Реультивация Порошин М.Ю.. Пермский национальный исследовательский политехнический университет

• Название: Пермский национальный исследовательский политехнический университет
• Дата: 30.11.2022
• Размер: 127.75 Kb.
• Имя файла: Реультивация Порошин М.Ю..docx
• Тип: Документы; #821828

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

в ысшего образования

Пермский национальный исследовательский

политехнический университет

Горно-нефтяной факультет

Кафедра разработки месторождений полезных ископаемых

Специальность _ГМ-18-1с_____________________________________

Специализация _______________________________________
ОАО "Лукойл - Пермнефть" (Рекультивация земли, нарушенной в результате прорыва нефтяных транспортных систем, на примере аварии на реке Тулва и аварии в Чернушинском районе).
Выполнил студент гр. ГМ-18-1с

__Порошин Максим Юрьевич__

(ф.и.о.)

______________________

(подпись)

Проверила доц. кафедры РМПИ

Челпанова Е.В.

Пермь

Оглавление

Введение 2

1.Состав нефти 4

2. Агротехнические и механические методы восстановление плодородия, на примере разлива нефти в Чернушинском районе 5

3.Устранение последствий разлива нефти на примере аварии на реке Тулва 9

Заключение 11

Список литературы: 12

Введение

Интенсивно протекающие процессы добычи нефти приводят к увеличению масштабов загрязнения земель. Углеводороды являются одним из опаснейших, быстро распространяющихся и медленно деградирующих в естественных условиях загрязнителей. В общем объеме источников загрязнения природной среды на первое место выходят прорывы нефтяных транспортных систем. [1].

Экологическая опасность предприятий заключается в большом количестве неорганизованных источников выбросов. В Пермском крае основными предприятиями-загрязнителями среды являются: ОАО «ЛУКойл-Пермнефть», ЗАО «ЛУКойл - Пермь». Интенсивность процессов естественного самоочищения природных объектов от нефтяного загрязнения зависит от природных условий региона, наличия влаги, тепла и активности жизнедеятельности почвенного биоценоза. В связи с постоянно увеличивающимися объемами используемых человеком территорий, ростом техногенных ландшафтов, отрицательно влияющих на экологическую обстановку окружающих участков, восстановление земель, подвергшихся разрушающему воздействию, является наиболее актуальной проблемой. Широкое распространение получило такое направление ее решения, как рекультивация.

Рекультивация - это комплекс работ, направленный на восстановление продуктивности нарушенных земель, а также на улучшение условий окружающей среды.

К сожалению, до настоящего времени ликвидации последствий нефтяных разливов в большинстве случаев проводится совершенно неприемлимыми, устаревшими методами - выжиганием нефтезагрязненной земли, землеванием песком, транспортировкой зягрязненной земли в отвалы, что способствует вторичному загрязнению окружающей среды. Рассмотрим на примере аварий в Чернушинском районе и реке Тулва [2].

1. Состав нефти

Нефть - это жидкий природный раствор, состоящий из большого числа углеводородов разнообразного строения и высокомолекулярных смолисто-асфальтеновых веществ. В нем растворено некоторое количество воды, солей, микроэлементов. Нефти всех месторождений мира отличает, с одной стороны, огромное разнообразие видов (нет двух совершенно тождественных нефтей из разных пластовых залежей), с другой - единство ее состава и структуры, сходство по некоторым параметрам. Элементный состав десятков тысяч разнообразных индивидуальных представителей нефти во всем мире изменяется в пределах 3 - 4 % по каждому элементу. Главные нефтеобразующие элементы: углерод (83 - 87 %), водород (12 - 14 %), азот, сера, кислород (1 - 2 %, реже 3 - 6 %за счет серы). Десятые и сотые доли процента нефти составляют многочисленные микроэлементы, набор которых в любой нефти примерно одинаков [3].

2. Агротехнические и механические методы восстановление плодородия, на примере разлива нефти в Чернушинском районе

В Прикамье при ремонте нефтепровода на 51 км автодороги «Чернушка – Тюш» обнаружили незаконную врезку в законсервированную разведочную скважину. Из-за врезки на площади 20 кв. метров разлилась нефть. Из-за не большого количества разлива нефти можно было бы восстановить землю естественным путем, но естественный процесс минерализации нефти достаточно длителен, поэтому необходимо мероприятия, которые могли бы ускорить данный процесс.

Агрохимическими методами рекультивации следует комплекс мероприятий, который включают вспашку и рыхление нефтезагрязненной почвы, внесение минеральных удобрений и проведение мелиоративных работ на загрязненной территории, а также посевов сидеральных культур. В случае необходимости возможна замена загрязненного верхнего слоя грунта плодородным субстратом. Весь комплекс агротехнических мероприятий -рыхление почвенных слоев, создание нормального соотношения между углеродом и азотом, известкование и гипсование, внесение необходимых макро - и микроэлементов - направлен на активизацию естественных процессов, происходящих в почве, оптимизацию условий жизнедеятельности почвенной микробиоты. Биологическая очистка почвы и грунтовых вод, загрязненных различными органическими веществами, имеет значительное преимущество по сравнению с обычно применяемыми методами, поскольку при биологическом разложении вредных веществ до С0₂, Н₂0 и неорганических солей сохраняется биологическая активность почвы.

Поддержание почвы во влажном состоянии - один из агротехнических приемов управления биологической активностью, который оказывает эффективное воздействие на темпы разложения нефти и нефтепродуктов. Благоприятный водный режим почвы достигается путем полива. Улучшение водного режима, в частности, влияет на подвижность питательных веществ, микробную жизнедеятельность и активность биологических процессов. Наблюдения показали, что недостаток влаги замедляет зарастание рекультивированных участков. Воздействие на микробиологическую и ферментативную активность почвы усиливается при одновременном использовании агрохимических приемов, например внесения удобрений и рыхления.

При обработке нефтезагрязненной почвы рекомендуется использовать сельскохозяйственные орудия для ротационной подготовки. Таким инструментом может быть, например, ротационный плуг марки ПР-2,7 или комбинированный лемешный плуг ПВН-3-35. На кафедре эксплуатации машинно-тракторного парка Пермской сельскохозяйственной академии рассчитан, сконструирован и изготовлен экспериментальный плуг ПЛН-3-35 с активными рабочими органами и вертикальными роторами [2].

В качестве эффективных приемов рекультивации загрязненных нефтью почв предлагаются многократное рыхление почвы для улучшения аэрации, внесение органических и минеральных азотно-фосфорных удобрений, посев сидеральных культур, замена загрязненного верхнего слоя грунта плодородным субстратом. Детоксикацию слабозагрязненных нефтепродуктами почв рекомендуется производить с помощью заделки в почву ротационной бороной БИГ-3 мелиорантов следующего состава: клиноптилоллит 80-100 т/га, диспергированный мел 2,5 т/га, аммиачная селитра 0,01-0,02 т/га, а также отдельно приготовленный и внесенный в данную смесь перед обработкой загрязненной почвы силикон 0,005-0,01 т/га.

Созданию оптимальных условий размножения и роста микробных клеток, в том числе и углеводородокисляющих, способствует внесение на загрязненные участки таких минеральных удобрений - источников азота и фосфора, как калиевая или натриевая селитра, нитроаммофоска, аммиачная вода и суперфосфат в количествах, зависящих от уровня загрязненности, но с таким расчетом, чтобы начальное соотношение между элементами углерод : азот : фосфор поддерживалось на уровне 100:10:1, что является оптимальным для роста бактериальных клеток. Очень часто на практике применяют такие широко распространенные мелиоранты, как навоз и солома. Навоз ускоряет процесс эмульгирования и микробиологического разложения токсических компонентов отработанных буровых растворов. Добавление соломы способствует аэрации почвы и развитию почвенных микроорганизмов. С соломой вносится значительное количество лигнина, представляющего собой резерв для адсорбции углеводородсодержащих веществ [4].

Оригинальный метод разработан для предотвращения загрязнения посевного материала и ускорения разложения нефтепродуктов. На загрязненную поверхность наносят слой сухого мохового очеса, предварительно перемешанного с раскислителем и фосфорно-калийными удобрениями, на него вносят семена и укрывают их также слоем сухого мохового очеса с раскислителем и фосфорно-калийными удобрениями, при этом азотные удобрения вносят с семенами. Моховой очес болот представляет собой продукт низкой степени разложения, состоящий из отмерших растений мхов и лишайников. Очес послойно сгребают в бурты для просушки. Перед сгребанием на сухой очес наносят разбрасывателем минеральные удобрения (известь, доломит или мел) из расчета 20 кг на 1 м³ очеса и фосфорно-калийные удобрения из расчета 600 - 900 г хлористого калия и 500 г суперфосфата. Подготовленная таким образом смесь очеса с минеральными удобрениями и известью готова к употреблению и может храниться в течение нескольких лет. На загрязненную поверхность может быть нанесена как в виде сухой россыпи, так и в виде ковра.

Механические, агротехнические способы рекультивации нефтезагрязненных земель зависят от степени загрязнения.

При малой степени загрязнения 10 л на 1 м² почвы для восстановления земель было достаточно многократной механической обработки почвообрабатывающими машинами: плугами, культиваторами, оборудованными пассивной или активной рабочей частью. Полная рекультивация достигалась в течение года.

Если степень загрязнения достигала 24 л на 1 м², рекультивацию проводят в течение двух лет. К механическим мерам воздействия добавляют агротехнические: проводили известкование, гипсование, вносили минеральные и органические удобрения, применяли эмульгаторы.

При высокой степени загрязнения для восстановления почв применяют комплекс механических, агротехнических и химических мер. Наряду с механической обработкой почвы и внесением удобрений, загрязненную почву обрабатывают химическими веществами, которые, вступая в реакцию с вредными элементами нефтепродуктов, образовывают соединения, удаляемые из почвы под воздействием солнца, дождя, снега. Полная рекультивация достигается в течение трех лет. Таким образом, с помощью агротехнических приемов можно ускорить процесс самоочищения нефтезагрязненных почв путем создания оптимальных условий для проявления потенциальной катаболитической активности углеводородокисляющих микроорганизмов, входящих в состав естественного микробиоценоза.

3. Устранение последствий разлива нефти на примере аварии на реке Тулва

13 мая в 18 часов 50 минут на трубопроводе ООО «ЛУКОЙЛ-Пермь» произошла утечка нефти. Причиной аварии на трубопроводе, в результате которой произошла утечка нефти, стала коррозия металла трубы. Нефтепродукты разлились из недействующего дюкерного перехода через реку Тулва «Маяк-Оса» диаметром 325 миллиметров, который расположен на территории села Крылово Осинского района. Нефтепродукты попали в реку Тулва.

Локализация и ликвидация аварийных разливов нефти и нефтепродуктов предусматривает выполнение многофункционального комплекса задач, реализацию различных методов и использование технических средств. Независимо от характера аварийного разлива нефти и нефтепродуктов (ННП) первые меры по его ликвидации должны быть направлены на локализацию пятен во избежание распространения дальнейшего загрязнения новых участков и уменьшения площади загрязнения.

Основными средствами локализации разливов ННП в акваториях являются боновые заграждения рис1. Их предназначением является предотвращение растекания нефти на водной поверхности, уменьшение концентрации нефти для облегчения цикла уборки, и отвод (траление) нефти от наиболее экологически уязвимых районов.



Рис 1. Боновое заграждение

Боновые заграждения бывают следующих типов: постоянной плавучести, аварийные, всплывающие, огнеупорные, универсальные

Все типы боновых заграждений состоят из следующих основных элементов:

- поплавка, обеспечивающего плавучесть бона;

- надводной части, препятствующей перехлестыванию нефтяной пленки через боны (поплавок и надводная часть иногда совмещены);

- подводной части (юбки), препятствующей уносу нефти под боны;

- груза (балласта), обеспечивающего вертикальное положение бонов относительно поверхности воды;

- элемента продольного натяжения (тягового троса), позволяющего бонам при наличии ветра, волн и течения сохранять конфигурацию и осуществлять буксировку бонов на воде;

- соединительных узлов, обеспечивающих сборку бонов из отдельных секций;

- устройств, для буксировки бонов и крепления их к якорям и буям.

Дальше мы используем методы механизированного удаления нефти - сбор насосами, вихревыми устройствами, барабанами, адгезионными дисками хотя и обеспечивает высокую производительность сбора нефти, но не удаляют остаточные пленки нефти. Кроме того, все используемые для сбора нефти устройства, как центробежного, всасывающего, так и шнекового типа наряду с их способностью обеспечить высокую производительность по сбору нефти, обладают существенным недостатком. Это, в первую очередь, «прихватывание» значительного количества воды, что требует последующего длительного отстоя стойких воднонефтяных или нефтеводных эмульсий, а значит и соответствующих вместительных емкостей для этих целей, или дорогостоящего, как правило, импортного оборудования для разделения эмульсий. Таким образом, к ним относятся различные методы сбора нефти с водной поверхности, начиная от ручного вычерпывания нефти до машинных комплексов нефтемусоросборщиков.

Далее мы производим очистку береговой линии. Наиболее подходящим методом очистки этих территорий можно считать:

- смыв нефти водой под давлением;

- последующая доочистка вручную (удаление загрязненного нефтью мусора, не очищенной гальки);

- обработка собранного массива гальки мойкой высокого давления;

- ручной сбор (удаление из естественных выемок плавающей нефти, нефтеостатков, загрязненных водорослей и т.п.);

- выемка загрязненного грунта в наиболее загрязненных участках и отправка его автотранспортом на очистной полигон;

- естественное разрушение нефтеостатков благодаря энергии солнечных лучей и ветра. Это относится, в первую очередь, к части береговой полосы между описанными выше пляжами, представляющими скалисто-валунный берег (клиф), не используемый в качестве мест отдыха [5].

Заключение

Вероятность возникновения разливов нефти велика, и это подразумевает комплексное реагирование и борьбу с разливами нефти различными средствами. Своевременная и качественная борьба с разливами нефти может существенно снизить размеры экологического и экономического ущерба. Серьезные разливы нефти невозможно предугадать заранее, однако, в случае возникновения разливов, борьба с ними должна производиться всеми возможными и целесообразными методами локализации и ликвидации.

В заключение необходимо отметить, что каждая чрезвычайная ситуация, обусловленная аварийным разливом нефти и нефтепродуктов, отличается определенной спецификой. Многофакторность системы "нефть - окружающая среда" зачастую затрудняет принятие оптимального решения по ликвидации аварийного разлива. Тем не менее, анализируя способы борьбы с последствиями разливов и их результативность применительно к конкретным условиям, можно создать эффективную систему мероприятий, позволяющую в кратчайшие сроки ликвидировать последствия аварийных разливов ННП и свести к минимуму экологический ущерб. [6]

Список литературы:

1. 
   Иларионов С.А. Экологические аспекты восстановления нефтезагрязненных почв / С.А. Иларионов. - Екатеринбург: УрО РАН, 2004.
   
2. 
   Кузнецов Ф.М. Рекультивация нефтезагрязненных почв, 2003
   
3. 
   Пиковский Ю. И., Самоочищающая способность почв от нефти и нефтепродуктов в зависимости от структуры углеводородов, 1988
   
4. 
   Хазиев, Ф.ХОсобенности рекультивации нефтезагрязненных земель на нефтегазодобывающем месторождении, 1981.
   
5. 
   https://studwood.ru/1176584/ekologiya/ochistka_beregovoy_polosy_neftyanogo_zagryazneniya
   
6. 
   Вылкован А.И., Венцюлис Л.С, Зайцев В.М., Филатов В.Д. Современные методы и средства борьбы с разливами нефти: Научно-практическое пособие. - СПб.: Центр-Техинформ, 2000.