7.8 Охрана атмосферы
Около 90 % всех видов загрязнения атмосферы являются результатом разработки месторождений и утилизации энергетических ресурсов.
Из-за низкого коэффициента использования добываемого минерального сырья значительная его часть безвозвратно теряется и поступает в виде отходов в окружающую среду. По ориентировочным оценкам, около 70 % всех отходов находится в атмосфере, причем основные источники загрязнения воздушного бассейна расположены в северном полушарии.
Концентрация большинства веществ в воздухе лимитируется санитарными требованиями, которые в настоящее время являются одним из действенных средств охраны окружающей среды (Таблица 7.2)
Таблица 7.2
|
Наименование вещества |
ПДК в воздухе рабочей зоны |
ПДК в воздухе населенных пунктов | |
|
максимальная разовая |
среднесуточная | ||
|
Сероводород |
10.0 |
0.008 |
0.008 |
|
Сероводород + углеводороды С1- С5 |
3.0 |
— |
— |
|
Диоксид серы |
10.0 |
0.5 |
0.05 |
|
Триоксид серы |
1.0 |
0.5 |
0.05 |
|
Диоксид углерода СО2 |
9000.0 |
— |
— |
|
Оксид углерода СО |
20.0 |
5.0 |
3.0 |
|
Диоксид азота NО2 |
2.0 |
0.085 |
0.04 |
|
Оксид азота NO |
30.0 |
0.6 |
0.06 |
|
Аммиак |
20.0 |
0.2 |
0.04 |
|
Хлор С12 |
1.0 |
0.1 |
0.03 |
|
Нефть и нефтепродукты |
10.0 |
— |
— |
|
Углероды алифатнческне предельные |
300.0 |
— |
— |
|
В пересчете на углерод |
|
|
|
|
Бензин топливный в пересчете на углерод |
100.0 |
0.05 |
0.05 |
|
Сероуглерод СS2 |
10.0 |
0.03 |
0.005 |
|
Сажа (копоть) |
— |
0.15 |
0.05 |
В таблице перечислены основные загрязняющие вещества, оказывающие негативное воздействие на качественный состав атмосферы в процессе добычи и переработки нефти и газа. ПДК устанавливаются как для каждого вещества в отдельности, так и для совместного присутствия определенного сочетания вредных веществ в атмосферном воздухе. Для сероводорода ПДК в рабочей зоне равняется 10 г/м3, а при совместном действии этого соединения с легкими углеводородами С1 - С5 этот показатель уменьшается до 3 г/м3.
При совместном присутствии в воздухе нескольких веществ их общая относительная концентрация не должна превышать единицы:
,
где С1,С2, …. Сn — фактические концентрации вредных веществ;
ПДКi — соответствующие предельно допустимые концентрации этих веществ.
По степени экологической опасности вещества-загрязнители на объектах нефтяной промышленности можно расположить в следующей убывающей последовательности:
H2S ® CnH2n+2 ® SO2 ® SO3 ® NO ® NO2 ® CO ® NH3 ® CO2
Сероводород, углеводород и сернистый ангидрид являются наиболее характерными компонентами для нефтяных объектов и преобладают как по токсикологическому воздействию, так и по объемам поступления в атмосферный воздух.
Существенный вклад в загрязнение воздушного бассейна вносит нефтяной газ, который ежегодно сжигается в факелах в объеме десятков миллиардов кубических метров. Потери нефтяного газа только в нашей стране составляют более 8 % общих мировых потерь этого ценного углеводородного сырья. Утилизация ресурсов нефтяного газа, в целом не превышает 75 %, что эквивалентно потере 80 млн.т нефти. Несмотря на то, что максимальная степень использования ресурсов нефтяного газа в старых нефтегазодобывающих районах Поволжья и Северного Кавказа достигает 90 – 96 %, его отрицательное воздействие на биосферу в ряде случаев является доминирующим среди существующих источников загрязнения.
В новых нефтедобывающих районах существует диспропорция между темпами добычи углеводородного сырья и вводом в действие систем сбора и переработки попутного газа. Только в Западной Сибири ежегодно сжигается в факелах более 10 млрд.м3. газа. При этом в воздушный бассейн поступает 7 млн.т токсичных соединений.
Охрана воздушной среды в нефтяной промышленности проводится, главным образом, в направлении борьбы с потерями нефти за счет уменьшения испарения ее при сборе, транспортировке, подготовке и хранении. Для этого проектируются герметизированные системы сбора нефти и антикоррозионные наружные и внутренние покрытия трубопроводов и емкостей, устанавливаются непримерзающие клапаны, расширяется применение резервуаров с понтонами или плавающими крышами и другие технические решения. С целью уменьшения вредных выбросов в атмосферу сокращается сжигание нефтяного газа в факелах.