Великобритании.................................................................... 148
США................................................................................................................................... 149
Вьетнам.............................................................................................................................. 170
3.2. КОМПАНИИ РОССИИ И СТРАН CНГ....................................................................................... 171
Азербайджан...................................................................................................................... 171
Беларусь............................................................................................................................ 172
Латвия................................................................................................................................ 173
Литва.................................................................................................................................. 174
Молдова............................................................................................................................ 175
Россия............................................................................................................................... 176
Украина.............................................................................................................................. 179
Эстония.............................................................................................................................. 180
3.3. РОССИЙСКИЕ КОМПАНИИ-ДЕРЖАТЕЛИ ТЕХНОЛОГИЙ
НА СТАДИЯХ РАЗРАБОТОК И ВНЕДРЕНИЯ................................................................................. 181
ПРЕДИСЛОВИЕ
Одной из распространенных последствий производственной деятельности является загрязнение почвенного покрова территорий углеводородами и продуктами их переработки. Вопрос борьбы с углеводородным загрязнением становится все более актуальным, особенно в России, где долгие годы решение экологических проблем откладывалось на будущее. Сейчас экономика России слабее, чем десятилетия назад, но накопленные проблемы загрязнения настолько обострились, что без их решения ожидаемый подъем производства приведет не к экономическому росту, а к экологической катастрофе, так как производственное оборудование, в том числе, очистные сооружения большинства предприятий устарели и пришли в негодность, а сиюминутная экономическая выгода еще больше, чем раньше, заслоняет экологические проблемы.
Для нефтегазового комплекса рассматриваемые проблемы выражаются: в росте общей площади нарушенных территорий при хронически низких темпах их восстановления; большой загрязненности территорий в районах действия нефтегазового комплекса; высокой степени техногенных нагрузок на окружающую среду от нефтедобывающих предприятий и трубопроводного транспорта; недостаточной развитости природоохранной инфраструктуры; систем предотвращения и снижения негативных воздействий на природную среду; средств объективного контроля полноты и качества выполнения проектных решений; соблюдения экологических норм на всех этапах эксплуатации и реабилитации природных комплексов.
Известно, что удельный вес запасов нефти России в мировом балансе составляет 6 %, газа – 35 %, по отношению к мировым объемам добычи российская нефть составляет 11 %, газ – 30 %. Всего в России 1885 нефтяных месторождений, из них 12 месторождений с запасами более 300 млн. тонн являются уникальными. Максимум добычи нефти в России (568,5 млн. т) приходился на 1988 г., в 1993 г. было добыто 357 млн. т, в 1999 и 2000 гг. - 305 и 323 млн. т, соответственно. Первичная переработка нефти на нефтеперерабатывающих предприятиях составила в минувшем году 168,7 млн. т. Несмотря на небольшую тенденцию снижения добычи нефти, в России не наблюдается уменьшения общей площади нарушенных и загрязненных почв, а задолженность по возврату земель только возрастает [1, 2]. Количество же образовавшихся отходов на нефтедобывающих предприятиях осталось на прежнем уровне – порядка 604 тыс. т, на нефтеперерабатывающих в 1999 г. накоплено 698,6 тыс. т твердых отходов (что на 19 % больше, чем в 1998 г.), из них 258,7 тыс. т, или 37 % составляют нефтешламы.
Характерными загрязняющими веществами, образующимися в процессе добычи и переработки нефти, являются углеводороды (48%), оксид углерода (44 %), различные твердые сорбенты. В отличие от многих антропогенных воздействий, нефтяное загрязнение оказывает многопрофильное воздействие на окружающую природную среду и вызывает ее быструю отрицательную реакцию. Хронические разливы нефти, нефтепродуктов соленых пластовых вод, выносимых эксплуатационными скважинами вместе с нефтью и газом, приводят к потере продуктивности земель и деградации ландшафтов.
Пропитывание нефтепродуктами почвенной массы - одного из главного объекта окружающей природной среды, приводит к активным изменениям в химическом составе, свойствах и структуре почв. Прежде всего, это сказывается на составе почвенного гумуса, что ухудшает свойство почвы как питательного субстрата для растений. Изменение окислительно-восстановительных условий в почвенном горизонте приводит к увеличению подвижности гумусовых компонентов почвы и ряда микроэлементов, что вызывает резкое нарушение в почвенном микробиоценозе. Сообщество микроорганизмов в почве принимает неустойчивый характер, подавляется фотосинтетическая активность растительных организмов. Гидрофобные составляющие нефтепродуктов затрудняют поступление влаги к корням растений, что приводит к физиологическим изменениям последних. Загрязненные нефтепродуктами почвы оказывают длительное отрицательное воздействие и на почвенных животных, вызывая их массовую элиминацию в интенсивной зоне загрязнения.
Следует отметить, что в литературе существует два значения понятия «нефтепродукты» (НП), а именно техническое и аналитическое. В техническом значении нефтепродукты – это товарные сырые нефти, прошедшие первичную подготовку на промысле, и продукты переработки нефти, использующиеся в различных видах хозяйственной деятельности: авиационные и автомобильные бензины, реактивные, тракторные и осветительные керосины, дизельное топливо, мазуты, растворители, смазочные масла, гудроны, нефтяные битумы и другие НП (парафин, нефтяной кокс, присадки, нефтяные кислоты и т. п.).
В аналитическом значении к нефтепродуктам относят неполярные и малополярные углеводороды, растворимые в гексане и не сорбирующиеся оксидом алюминия. Под это определение попадают практически все топлива, растворители и смазочные масла, но не попадают тяжелые смолы и асфальтены, являющиеся постоянными компонентами нефтей и битумов, а также ряд веществ, образующихся из нефтепродуктов при длительном нахождении их в почвах в результате микробиологических и физико-химических процессов.
Поведение нефти нефтепродуктов даже одинакового состава различно в зависимости от типа почвы и природно-климатических условий. На основании опубликованных данных отечественных и зарубежных материалов скорости самоочищения нефтезагрязненных почв разных природных зон при уровне загрязнения 5000 мг/кг нефтью среднего состава (плотность 0,85-0,87) – колеблются от 2 до 30 лет и выше [3].
Можно выделить следующие формы, в которых нефть и НП находятся в почве:
- в пористой среде - в парообразном и жидком легкоподвижном состоянии, в свободной или растворенной водной или водно-эмульсионной фазе;
- в пористой среде и трещинах – в свободном неподвижном состоянии, играя роль вязкого и твердого цементирующего агента между частицами и агрегатами почвы, в сорбированном состоянии, связанном на частицах горной породы или почвы, в том числе – гумусовой составляющей почв;
- в поверхностном слое почвы или грунта в виде плотной органоминеральной массы.
Почвы считаются загрязненными нефтью и НП, если концентрация их достигает уровня, при котором:
- начинается угнетение или деградация растительного покрова;
- падает продуктивность сельскохозяйственных земель, нарушается природное равновесие в почвенном биоценозе;
- происходит вытеснение одним–двумя видами бурно произрастающей растительности остальных видов, ингибируется деятельность почвенных микроорганизмов и беспозвоночных животных, сокращается видовое разнообразие альгофлоры, мезофауны и т.п.;
- происходит вымывание нефти и НП из почв в подземные или поверхностные воды;
- изменяются водно–физические свойства и структура почв;
- заметно возрастает доля углерода нефти и НП в некарбонатном (органическом) углероде почв.
О степени загрязнения почвы нефтью и НП и о зависимости этого загрязнения от их содержания можно судить по данным таблицы 1 [3].
Основными источниками загрязнения почвенного покрова нефтью и нефтепродуктами являются, в основном, аварийные ситуации при добыче, транспортировке и переработке нефти. Большинство производств не отвечает современным требованиям безопасности, оборудование физически изношено и морально устарело, имеет низкую надежность. Из 400 тыс. объектов около 43 тыс. требуют модернизации или коренной реконструкции, около 12 тыс. подлежат выводу из эксплуатации. По данным Министерства природных ресурсов Российской Федерации и Российского отделения «Гринпис» потери нефти и нефтепродуктов в России за счет аварийных ситуаций колеблются от 17 до 20 млн. т ежегодно, что составляет порядка 7 % от добычи нефти. Сейчас одна тонна нефти стоит около 200 долл. США. Нетрудно подсчитать, что ущерб, наносимый утечками нефти только экономике России, ежегодно составляет около 4 млрд. долларов. Это огромные деньги, в первую очередь. И одновременно - большой вред для окружающей среды.
Таблица 1
Оценка степени загрязнения почвы нефтью и НП для черноземной зоны Украины [3]
| Степень загрязнения почвы | Содержание нефти, мг/кг |
| Незагрязненное | < 400 |
| Слабое | 3000-6000 |
| Среднее | 6000-12000 |
| Сильное | 12000-25000 |
| Очень сильное | > 25000 |
Наибольший риск аварийных разливов нефти обусловлен большой протяженностью и низкой технической надежностью нефтепроводов. Только на территории Российской Федерации расположено более 49.8 тыс. км магистральных нефтепроводов (66 % эксплуатируются более 20 лет), с 404 насосными станциями и резервуарными емкостями на 13.2 млн. м3 нефти, магистральных нефтепродуктопроводов – 19.5 тыс. км (65 % эксплуатируются более 20 лет). За последние 5-6 лет доля аварий, произошедших из-за физического износа и коррозии металла, увеличилась до 60-70 %, а по ряду нефтегазодобывающих организаций это практически единственная причина аварий [2].
Так, например, на территории месторождений Нижневартовского района, с начала их эксплуатации, построено 21093 км внутрипромысловых и магистральных нефтегазопроводов. За длительный период использования большая часть трубопроводов пришла в аварийное состояние, но продолжает эксплуатироваться. По данным предприятий, 2336 км (11 %) трубопроводов требует немедленной замены. При этом, трубы, на которых происходит 1-2 прорыва в год, в это число предприятий не включены. Только за 1998 г. от предприятий Нижневартовского района поступили данные о 736 аварий на трубопроводах, при этом в результате только 6 аварий было сброшено около 1000 т нефти [4]. В Ханты-Мансийском округе ежегодно на землю выливается до 2 млн. т нефти [7].
По официальным данным Госгортехнадзора России в Западной Сибири ежегодно происходит около 40 тыс. аварий, которые приводят к утечкам нефти.
За последние три года больше всего аварий произошло на объектах, расположенных в Тюменской области, республиках Башкортостан и Коми, Краснодарском крае, Самарской и Нижегородской областях. Рост аварийности отмечается также на предприятиях Печорского, Западно-Уральского и Северо-Кавказского нефтегазовых регионов.
Имеет тенденцию к постоянному увеличению доля аварий, связанных с взрывами и пожарами на нефтедобывающих объектах. Здесь аварийность также связана, в ос
новном, с эксплуатацией бурового и нефтегазопромыслового оборудования устаревшего типа и применением устаревших технологий бурения и добычи.
Однако, отечественная промышленность, в том числе и оборонная в рамках конверсии, продолжает выпускать оборудование, инструмент и средства контроля низкой надежности, не отвечающие современному уровню. Установки для бурения, освоения и подземного ремонта скважин, передвижные насосные установки и другая специальная техника выпускаются без эффективных средств механизации и автоматизации трудоемких и опасных операций и средств контроля технологических процессов.
Высокому уровню аварийных разливов нефти способствуют и чрезвычайные ситуации, как, например, военные действия в Чечне, где отходы прямой перегонки нефти в примитивных полевых условиях сваливаются на ближайшем пустыре, в овраге и т.п., что приводит к распространению мазутной фракции на объектах окружающей среды.
Вторым по значению фактором, способствующим приросту общего объема фонда загрязненных и нарушенных земель, является несвоевременная ликвидация предприятиями шламовых амбаров, теряющих свою герметичность. Так, для захоронения отходов бурения на территории Нижневартовского района построено более 7 тыс. шламовых амбаров, их которых 1.9 тыс. оставлены без рекультивации; остальные 5 тыс. – без необходимой гидроизоляции.
Важным источником загрязнения является и технология законтурного вытеснения нефти водой, используемая при обычной плановой добыче. При применении данной технологии из скважин выливается эмульсия «вода-нефть» с содержанием нефти 8-15 %.
Особую опасность загрязнения окружающей среды нефтепродуктами представляют места пересечения трубопроводов с водными объектами. В России более 6000 таких пересечений, зачастую с серьезными отклонениями от проектного положения, а практически все они требуют специального контроля [5, 6].
Известны крупные аварии нефтепроводов, приведшие к загрязнению водных объектов:
- в результате разгерметизации дюкера на нефтепроводе Туймазы-Омск – Новосибирск, в р. Белая попало около 1000 т нефти, ликвидация последствий аварии продолжалась почти четыре месяца;
- в результате прорыва нефтепровода «Северные магистральные трубопроводы» в общей сложности в воду вылилось около 75 т нефти, ликвидация последствий аварии обошлась обществу в 32 млн. руб.;
- в результате прорыва нефтепровода Тихорецк-Лисичанск в р. Крепкая (бассейн р. Тузлов) и на рельеф местности вылилось более 2000 т нефти, нефтяное пятно распространилось вниз по течению реки на 20 км;
- авария на внутрипромысловом нефтепроводе НГДУ «Мамонтовнефть» (Нефтеюганский район Тюменской обл.) повлекла загрязнение 3,5 га болотной местности и около 1 га поверхности льда на р. Большой Балык (приток р. Объ);
- в результате разгерметизации трубопровода на нефтепроводе Тихорецк – Туапсе АО «Южтранснефть» на рельеф местности вылилось около 200 т нефти, часть которой попала в р. Гиага (приток р. Лаба).
Общий ущерб, нанесенный водным объектам этими авариями, составил десятки миллиардов рублей.
Основными причинами этих аварий также являются нарушение норм, правил, технических условий при изготовлении труб и оборудования, при строительстве и испытаниях, коррозионные повреждения стенок трубопроводов.
Согласно Государственному докладу «О состоянии промышленной безопасности опасных производственных объектов, рационального использования и охраны недр РФ в 1999 г.» [2], основными причинами аварий на магистральных трубопроводах в течение 1995-1999 гг. стали: внешние воздействия – 34,3 % (от их общего количества), брак при строительстве – 23,2 %, наружная коррозия – 22,5 %, брак при изготовлении труб и оборудования на заводах – 14,1 %, ошибочные действия персонала – 3 %. Высокий уровень аварийности на объектах магистральных нефтепродуктопроводов является также следствием несанкционированных врезок с целью хищения нефтепродуктов (24 %).
Следует отметить, что публикуемые в различных источниках данные об объемах разлитой нефти, как правило, занижены вследствие того, что оцениваются методом экспертных оценок по взаимному согласию представителей природоохранных контролирующих органов и предприятия-природопользователя. Так, согласно данным такой экспертизы всего за годы эксплуатации нефти месторождений Нижневартовского района, на настоящий момент, накоплено 3136 га залитых нефтью земель. Из них на Самотлорском месторождении 1437 га. Но это - только результат обмеров мест разливов нефти, проведенных при наземном обследовании мест аварий. Дешифровка материалов многоспектрозональных аэрофотосъемок территории Самотлорского месторождения, проведенных в 1994-1995 г., показала, что в результате миграции нефтяных углеводородов реально загрязнено нефтью в различной степени не 1437, а 33300 га земель с уровнем загрязнения в 10 и более раз выше фонового [1, 5].
По данным экспертов голландской независимой консалтинговой компании IWACO, в настоящее время в Западной Сибири нефтью загрязнено от 700 тыс. до 840 тыс. га земель. Это в 7 раз больше, чем территория Москвы. По мнению этих же экспертов, общая площадь загрязненных нефтью земель Самотлорского месторождения составляет 6500 га [7].
Следует отметить, что кроме птиц и животных, погибающих в нефтяных озерах, от нефтяных разливов страдают люди. Концентрация нефтепродуктов на территории Нижневартовского района превышает российские допустимые нормы почти в 50 раз. В Нижневартовске 97 % потребляемой питьевой воды загрязнено нефтепродуктами. Как показали исследования, даже на глубине 200 м обнаружена нефть. За последние 5 лет количество онкологических заболеваний в Нижневартовске, Лангепасе, Мегионе и Радужном возросло практически в два раза.
Понятно, что на современном уровне развития нефтедобывающей промышленности не представляется возможным исключить ее воздействие на окружающую природную среду, в связи с этим возникает необходимость разработки новых и совершенствование существующих технологий восстановления нефтезагрязненных и нарушенных земель.
По мнению специалистов, в ближайшие 2-3 года в связи с ужесточением экологического законодательства Российской Федерации резко увеличится спрос на сервисные услуги по очистке загрязненный территорий.
Следует отметить, что многие работающие в России фирмы по очистке загрязненных районов применяют собственные, практически никем не аттестованные способы и методы очистки. Зачастую можно встретить попытки неквалифицированной рекультивации, а именно засыпку разлитой нефти или амбаров грунтом или слоем торфа без их предварительной очистки или применения выжигания. Эти способы не только не устраняют негативных экологических последствий, но иногда их даже усугубляют
Большинство организаций, проводящие очистку загрязненных территорий от нефти и нефтепродуктов, используют только механические, физико-химические и химические способы очистки. Вместе с тем, известно, что эти способы не способны полностью очистить загрязненные территории. Нередко при этом происходит ухудшение физических свойств почв. По мнению отечественных и зарубежных авторов, полная очистка почвы может быть достигнута только с применением биологических способов.
Несмотря на планируемый рост потребности в рекультивации земель, загрязненных нефтью, многие профильные фирмы прекращают свою деятельность. Причина - финансовые затруднения, прежде всего, из-за неплатежей нефтедобывающих предприятий за выполняемые объемы работ и непродуманной системы финансирования полностью завершенных рекультивационных работ (на рекультивацию некоторых участков требуется не один год). Ликвидируются и собственные специализированные структуры нефтедобывающих предприятий. Так, в 1997 г. было ликвидировано едва приступившее к работе СУ рекультивационных работ АО «Нижневартовскнефтегаз». А в 1998 г.- прекрасно оснащенное ПУ «Эколог» ТПП «Лангепаснефтегаз» вследствие финансовых трудностей предприятия [4].
Периодически проводимые выставки показывают, что в настоящее время разработкой и совершенствованием очистного и восстановительного оборудования занимаются практически все ведущие фирмы. Однако одной из главных проблем на современном этапе все еще остается затрудненный доступ к информации о новых технологиях, отсутствие справочной литературы по технологиям восстановления почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами.
Учитывая это, Фондом «Национальный Центр Экологического Менеджмента и Чистого Производства для нефтегазовой промышленности» совместно с Международным Научным Центром Новых Технологий Организации Объединенных Наций по промышленному развитию (МНЦ-ЮНИДО), г. Триест, Российским экологическим федеральным информационным агентством (РЭФИА) и Национальным информационным агентством «Природные ресурсы» (НИА-Природа) было принято решение о подготовке и изданиисправочника технологий восстановления нефтезагрязненных почв (с адресами и контактными телефонами фирм-держателей соответствующих технологий), применяемых в странах Центральной и Восточной Европы.
В данном справочнике приведены сведения о самых последних разработкахпо данной тематике, представляющих на наш взгляд наибольший интерес для потенциальных потребителей технологий в области очистки природных объектов от загрязнения нефтью и нефтепродуктами.
Справочник предназначен для специалистов, организаций и предприятий, решающих проблемы очистки почв от углеводородных загрязнений на своих производственных объектах.
Данное издание обобщает имеющийся опыт по проблемам восстановления почв загрязненных нефтью и нефтепродуктами и поэтому имеет большое значение для практических природопользователей.
Наличие представляемой справочной информации позволит произвести поиск оптимальных и адаптированных к конкретным условиям методов в рамках существующего разнообразия почвенно-климатических зон и стоимости мероприятий по восстановлению земель.
Надеемся, что данный справочник послужит своего рода рекламным изданием для отечественных технологий, которые, как правило, по качеству не уступают зарубежным, но являются более дешевыми.
Технологии восстановления загрязненных почв постоянно развиваются, поэтому планируется обновлять справочник каждые два года. Приглашаем к сотрудничеству авторов и владельцев новых технологий и оборудования, организации, имеющие опыт рекультивации.
Первое издание справочника выпускается небольшим тиражом и предназначено для ознакомления специалистов и получения отзывов и замечаний. С учетом этих отзывов и замечаний данная информация будет выпущена в электронном варианте и размещена в интернете.
За более конкретной информацией по опубликованным технологиям заинтересованные лица могут обращаться в следующие организации:
Фонд «Национальный Центр Экологического Менеджмента и Чистого Производства для нефтяной и газовой промышленности»:
Гречищева Наталья Юрьевна, менеджер Фонда
Россия, г. Москва, Ленинский пр., 65 ,
Т/Ф.: (095)135-74-96;
e-mail oskina@gubkin.ru
Международный Научный Центр Новых Технологий Организации Объединенных Наций по Промышленному Развитию ( МНЦ - ЮНИДО ):
Stanislav Miertus, ICS-UNIDO Area Coordinator Pure and Applied Chemistry
International Center for Science and High Technology (ISC-UNIDO)
Italy, I-34012 Trieste, Padriciano 99,
Area Science Park Building L2,
T: +39 40 922 8116 (secretariat)
F: + 39 40 922 8115
e-mail: Stanislav.Miertus@ics.trieste.it
Российское экологическое федеральное информационное агентство и Национальное информационное агентство «Природные ресурсы»
приглашает организации к размещению рекламы о новых технологиях на межведомственном сервере www.priroda.ru , в еженедельных всероссийских газетах «Природно-ресурсные ведомости», «Спасение», в бюллетене «Использование и охрана природных ресурсов в России». Информацию о новых патентах в области новых ресурсосберегающих экологических технологий вы можете регулярно получать на сервере www.priroda.ru . Кроме того, вы можете получить консультацию по патентованию своих разработок и проведению патентных исследований по тел.: (095) 959-42-79, тел./факс: (095) 951-28-12, e - mail : refia@priroda . ru
1. Состояние окружающей среды и природных ресурсов в Нижневартовском районе. Аналитический обзор. Ежегодник вып 3, 1998.
2. Государственный доклад «О состоянии промышленной безопасности опасных производственных объектов, рационального использования и охраны недр Российской Федерации в 1999 году». Москва, Государственное предприятие НТЦ по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России, 2000, с. 224.
- Ю.С. Другов, А.А. Родин. Экологические анализы при разливах нефти и нефтепродуктов. Практическое руководство. г. Санкт-Петербург, 2000, с. 248.
- Проблема экологической безопасности нефтегазового комплекса Среднего Приобъя. Федеральное совещание. Избранные научно-практические материалы. г. Нижневартовск, 17-18 февраля 1999.
- В.Ж. Аренс, А.З. Саушин, О.М. Гридин, А.О. Гридин. Очистка окружающей среды от углеводородных загрязнений. Из-во «Интебук», 1999, с. 372.
- Опыт ликвидации аварийных разливов нефти в Усинском районе Республики Коми. Материалы реализации проекта. г. Сыктывкар, 2000, с 183.
- Всероссийская экологическая газета «Спасение», № 37 (233), октябрь 2001г.
1. ТЕХНОЛОГИИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ НЕФТЕЗАГРЯЗНЕННЫХ ПОЧВ
1.1 ОБЩИЕ ОЦЕНКИ ТЕХНОЛОГИЙ
В справочнике представлено 27 зарубежных технологий и 62 технологии России и стран CНГ.
В первой главе описываются зарубежные и российские технологии восстановления нефтезагрязненных почв, которые широко используются на обширных географических территориях стран Центральной и Восточной Европы. Технологии классифицированы по категориям in situ и ex situ.
Технологииex situиспользуются для обработки загрязненной почвы, предварительно удаленной с поверхности выделенного участка земли. Применение таких технологий требует низкой стоимости процессов экскавации почвы, ее транспортировки и целесообразного объема транспортируемых материалов. Следует иметь в виду, что экскавация земель может вызвать искажение морфологической структуры обрабатываемого участка и нарушения течения как поверхностных, так и подземных вод. Кроме того, во время транспортировки загрязненных материалов персонал, вовлеченный в работу, может быть подвержен воздействию загрязняющих веществ.
Тем не менее, изоляция и обработка загрязненных материалов вне участка позволяют применять более сложные приемы обработки, которые могут быть более эффективными и быстродействующими, а также более безопасными для грунтовых вод, животного и растительного мира, местных жителей.
Технологии in situ имеют преимущества вследствие непосредственного применения их на месте загрязнения. Это снижает риск воздействия загрязняющих веществ на человека и окружающую среду во время извлечения, транспортировки и восстановления загрязненных участков почв, что в свою очередь обеспечивает экономию средств. Основным недостатком данных технологий является гетерогенная природа субстрата участков восстановления, как с геологической точки зрения, так и с точки зрения распространения загрязнения. Выбор и применение технологий in situ могут быть сделаны только на основании полученных данных о качестве обрабатываемой поверхности почвы. Кроме того, может потребоваться специализированная очистка загрязненной зоны, а наличие преференциальных потоков воздуха и воды может привести к неадекватной обработке рассматриваемого участка. При неблагоприятных окружающих условиях могут также возникнуть сложности по отношению к устойчивым загрязняющим веществам.
В данном издании под заголовками ex situи in situ расположены технологии в соответствии с применяемым методом очистки почв: механические, физико-химические, химические и биологические. Для каждой технологии приводится её краткое описание, преимущества и недостатки. Кроме того, каждая технология получает оценку - 1 (отлично), 2 (хорошо), 3 (плохо), по следующим критериям (более подробное описание приводится ниже):
- общая стоимость;
- возможность снижения степени загрязнения до допустимого уровня;
- время, затраченное на полное восстановление почвы;
- данные, необходимые для планирования и осуществления полного восстановления;
- техника безопасности;
- охрана труда.
Такая система критериев, разработанная Американским обществом по защите окружающей среды (EPA), позволяет провести предварительную оценку технологии.
Следует отметить, что для зарубежных технологий приводится более общее описание способа ликвидации загрязнения; для российских же технологий и технологий стран ННГ описываются конкретные условия их применения. В справочнике представлены как широко используемые технологии восстановления загрязненных почв, так и технологии, которые находятся на стадии разработок и внедрения. Последние были предоставлены Российским экологическим федеральным информационным агентством и Национальным информационным агентством Министерства природных ресурсов Российской Федерации «НИА-природа».
Во второй главе справочника приводятся адреса некоторых сайтов, на которых можно получить информацию о компаниях, специализирующихся на восстановлении земель, загрязненных нефтью и нефтепродуктами, а также другие полезные данные, касающиеся новых технологий, разработок в области охраны окружающей среды и т.п.
В третьей главе приводится список адресов и контактных телефонов фирм-держателей технологий восстановления почв, описанных в первой главе. Следует отметить, что если компании имеют несколько филиалов в одной стране, в списке адресов приводятся только координаты головного предприятия. Если в списке адресов приводится только название и координаты компании, без указания используемых технологий, то в этом случае авторы справочника не были проинформированы соответствующими данными о каких-либо технологиях.
Ниже приводится описание критериев оценок технологий.
Общая стоимость
Включает цель, конструкцию, процессы и обслуживание основных операций, которые определяют каждую технологию. Общая стоимость не включает в себя подготовительные работы или стоимость после обработки. Стоимость земляных работ в сумме 50 y.e. за тонну была принята только для технологий ex situ.
Оценки:
1 = менее 100 y.e. за тонну;
2 = 100-300 y.e. за тонну;
3 = более 300 y.e. за тонну.
Дата добавления: 2021-04-24; просмотров: 67; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!