Экологическая безопасность эксплуатации газопровода

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования Российской Федерации

Кафедра экологии

Реферат на тему:

"Экологическая безопасность эксплуатации газопровода"

2009 г.

Содержание

Введение

1. Компоненты окружающей среды и их характеристика

2. Охрана воздушной среды при эксплуатации магистральных трубопроводов

2.1 Источники загрязнения приземного слоя атмосферы и характеристика загрязнителей

2.2 Состояние воздушной среды

3. Охрана почвенно-растительного покрова при эксплуатации, сооружении и ремонте магистральных трубопроводов

3.1 Состояние почвенно-растительного покрова и недр

4. Охрана водной среды при эксплуатации, сооружении и ремонте магистральных трубопроводов

4.1 Характеристика состава сточных вод

Список литературы

воздушный трубопровод загрязнение газопровод

Введение

Современное общество и научно-технический прогресс во всем мире непосредственным образом связаны с глобальным использованием природных ресурсов. Растут потребности людей, причем не пропорционально росту их численности, а более высокими темпами, что вызывает повышенное потребление благ. Удовлетворение потребностей возможно только за счет развития производства и отторжения природного вещества в виде угля, руды, нефти и газа и других веществ.

Накопление материальных благ в обществе обусловлено развитием трудовых процессов и в экологическом смысле суммируется из трех направлении:

v формирование природно-технических геосистем и техносферы Земли;

v исчерпание природных сырьевых ресурсов;

v подавление естественных механизмов саморегуляции биосферы в результате антропогенной трансформации природной среды и возникновение экологического иммунодефицита планеты.

Отрицательное воздействие производства на окружающую среду обусловлено несовершенством технологических процессов и его нерациональной структурой, что, в свою очередь, определяется уровнем развития науки и техники, а также характером производственных отношений.

Но, пожалуй, самое отрицательное воздействие производства на природную среду - это ее загрязнение, которое достигает критического уровня во многих районах мира и вызывает неустойчивость экологических систем и опасность здоровью людей.

Успехи в области преобразования природы сопутствуют людям лишь тогда, когда они изучают законы природы. Соблюдение и изучение этих законов, - совершенно необходимые условия для нормального природопользования, что, к сожалению, не всегда принимаются и соблюдаются.

Перед человечеством неотвратимо встала задача разумного, рационального природопользования, позволяющего удовлетворить жизненные потребности людей в сочетании с охраной и воспроизводством природной среды.

В результате производственной деятельности формируются природно-технические геосистемы (ПТГ), взаимодействующие с природой, обществом и являются объектами сравнительно нового направления экологической науки - инженерной экологии.

Обширный круг инженерно-прикладных вопросов, формирующих необходимую базу современных знаний инженера, позволяет решать задачи инженерной экологии, которые обеспечивали бы функционирование и управление ПТГ, не нарушая механизмов саморегуляции объектов биосферы и естественного баланса природообразующих геосфер.

1. Компоненты окружающей среды и их характеристика

В настоящее время имеются различные классификации компонентов окружающей среды, которые отражают локальные воздействия. Так, в горнодобывающей промышленности - это отчуждение земель, создание на них отвалов отработанных пород и загрязнение воздуха; в нефтеперерабатывающей промышленности - сброс сточных вод и испарение нефти и нефтепродуктов.

Такой подход ограничивается локальным воздействием на компоненты окружающей среды.

Классификацию компонентов природной среды необходимо рассматривать как систему взаимосвязанных элементов природной среды: животный мир, экосистемы рек и водоемов, растительный мир, водные ресурсы, атмосфера, природный ландшафт, почвы и т.д. Эта классификация необходима для оценки взаимодействия любого технического сооружения, находящегося на конкретной территории, и взаимодействует с объектами природной среды настолько тесно, что для изучения этого взаимодействия необходимо рассматривать природный комплекс и техническое насыщение совместно, как единую систему, которую определяют как природно-техническую геосистему, или ПТГ.

Таким образом, природно-техническая геосистема - это совокупность природных и искусственных о6ьектов, формирующаяся в результате строительства и эксплуатации инженерных и иных сооружений, комплексов и технических средств, взаимодействующих с природными объектами (почва, растительный покров, рельеф, геологические тела, водные источники атмосфера, фауна и социумы).

Современные тенденции развития ПТГ свидетельствуют об имеющейся диспропорции между инженерными расчетно-теоретическими и экспериментальными обоснованиями факторов техногенного воздействия на объекты окружающей среды. Неадекватность расчетных моделей реальной экологической обстановке в зоне промышленного освоения территории приводит к невосполнимым потерям биогеоценозов природного ландшафта.

Основным выходом из сложившейся практики неуправляемого техногенеза, является необходимость четкой классификации промышленно осваиваемых регионов по принципу техногенного воздействия на объекты природной среды.

Такая классификация требует накопления и тщательного изучения информации по следующим направлениям.

· Факторы техногенного воздействия на объекты природной среды в зоне промышленного освоения территории. При этом устанавливается:

v номенклатурный состав техногенных факторов;

v интенсивность воздействия объекта (механического, теплового, химического, биологического и т.д.);

v количественная оценка уровня техногенного воздействия промышленного объекта.

· Признаки и показатели антропогенного изменения природных объектов в регионе освоения. При заданной номенклатуре техногенных факторов в качестве обобщенного критерия воздействия на природу со стороны объекта может использоваться функция экологического воздействия, определяющая реакцию окружающей среды в радиусе воздействия. Зона изменения природного'· ландшафта зависит от свойств окружающей среды, ее устойчивости, форм техногенного воздействия. Границы зоны могут быть найдены из решения системы уравнений, описывающих антропогенное изменение природного ландшафта ПТГ.

· Особенности природных ландшафтов, определяющие выбор экологической модели прогноза регионального воздействия со стороны промышленного объекта с окружающей средой.

Существующие нормативно-технические требования не учитывают зонального принципа нормирования путем введения критериев техногенного воздействия на окружающую среду. Вместе с тем решение вопроса заключается в наличии классификации количественных параметров техногенного воздействия для природных ландшафтов, различающихся по степени технофильности:

Ш ландшафты, обладающие высокими рекреационными показателями: сохранность их обеспечивается инженерным устройством, биологической мелиорацией, постоянным восстановлением растительных сообществ, устранением повышенной нагрузки на почвенно-растительный покров;

Ш ландшафты, содержащие в недрах полезные ископаемые, обеспечение их сохранности предъявляет повышенные требования к надежности сооружаемых объектов;

Ш сельскохозяйственные и лесные ландшафты, использующиеся для получения сельскохозяйственной продукции: сохранность таких ландшафтов заключается в грамотном использовании технологических и экологических решениях;

Ш ландшафты, которые малопригодны для сельского хозяйства и не содержат полезных ископаемых: такие ландшафты предпочтительны для промышленного и гражданского строительства.

Рассмотренная классификация учитывает экологический режим формирования, как отдельных промышленных объектов, так и ПТГ в целом.

2. Охрана воздушной среды при эксплуатации магистральных трубопроводов

Атмосферой Земли называют газовую (воздушную) оболочку вокруг Земли. В зависимости от распределения температуры, атмосферу Земли подразделяют по вертикали на тропосферу, стратосферу, мезосферу, термосферу и экзосферу.

Тропосфера - самый нижний слой атмосферы до высоты 8-18 км, где сосредоточено до 80 % всей массы воздуха. На верхней границе тропосферы температура воздуха составляет минус 40-80⁰С. В пределах тропосферы выделяют пограничный слой мощностью 1 - 1,5 км, непосредственно прилегающий к земле и включающий приземной слой атмосферы. В пограничном слое движение воздушных масс (скорость ветра и степень турбулентности) определяется трением о поверхность земли и зависит от ее шероховатости, рельефа местности, наличия зданий и сооружений. Высота приземного слоя воздуха (нижняя часть пограничного слоя) составляет 30-50 м от дневной поверхности земли. В этом слое наиболее сильно проявляется механическое и тепловое воздействие подстилающей земной поверхности на воздушное течение. В нем обычно возникают приземные инверсии температуры, туманы, скапливаются загрязнения.

2.1 Источники загрязнения приземного слоя атмосферы и характеристика загрязнителей

Основные источники загрязнения приземного слоя атмосферы при трубопроводном транспорте газа - аварийные выбросы газа при отказах линейной части магистральных газопроводов и выбросы при проведении технологических операций (пуск и остановка ГПА, продувка пылеуловителей и т.д.), а также продукты сгорания ГПА. Отказы газопроводов вызываются использованием некондиционных исходных материалов (арматура, сварочная проволока и т.п.), нарушением технологии строительно-монтажных работ, ремонта и эксплуатации, коррозией и т.д.

Самопроизвольное возгорание газа при повреждении линейной части является, хотя редким и временным, но мощным источником загрязнения атмосферы.

На компрессорных станциях (КС) магистральных газопроводов (МГ) основным источником загрязнения являются газоперекачивающие агрегаты (ГПА), в выхлопных газах которых содержится окислы азота и углерода. Так один агрегат типа ГТК-10-4 за год выбрасывает свыше 750 тонн вредных веществ. Через свечи турбодетандеров, нагнетателей, газосепараторов и АВО газа выбрасывается природный газ общей массой около 200-250 тонн в год на один цех. Об относительной вредности отдельных компонентов выбросов можно судить по такому примеру: если принять за единицу норматив платы за выброс 1 т окиси углерода, то плата за выброс 1 т окиси азота составит 53,3 единицы, двуокиси азота - 83,3 единицы, углеводородов - 11 единиц.

Отрицательное воздействие загрязнителей воздуха обуславливается их токсическими и раздражительными свойствами. Ввиду этого к наиболее опасным загрязнителям атмосферы относят окись углерода и сернистый ангидрид, образующиеся в результате сгорания природного газа, нефти и нефтепродуктов, а также сжиженные газы - аммиак, метан, этилен, этан, пропан, бутан и др. Последние являются менее распространенными, однако намечающаяся тенденция к увеличению транспорта этих продуктов позволяет рассматривать их в качестве основных загрязнителей воздуха наряду с окисью углерода и сернистым ангидридом.

Окись углерода - это бесцветный газ, оказывающий отрицательное воздействие на центральную нервную и сердечно-сосудистую системы человека.

Сернистый ангидрид - бесцветный газ с острым запахом, ощутимый человеком уже при концентрации 5-7 мг/м³ воздуха. Концентрация 20-50 мг/м³ вызывает раздражение слизистой оболочки глаз и дыхательных путей, более высокая концентрация - одышку и расстройство сознания. Максимальное время пребывания в воздухе с содержанием сернистого газа 120 мг/м³ не превышает 3 минут, а содержанием 300 мг/м³ - 1 мин. Во влажном воздухе сернистый газ соединяется с капельками воды и образует аэрозоль серной кислоты с резким запахом, порог ощущения которого 0,6-0,85 мг/м³. При вдыхании аэрозоль вызывает раздражение слизистой оболочки дыхательных путей. Рефлекторные изменения дыхания отмечаются при концентрации аэрозоля 3,5-5 мг/м³.

Аммиак - бесцветный газ с резким характерным запахом, порог ощущения - 37 мг/м³. Обладает сильным раздражающим действием на дыхательные пути.

Этилен - бесцветный газ, оказывающий наркотическое действие на человека.

Отрицательное влияние загрязненного воздуха, особенно содержащего сернистый газ, на растительность заключается в подавлении их роста. Из древесных пород наиболее чувствительны к загрязнению воздуха ель, сосна, пихта, лиственница, ольха, ива, береза; из злаковых и бахчевых культур - пшеница, рожь, ячмень, овес, люцерна, клевер и Т.д.; из низших - кустистые лишайники. Установлено, что вредное воздействие сернистого газа на хвойные деревья обнаруживается на расстоянии до 80 км от места выброса.

Смесь углеводородных газов с воздухом при определенных концентрациях примесей пожаро- и взрывоопасна.

Для предупреждения неблагоприятных последствий загрязнения воздуха содержание вредных веществ в атмосфере регламентируется соответствующими нормативными документами. Допустимой считается концентрация вредного вещества, которая не оказывает прямого или косвенного вредного и неприятного действия на организм человека, не снижает его работоспособности, не ухудшает самочувствия. Недопустимыми являются такие концентрации вредных веществ, которые оказывают влияние на растительность, климат местности, прозрачность атмосферы, условия жизни населения.

Предельно допустимой концентрацией (ПДК) вредного вещества называется такое содержание его в воздухе, которое при ежедневном воздействии в течение неограниченного времени не может вызвать у человека каких-либо патологических изменений или заболеваний.

Санитарное законодательство выделяет два вида ПДК: максимально-разовую и среднесуточную. Максимально-разовая ПДК учитывает залповые, массивные выбросы в атмосферу вредных веществ вследствие особенностей технологии, аварийных ситуаций. Среднесуточная ПДК учитывает пиковые и наименьшие концентрации атмосферных загрязнений, которые имеют место в течение суток. Эта концентрация представляет собой среднюю арифметическую из всех проб, отобранных в населенном пункте в течение суток.

Предельно допустимая концентрация в воздухе населенных мест установлена для максимально разового и среднесуточного значений. Для воздуха производственных помещений установлена норма только максимально разовой концентрации. Для производственных помещений, где человек находится ограниченное время, ПДК выше, чем ПДК для воздуха населенных мест.

В России ПДК узаконены и обязательны для выполнения. При их установлении принимают коэффициенты запаса от 2 до 100 для разных вредных веществ, что создает дополнительную гарантию безопасности.

Ниже приведены ПДК вредных веществ, транспортируемых по магистральным трубопроводам или образующихся из транспортируемых жидких и газообразных продуктов.

Предельно допустимые концентрации некоторых вредных веществ в атмосфере

	ПДК, мг/м2		Опасность
Вещество	Максимально разовая в на селенных пунктах	Среднесуточная	В рабочей зоне	Токсическая	Экологическая
Сероводород H2S	0,008	0,008	10	1	1
Диоксид азота NО2	0,085	0,04	5	2	2
Оксид азота NO	0,4	0,06	-	3	2
Углеводороды	0,03	0,005	300	2	1
Метанол	1,0	0,5	5	7	2
Метилмеркаптан	9*0-6	9*0-6	1	1	2
Сернистый газ SO2	0,5	0,05	10	4	1
Угарный газ CO	5,0	3,0	20	6	3
Бензин	3	1,5	5	4	2
Метан	-	200	300	5	1
Бенз(а)пирен	0,00001	0,00001	-	1	1

2.2 Состояние воздушной среды

За последние 10 лет объем промышленного производства в России сократился примерно на 50%. Можно было бы предположить, что выбросы в атмосферу сократились на столько же. Однако, они уменьшились только на 25%. Причины такого парадокса довольно просты: экологически более чистые производства закрыты, а предприятия "грязных" отраслей (топливно-энергетического комплекса, черной и цветной металлургии) борются за существование до последнего, вставая на путь жесткой экономии, закрывая очистные сооружения. В результате из 148 млн. россиян 40-50 млн. человек испытывает влияние 10-кратного превышения ПДК вредных веществ, 55-60 млн. человек - 5-кратного. В списке городов, вредных для проживания лидируют Аткарск, Архангельск, Биробиджан, Бийск, Каменск-Уральский, Комсомольск-на-Амуре, Кызыл, Магадан, Москва, Мытищи, Поводвинск, Норильск, Прокопьевск, Самара, Сыктывкар, Ульяновск, Уссурийск, Челябинск, Черемхово, Щелково. К самым "грязным" городам России, где тяжелое положение сохраняется уже более 5 лет, относятся: Братск, Волжский, Екатеринбург, Зима, Иркутск, Кемерово, Красноярск, Курган, Липецк, Магнитогорск, Нижний Тагил, Новокузнецк, Новосибирск, Омск, Ростов-на-Дону, Саратов, Селекгинск, Ставрополь, Тольятти, Улан-Удэ, Усолье-Сибирское, Хабаровск, Чита, Шелехов, Южно-Сахалинск.

В атмосфере этих городов присутствует пыль, диоксид азота, бензапирен, фенол, аммиак, формальдегид, хлористый водород и т.д. При одной только аварии на тамбовском АО "Пигмент" было выброшено в атмосферу 94 кг фосгена (достаточно для полного уничтожения 7-8 млн. человек). Вообще аварии и пожары на опасных производствах, в силу своей непредсказуемости и тяжелейших последствий, дамокловым мечом повисли над головой практически каждого жителя наших городов.

Тюменская область входит в число регионов, где остро стоит проблема сокращения вредных выбросов в атмосферу. Ежегодно от стационарных и передвижных источников в воздух выбрасывается примерно 4 млн. т жидких, твердых и газообразных веществ. Преобладают углеводород (46%), окись углерода (39%) и окислы азота (9%). На стационарных установках очищается около 20 % газообразных выбросов. Нефтедобывающая промышленность служит источником выбросов в объеме около 750 тыс. т, газовая - 300, трубопроводный транспорт - 450, авиация - 180. Наибольшее количество выбросов от стационарных источников наблюдается в Сургуте 54 тыс. т, Тюмени - 16,2, Тобольске - 7,6, Нижневартовске - 7,6, Новом Уренгое - 6 тыс. т.

Основными предприятиями-загрязнителями являются: "Тюменьтрансгаз" - 190 тыс. т/год, "Уренгойгазпром" - 106 тыс. т/год, "Юганскнефть" - 38 тыс. т/год и другие, где происходит сжигание газа, как в факелах, так и в газотурбинных и котельных установках. Кроме стационарных источников выбросов, значительное воздействие оказывают передвижные, в первую очередь - автотранспорт. Отходящие (выхлопные) газы автомобилей содержат более 200 вредных компонентов, среди которых присутствуют канцерогенные и мутагенные. Доля выбросов автотранспорта в общем объеме выбросов в Тюменской области превышает 55% (около 2,2 млн. т).

В воздушной среде Тюмени концентрация пыли превышает ПДК почти вдвое, бензапирена - в 1,2 раза, формальдегида - в 2 раза. В районе Дома обороны содержание фенола превышает 2 ПДК, в Центральном районе превышены ПДК по пыли и оксиду углерода, а в Заречном - диоксиду азота.

В Сургуте происходит почти постоянное превышение ПДК по формальдегиду и бензапирену, в Тобольске и Нефтеюганске - по диоксиду азота, пыли и формальдегиду.

Усилиями предприятий, экологических фондов, органов местного самоуправления удается в некоторых местах улучшить ситуацию, в том числе - сократить потери нефти и газа при авариях и технологических операциях, погасить часть факелов, контролировать состояние топливных систем автомобилей и т.д. На это тратятся существенные суммы (около 200 млн. руб./год), однако общая ситуация либо не улучшается, либо остается без заметных изменений.

Если человек может очистить питьевую воду и не пить ее из водоема, то не дышать атмосферным воздухом мы еще не научились.

3. Охрана почвенно-растительного покрова при эксплуатации, сооружении и ремонте магистральных трубопроводов

Почва является наиболее ценным для человека компонентом литосферы.

Воздействия магистральных трубопроводов (МТ) на почвенно-растительный покров характерны на всех этапах существования МТ - сооружения, эксплуатации, плановых и аварийных ремонтов, вывода из эксплуатации (утилизации). С учетом того, что часть МТ проходит через многолетнемерзлые грунты (ММГ), весьма актуален и вопрос о тепловом загрязнения грунта, вызывающем нарушения состояния как самого ММГ, так и МТ, проложенного в массиве ММГ. Это наиболее характерно для газопроводов, тогда как влияние нефтепроводов, в основном, сводится к разливам нефти на почву. Тепловое воздействие трубопровода на грунт изучается в курсе "Тепловые процессы в трубопроводном транспорте нефти и газа".

3.1 Состояние почвенно-растительного покрова и недр

Исследования последних лет показали, что легкими планеты являются, скорее, не тропические леса Амазонии, а северные тайга и тундра. Ученые считают российский Север территориальным и экологическим резервом планеты, сохранение которого имеет огромное значение для поддержания природного равновесия на всем Северном полушарии. Северные территории можно будет использовать как последнее прибежище в условиях растущей экологической деградации, угрозы всяческих вселенских катастроф из-за неразумной деятельности человека.

Согласно прогнозам, во многих районах Севера через три-четыре десятилетия среднегодовая температура поднимется на 3-4 градуса, - это заметно смягчит природные условия, облегчит условия жизни и производства, расширит возможности сельского хозяйства.

Сегодня ореолы загрязнения вокруг промышленных объектов в тундре в десятки и сотни раз превышают территории самих объектов. После нескольких проездов гусеничного транспорта полностью разрушается растительный покров, для его восстановления понадобится 100-150 лет. В одном Ямало-Ненецком автономном округе нефтяниками и газовиками за последние годы загублено свыше 60 млн. гектаров ягельника - главного корма северных оленей. Губительны вредные выбросы предприятий. В Салехарде, Сургуте и в других северных городах насчитывается свыше 14 млн. м² жилья, отравленного фенолом и формальдегидом.

Нефте- и газопроводы обычно строились авральными темпами, с нарушением технологии и низким качеством, и как результат - теперь выходят из строя. На Западе на аналогичных сооружениях запорная арматура устанавливается через каждые 5 километров, а у нас через каждые 30 километров. Естественно, что при разрывах большое количество нефти уходит в землю и попадает в водоемы только из-за отсутствия подъездных дорог, неудобной транспортной схемы. На нефтяных месторождениях весь попутный газ сжигается в факелах.

Из бесценного Уренгойского месторождения газа - важнейшего сегодня источника валютных поступлений для страны - выкачано более половины его запасов при промышленном использовании этого ценнейшего сырья в десятки раз менее эффективном, чем в США. На очереди мощные запасы полуострова Ямал ... Широкомасштабные работы там, если не принять специальных мер, способны разрушить ... сам полуостров - в его толще много подземных льдов и пустот, не переносящих внешнего воздействия. Что станет тогда с местным населением?

Весной 1992 года новозеландский исследователь Грэхем Дингл во главе Международной экологической группы "Арктикос", путешествуя по российскому Северу вдоль 66-го градуса северной широты от Уэлена до Мурманска, увидел ужасающие картины: разрушена природа, загрязнены почвы, отравлены реки и озера, больны люди, животные и рыбы. Его поразили горы мусора, сломанной техники, ржавых бочек от горючего, громоздящиеся вокруг 50 северных городов и поселков. В отдельных местах такие свалки растягивались на 3-5 километров. По мере таяния снегов издают чудовищное зловоние, ибо из-за вечной мерзлоты нечистоты не уходят в почву. А Норильск Г. Дингл назвал "местом, беспрецедентно враждебным окружающей среде", т.к. концентрация зараженности атмосферы там не имеет аналогов в зоне Севера. Добавим: согласно официальным данным, норильская атмосфера по вредности не имеет аналогов в России.

Со времени путешествия Г. Дингла экологическая ситуация на российском Севере еще более усугубилась - пояс чудовищно разрушенной тундры, пояс экологического бедствия площадью в 500 тыс. квадратных километров протянулся от Кольского полуострова до Чукотки.

Еще недавно четыре великие сибирские реки - Обь, Енисей, Иртыш, Лена - славились кристальной чистотой своей воды. Сегодня каждая из них помимо тяжелых металлов несет в Северный Ледовитый океан радиоактивное загрязнение - последствие ядерных взрывов на Семипалатинском полигоне, сбросов атомных заводов Челябинска и Красноярска, подземных ядерных испытаний в Якутии. В результате длительное пребывание в дельте этих рек (особенно Оби в районе Ямбурга) уже становится опасным.

Однако наиболее пагубными для природы Севера были, конечно, испытания ядерного оружия, в том числе водородного, на самом крупном нашем полигоне - на Новой Земле. Замеры, про изведенные на Новой Земле осенью 1990 года, показали, что лишь за одну неделю пребывания на острове человек рискует получить годовую норму радиоактивного облучения.

Естественно, радиоактивность не могла не распространиться с Новой Земли на материк: взглянув на карту геофизических профилей ядерных взрывов, проведенных на территории России, можно убедиться в том, что их влияние прослеживается на расстоянии сотен и тысяч километров. Есть в этом районе российского Севера и другие опасные источники радиации. В Белом, Баренцевом и Карском морях захоронены радиоактивные отходы, затоплены отработавшие свое корабельные реакторы. А североатлантические течения переносят с запада в Баренцево море радиоактивные отходы атомной промышленности Великобритании и Франции. На территории Тюменской области было произведено не менее 6 подземных ядерных взрывов в "мирных" целях.

И еще: на дне Белого и Баренцева морей в контейнерах захоронены химические боеприпасы, оставшиеся после второй мировой войны. Никто не знает, сколько времени продержится в целости оболочка этих контейнеров ...

Условия жизни на российском Севере крайне опасны для здоровья.

Появление биологических уродов в потомстве животных свидетельствует о разрушении защитных генетических механизмов ...

Представители коренного населения уязвимы не только для внешнего вредного воздействия. Питаясь продуктами местной флоры и фауны, они становятся подверженными и хроническому внутреннему облучению. Врачи не советуют им есть оленину, поскольку эти животные питаются ягельником и другими медленно растущими растениями. Мох до того, как его съест олень, успевает вобрать в себя из атмосферы радиоактивные вещества. В ряде северных регионов отмечаются случаи канцерогенеза, а также появление новорожденных с признаками олигофрении и прочих неприятных заболеваний. Если не принять решительных мер, этническим народам грозит вырождение уже в ближайших поколениях.

Ежегодно только на юге Тюменской области накапливается около 2,5 млн. т отходов, в т.ч. более 1,8 млн. т - бытовых, почти 53 тыс. т промышленных, из которых около 30 тыс. т составляют вещества 1-3 классов токсичности. Повторно используется около 7 % отходов, обезвреживается менее половины. Все остальное идет на 1150 свалок площадью 1300 га. Свыше трети этих свалок несанкционированны. Только около десятка полигонов соответствуют нормам и правилам. В агропромышленном комплексе накоплено свыше 500 тыс. т навоза и более 200 т ядохимикатов и удобрений. Можно не говорить об условиях их хранения?

Предприятия областного центра частично утилизируют и используют лишь нефтепродукты (отработанные масла), аккумуляторные батареи, лом черных и. цветных металлов. Собираются и передаются в Курган и Екатеринбург, ртутьсодержащие отходы и люминесцентные лампы. За два последних года Государственным предприятием "Дирекция по строительству заводов и полигонов по переработке промышленных и бытовых отходов" вывезено за пределы области более 5 килограммов чистой ртути (около 40 % наличия на предприятиях) и около 300 тысяч ртутных ламп, хранившихся на Велижанском полигоне, где очаг ртутного загрязнения в 1999 году полностью ликвидирован. Средства на эти цели выделены из экологического фонда.

До сих пор не решена проблема утилизации шлама от гальванических производств и химчистки, моечных машин, водного раствора фенола и формальдегида, нефтешламов, отходов от городских очистных сооружений, шин, пленки полиэтиленовой, пластиковой тары, масляных и воздушных фильтров, асбестосодержащих отходов.

Твердые бытовые отходы, а также часть промышленных вывозятся для захоронения на два· санкционированных городских полигона - "Московский" и "Велижанский", которые занимают более 120 гектаров и приняли, начиная с 1972 года, около 15 млн. кубометров отходов. На эксплуатацию полигонов нет проектной документации, не оформлены акты землепользования, не установлены размеры санитарно-защитных зон. А обустройство Велижанского полигона все еще не завершено. Кроме того, в городе существует 17 стихийных свалок. Трудная обстановка на полигоне "Велижанский", находящемся в непосредственной близости от Велижанского месторождения подземных вод. Границы зоны санитарной охраны водоза бора были установлены исходя из объема забираемой воды до 60 тыс. кубометров. В связи с увеличением забора до 75-90 тыс. "кубов" границы З-го пояса санзоны смещаются в сторону полигона, И существует угроза захвата фильтрационных стоков с его территории. Ситуация усугубляется присутствием на этом полигоне двух накопителей для жидких токсичных отходов (надсмольные воды) ЗАО "Тюменский завод пластмасс", один из которых по окончанию эксплуатации заброшен и наполовину завален твердыми отходами, второй - заполнен на две трети. Лабораторным контролем подземных вод из наблюдательных скважин в районе накопителей установлено их загрязнение фенолом и формальдегидом. Значит, полигон является потенциальным источником загрязнения водоносного горизонта, из которого качают воду для города Тюмени, и подлежит немедленному закрытию.

Итак, сейчас в Тюмени критическая ситуация с утилизацией и хранением отходов производства и потребления. К такому выводу пришли члены коллегии Госкомэкологии Тюменской области, обсуждавшие указанные проблемы.

С 1999 года природоохранные органы области начали реализовывать требования Закона РФ "Об отходах производства и потребления": проводится инвентаризация отходов и мест их хранения и захоронения, начаты работы по нормированию образования и размещению их. Предприятия и организации обеспечиваются всеми необходимыми для этого инструктивно-методическими материалами. Взимаются платежи за размещение отходов в природной среде. Доля их в доходах экологических фондов повысилась в 1999 году более чем в 10 раз и составляет сегодня примерно треть всех поступлений. Только в Тюмени должны иметь, утвержденные нормативы образования и лимиты размещения отходов более 7 тысяч предприятий, а пока имеют лишь 112.

Но есть еще один момент, на который следует обратить внимание. Мы никогда не избавимся от стихийных свалок в населенных пунктах, вокруг садоводческих обществ, в зеленой зоне городов, если каждый тюменец не осознает, что чистота в местах нашего проживания зависит, прежде всего, от нас самих. "Чисто не там, где подметают, а там, где не мусорят" - эта истина общеизвестна.

Так почему же садоводы сваливают на берегах рек, в осушительных каналах вокруг своих дачных кооперативов, в ближайших лесах то, что прекрасно можно сжечь или использовать для получения компоста на участках? Почему мы не можем собрать консервные банки, пластиковые бутылки, битое стекло и сложить в мусорные контейнеры дачного кооператива?

Почему население, проживающее в частном секторе, зачастую предпочитает загрязнять бытовыми отходами все свободное пространство возле своего двора, но не пользоваться специальными контейнерами? Может потому, что за вывоз мусора нужно платить?

До тех пор, пока каждый из нас не перестанет создавать вокруг себя персональную "несанкционированную свалку", наши города и поселки не будут чистыми, а наши дети и внуки не перестанут дышать испарениями разлагающихся отходов, пить загрязненную воду, не испытают удовольствия от ходьбы босиком по траве и лужам.

Ситуация осложнилась уже до такой степени, что поздно задавать вопрос "Кто виноват?". Гораздо актуальнее вопрос "Что делать?". Что предпринять для возрождения российского Севера, оказавшегося в состоянии острого экологического кризиса?

В феврале 1994 года Президент Российской Федерации подписал Указ № 236 "О государственной стратегии Российской Федерации по охране окружающей среды и обеспечению устойчивого развития". Но на Севере для реализации этого Указа, сделано еще крайне мало. Видимо, кроме усилий центральных и местных властей, необходимо объединение и всех других сил, которым близки судьбы российского Севера. Такими силами должны стать Союз возрождения Севера "Полярная Россия", ассоциации "Ямал потомкам" и "Спасение Югры", главная цель которых - способствовать проведению эффективной арктической политики, "содействуя экологическому оздоровлению природной среды в Приполярных и Заполярных районах Российской Федерации".

Предполагается, что первоначальной задачей в рамках Концепции устойчивого развития должны стать не столько запреты, сколько экологическое воспитание и перевоспитание. О необходимости подобной перестройки сознания хорошо сказал Н. Винер: "Мы столь радикально изменили нашу страну, что теперь, чтобы существовать в этой среде, мы должны изменить себя". Пока мы будем заниматься экологическим перевоспитанием и образованием, пройдут годы, тем более что взрослых людей перевоспитывать практически невозможно, а новое поколение должно набраться определенных знаний и умений в данной сфере науки, что требует определенных затрат времени. А дело необходимо делать сейчас ... Следовательно, может быть и имеет смысл налагать жесточайшие запреты и штрафы на различного рода загрязнения окружающей среды.

Совершенно ясно, что регионы российского Севера не могут остаться вне общей системы перехода к рыночным отношениям. Для большинства российских и зарубежных бизнесменов и банкиров российский Север лишь новый выгодный источник прибылей, предмет игры на биржах и аукционах, тогда как реальная жизнь северных предприятий, работников, местного населения, состояния биосферы для них - пустая абстракция. Поэтому на Севере, как нигде, необходимо оптимальное сочетание рыночных механизмов и строгого государственного регулирования, о чем должны позаботиться. Правительство РФ и местные органы самоуправления. Правительство РФ должно ввести полный детальный контроль над сложившейся ситуацией, т.к. оно имеет все необходимые для этого полномочия. Его прямая обязанность - найти пути выхода из сложившейся ситуации. Нельзя допускать такого безответственного, со стороны государства отношения к северным территориям, ведь именно они могли бы служить укрытием от экологической опасности в будущем или хотя бы не быть источником этой опасности.

Среди приоритетных мер, можно также назвать:

v создание инспекций региональных и местных масштабов для определения степени экологического загрязнения северных территорий, с привлечением международных организаций;

v остановить процессы загрязнения на северных территориях;

v приступить непосредственно к экологическому оздоровлению и воссозданию природной окружающей среды, путем создания новых заказников, заповедников и национальных парков.

В соответствии с концепцией устойчивого развития, в процессе дальнейшего освоения российского Севера упор должен делаться не только на эффективность любой хозяйственной деятельности, но и на ее безопасность для природной среды. От откровенно колонизаторских выкачивания и продажи местных ресурсов необходимо перейти к деятельности, ориентированной, прежде всего на удовлетворение потребностей жителей северных территорий, на укрепление их физического и морального состояния. Вообще, не пора ли остановиться в нашем неуемном стремлении к промышленному освоению все новых и новых северных территорий? Может быть, оставим богатства Ямала будущим поколениям? Именно так поступают американцы, сберегая часть своих полезных ископаемых.

Очевидна и необходимость осуществления серии срочных мер по повышению радиационной опасности для местного населения. Начать, видимо, придется с создания компетентных комиссий ...

Следующая задача - минимизировать ущерб, наносимый природе Севера добывающими и промышленными предприятиями. Для этого понадобятся специальные службы на самих предприятиях и система постоянного регионального мониторинга, жесткий курс на техническое обновление и реконструкцию производственных фондов, автоматизацию некоторых трудовых процессов, на комплексную переработку топливно-энергетических ресурсов, на свертывание экологически опасных производств (перепрофилирование или полная их ликвидация).

Придется осуществить большой комплекс мер по очистке территорий, рек и озер, рекультивации мест традиционного проживания коренных народов Севера, созданию системы резервных, особо охраняемых территорий, где запрещается всякая хозяйственная деятельность ...

4. Охрана водной среды при эксплуатации, сооружении и ремонте магистральных трубопроводов

"Более половины крупнейших рек мира сегодня серьезно истощены и загрязнены, в результате чего подвергается опасности здоровье и жизнь, по крайней мере, 3 миллиардов жителей Земли" - таков неутешительный вывод экспертов ООН из Всемирной комиссии по воде в XXI веке.

Самыми загрязненными из важнейших речных артерий мира, как считают экологи, являются Хуанхэ, Амударья, Сырдарья, Колорадо, Нил, Ганг и Волга. Только 3% водных ресурсов бассейна Волги, где проживает более 60 миллионов россиян, можно считать с экологической точки зрения безопасными для использования в качестве питьевой воды. Около 42 млн. тонн токсичных отходов ежегодно попадает в воду бассейна великой русской реки.

Свежим примером может служить экологическая катастрофа на реке Тиса в Юго-Восточной Европе. В ее водах на венгерском участке из-за выброса тяжелых металлов с берегов Румынии в 30-40 раз выросла концентрация свинца, цинка и меди. В результате жителям 50 селений запрещено пить воду из колодцев и поить этой водой скот.

Если верить прогнозам комиссии ООН, то в грядущем веке несколько миллиардов землян так и не узнают вкуса чистой родниковой воды. А пока в мире ежедневно от болезней, вызванных употреблением загрязненной воды, умирает 5 тыс. детей.

Специалисты из ООН не только собирают факты о нехватке питьевой воды, но и предлагают государствам разработать специальные программы по ее накоплению сроком на 25 лет. Одновременно готовится предложение по включению в набор международно-признанных прав человека права на потребление экологически чистой воды.

Есть и другие проекты по спасению человечества от жажды. Так, в Африке нашлись энтузиасты, которые начали разработку проекта переброски вод крупнейшей на континенте реки Конго на юг. И даже, может быть, на Ближний Восток. Предлагается выстроить гигантский трубопровод через Порт-Судан на Ближний Восток и на Юг Африки, минуя дельту Окаванго (Ботсвана). Специалисты предполагают, что воды реки Конго решат проблему с питьевыми запасами в Израиле, которая обязательно возникнет после передачи Сирии Голанских высот, откуда израильтяне потребляют около 40% живительной влаги. Мощность трубопровода составит 25 кубометров воды в секунду на первой стадии и 200 кубометров по завершении строительства.

Естественные "кладовые" пресной воды, которые пока спасают человечество:

§ озеро Байкал (Россия) - 1/5 мирового объема питьевой воды;

§ Великие озера (Северная Америка);

§ финское Озерное плато - насчитывает 60 тысяч озер;

§ подземное озеро Лост-Си в пещере Крэгхед в США.

4.1 Характеристика состава сточных вод

Главным источником загрязнения поверхностных водоемов являются сточные воды. В зависимости от происхождения они подразделяются на производственные, бытовые и атмосферные (дождевые). Разные загрязняющие вещества при одной и той же концентрации оказывают разное влияние на качество воды. Учитывая значительные объемы, высокие концентрации и разнообразие загрязнений, сточные воды, а особенно производственные сточные воды, следует выделить в наиболее опасный загрязнитель окружающей природной среды.

Производственные сточные воды образуются при различных технологических процессах в промышленности, на транспорте, в сельском хозяйстве и других сферах деятельности человека.

К бытовым относят сточные воды, поступающие из санитарных узлов, душевых, бань, прачечных, столовых, туалетов и других объектов жилых и общественных зданий, бытовых и вспомогательных помещений промышленных предприятий. Атмосферные сточные воды образуются при выпадении осадков и таянии снега. Стекая с земной поверхности, они увлекают за собой различные загрязняющие вещества, предметы и загрязняют ими открытые водоемы. Атмосферные воды содержат также основное количество растворенных и взвешенных загрязняющих веществ, попадающих в атмосферу в виде паров и аэрозолей.

Загрязняющие вещества, поступающие в водоемы и водотоки, разделяются на минеральные, органические, бактериальные.

Минеральные загрязнители представлены в сточных водах нефтью и нефтепродуктами, растворенными минеральными солями, песком, глиной, кислотами, щелочью, шлаком и другими веществами. Все эти компоненты характерны для сточных вод нефтяных, газовых, нефтеперерабатывающих, нефтехимических, буровых, транспортных и других производств.

Органические загрязнения могут быть растительного и животного происхождения. К первым относят остатки растений, плодов, овощей, бумаги и т.п.; ко вторым - физиологические выделения людей и животных, остатки мускульных и жировых тканей, клеевые вещества и др.

В состав бактериальных загрязнений входят различные микроорганизмы в виде дрожжевых и плесневых грибков, мелких водорослей и разнообразных бактерий, в том числе болезнетворных. Эти загрязнения вообще можно отнести к органическим, однако, ввиду особой значимости они выделены в самостоятельную группу.

Соотношение минеральных и органических загрязнителей в сточных водах изменяется в широких пределах и обусловлено спецификой и масштабами промышленных предприятий, населенных пунктов, видами канализации и др.

Количество бактериальных загрязнений в сточных водах может быть достаточно большим. Бытовые сточные воды, например, могут содержать более 0,001 мг бактериальной массы на 1 мл воды или 100 т в пересчете на расход в 100 тыс. м³/сут. стока.

Наибольшую опасность для водной среды представляют нефть, нефтепродукты, конденсат, хлорорганические соединения, радиоактивные вещества и тяжелые металлы. Основными "поставщиками" этих загрязнителей воды являются металлургическая, нефтедобывающая, газовая, химическая, целлюлозно-бумажная, горнодобывающая, текстильная и другие промышленности. При эксплуатации магистральных газопроводов основными загрязнителями являются газоконденсат и метанол. Наличие парка технологического транспорта, а также систем смазки ГПА со всем их маслохозяйством приводит к разливам нефтепродуктов.

Как загрязнитель воды, нефть и нефтепродукты представляют особую опасность для окружающей среды и ее обитателей. Покрывая тончайшей пленкой, огромные участки водной поверхности, нефть нарушает кислородный, углекислотный и другие формы биологически значимого газового обмена в поверхностных слоях воды и пагубно воздействует на планктон, морскую, речную, озерную фауну и флору.

К наиболее токсичным и быстродействующим относятся низкокипящие ароматические углеводороды (бензин, толуол, бензол, ксилол и др.). Даже при малых концентрациях они оказывают медленное отравляющее действие на низшие фермы жизни в водоемах и водостоках.

Опасность отравления нефтью возрастает с ростом ее концентрации.

Токсичность в водной среде проявляется при концентрации более 1 мг/м³. Даже незначительное содержание нефти (200-400 мг/м³) придает воде специфический запах.

Со временем концентрация нефти в воде под действием испарения наиболее летучих компонентов, растворения, фотохимического окисления, эмульгирования и биодеградации уменьшается. Окисленная нефть оседает на дно водоемов. Экспериментально установлено, что в течение нескольких часов за счет испарения и растекания концентрация нефти в месте разлива снижается до 6*10³-2*10⁴ мг/м³. Научными исследованиями показано накопление нефти в цепи питания простейших и высокоорганизованных животных. Выяснено, что концентрация углеводородов в морских организмах при благоприятных условиях уменьшается и в течение недели может достигнуть допустимой.

Известно, что 1 т нефти способна образовать сплошную пленку площадью 2,6 км², а одна капля - соответственно около 0,25 м². Установлено, что плотная плавающая пленка возникает при разливе 75-100 л нефти на 1 км² спокойной поверхности воды. Образование неплотной пленки наблюдается при растекании 15-20 л нефти на 1 км² водной поверхности. В зависимости от количества разлитой нефти толщина пленки неодинакова.

Растекание нефтяной пленки по водной поверхности сопровождается процессами испарения низкокипящих углеводородов, сорбирования на взвешенных частицах вещества, эмульгирования и растворения. Количество углеводородов, растворяющихся в воде, определяется составом нефти и нефтепродуктов. Растворимость нефти в морской воде зависит от ее солености.

Нефтяная пленка на воде может образовать эмульсии типа "вода в нефти" и "нефть в воде". Эмульсия типа "вода в нефти" способна разрушаться или разлагаться под действием бактерий.

Высокомолекулярные соединения, смолы, асфальтены способствуют образованию стойкой эмульсии "нефть в воде". Эта эмульсия содержит 30-80% стабилизированного планктона, органических остатков и бактериальной слизи ("шоколадный мусс"). Эмульсия типа "шоколадный мусс" практически не поддается бактериальному разрушению.

Вода постепенно вымывается, и образуются твердые сгустки - "смоляные шарики". В зависимости от плотности составляющей их нефти они плавают по поверхности, распределяются по водным горизонтам или опускаются на дно.

Нефть обладает способностью покрывать тончайшей пленкой огромные участки водной поверхности, что ухудшает газообмен кислорода и двуокиси углерода. Одновременно происходит нарушение обмена тепловой энергией и влагой. Экспериментально установлено, что с 1 км² незагрязненной поверхности водоема испаряется 379 т воды. При наличии нефтяной пленки объем испаряемой жидкости составляет лишь 18,9 т.

При попадании загрязняющих веществ в воду содержание кислорода в ней резко снижается за счет окисления им органических веществ и накопления промежуточных продуктов реакции. Например, в водах Балтийского и Северного морей наблюдается снижение концентрации кислорода и увеличение концентрации аммиака. Нефть взаимодействует со льдом, который способен поглощать ее в количествах до одной четверти от своей массы. Лед, насыщенный нефтью, может при таянии стать источником загрязнения любого района океана.

Существует прямая зависимость между концентрацией нефти в воде и зоопланктоне. В более загрязненных водах морей и океанов зоопланктон накапливает до 3,5% углеводородов нефти от собственной массы.

Различные виды бактерий реагируют на нефтяное загрязнение не одинаково. Известна, например, группа нефтеокисляющих бактерий, которые разлагают нефть. Другие бактерии (бактеринейстон и бактериоплактон) при концентрации загрязнения 150-200 мг/л резко (в 100-1000 раз) снижают скорость своего размножения.

При воздействии на рыбу даже незначительные концентрации нефти приводят к изменению состава крови и нарушению углеводородного обмена. Нефть оказывает в данном случае наркотическое действие и некоторые рыбы не стремятся покинуть загрязненную зону. Содержание нефти в воде выше 100 мг/м³; придает мясу рыб специфический запах и привкус, неустранимый ни при какой технологической обработке.

Таким образом, все загрязняющие вещества, поступающие в природные воды, о6условливают:

§ изменение физических свойств воды (нарушение первоначальной прозрачности и окраски, появление неприятных запахов и привкусов и т.п.);

§ изменение химического состава воды, в частности, появление в ней вредных веществ;

§ образование плавающих загрязнений на поверхности воды и отложений их на дне;

§ сокращение в воде количества растворенного кислорода, вследствие расхода его на окисление поступающих в водоем органических загрязняющих веществ;

§ появление новых бактерий, в том числе и болезнетворных.

Загрязнение природных вод делает их непригодными для питья, купания, водного транспорта, а иногда и для технических нужд. Она особенно пагубно влияет на рыб, водоплавающих, животных и другие организмы, обуславливая их заболевания и гибель.

5. Влияние газопровода на зоопланктон

Подробные исследования по влиянию газопровода на развитие зоопланктона проведены в районе пос. Перегребное. В течение нескольких лет изучен качественный и количественный состав зоопланктонной фауны. Рядом исследователей проведена съёмка видового состава и количественного развития зоопланктона соровой системы Нижней Оби (Юхнева, 1970; Коновалюк, 1983; Богданова, 1985, Слепокурова, 1989). Отмечается значительное видовое сходство зоопланктонных комплексов русла Оби и ее разнотипных пойменных водоемов. Зоопланктоценозы всех типов водоемов включают в себя в основном прибрежно-зарослевые виды, среди которых, особенно в летнее время, доминируют ветвистоусые рачки. Данные планктеры отличаются от других наличием фильтрационного аппарата, который при повышенном содержании минеральных взвесей засоряется, что влечет за собой гибель организма. Средняя плотность зоопланктеров в магистрали реки - 8,6 тыс. экз./м³, в сорах - 200 тыс. экз./м³

Влияние газопровода на зоопланктон оценивали по изменению количественных показателей его плотности и по изменению структуры ценозов с учетом биотопического распределения зоопланктеров. Работы проведены летом 1991 г. Исследованиями охвачены три близких по физикогеографическим параметрам сора (контрольный, с ниткой старого газопровода и сор, где газопровод реконструирован). Выявлено, что зоопланктон всех исследованных водоемов состоит из ветвистоусых и веслоногих рачков и коловраток. Всего отмечено 35 видов планктеров. Наибольшего разнообразия достигали во всех водоемах ветвистоусые рачки. Они составляли 85,8-98,2% общей численности планктеров. Коловраткам и веслоногим рачкам в зоопланктонных комплексах принадлежала незначительная роль. Показатели суммарной численности и биомассы планктеров были высокими

По уровню количественного и качественного развития отмечено значительное сходство зоопланктона контрольного сора и сора со старой ниткой газопровода: коэффициент видового сходства (по Серенсену) 0,74; близко процентное соотношение основных групп зоопланктеров, так, ветвистоусые рачки составляли соответственно 91,4 и 98,2 % общей численности, "хищные" планктеры - 9,0 и 10,3%. Основу зоопланктона обоих соров составляли одни и те же виды - цериодафния, полифем, басмина, сида; численность в среднем достигала соответственно 338 и 321,24 тыс. экз./м³

...