Занятие 7, 8. ЛИКВИДАЦИЯ ЧРЕЗВЫЧАЙНОЙ СИТУАЦИИ, ВЫЗВАННОЙ АВАРИЕЙ НА НЕФТЕПРОВОДЕ, И ОЦЕНКА ЕЕ ПОСЛЕДСТВИЙ
(4 часа)
Цель работы
1. Изучить особенности техногенного воздействия нефти на окружающую среду, основные приемы проведения аварийно-восстановительных работ после аварии на нефтепроводе, а так же принципы проведения мониторинга окружающей среды в местах техногенно-загрязненных территорий.
2. Смоделировать проведение спасательных и других неотложных работ после аварии на нефтепроводе.
3. Разработать план отбора проб поверхностной и грунтовой воды на местности, загрязненной нефтью.
4. Дать оценку экологического состояния поверхностных вод на месте аварии нефтепровода.
Общий порядок выполнения работы
1. Прочитать разделы "Введение" и "Теоретическая часть".
2. Ознакомиться с методикой выполнения работы.
3. Приступить к выполнению работы..
Материально-техническое обеспечение: проектор, слайды, пленки.
ВВЕДЕНИЕ
Техногенные катастрофы, возникающие при эксплуатации магистральных нефтепроводов, наносят значительный ущерб природным ресурсам при попадании нефти в окружающую среду. Этот ущерб носит многообразный характер и проявляется как в производственной сфере (промышленности, сельском и рыбном хозяйствах и т. п.), так и в непроизводственной сфере (здравоохранении, жилищно-коммунальном хозяйстве, сокращении рекреационной ценности природных ландшафтов).
По характеру проявления ущерб (убытки), причиняемый окружающей среде, может быть прямым (видимым, в случае гибели птиц, рыбы) и косвенным (скрытым). Он проявляется через значительный промежуток времени в виде снижения биологической продуктивности водного объекта, потерь ценных видов животного и растительного мира, рыб и других водных животных и растений.
Загрязнение природной cреды нефтью и продуктами ее переработки – одна из сложнейших проблем. Ни один другой загрязнитель, как бы опасен он не был, не может сравниться с нефтью по широте распространения, количеству источников загрязнения, величине единовременных нагрузок на все компоненты природной cреды во время аварий скважин и нефтепроводов.
Несмотря на то, что технология добычи и транспортировки нефти постоянно совершенствуется с учетом требований защиты окружающей cреды, актуальность проблемы не снижается. Даже относительно редкие залповые разливы нефти причиняют большой вред, затрагивая (в результате большой миграционной способности нефти) территории во много раз превышающие площади первоначального загрязнения.
При прорыве нефтепровода возникают мощные техногенные потоки (см. Приложение 1), основной механизм их распространения – гравитационный – движение по поверхности в сторону уклона местности, просачивание в почвенные горизонты и рыхлые отложения.
Особенности техногенных потоков при авариях на нефтепроводах – их подземное, внутрипочвенное движение и дренирование, как правило, в водоемы или водотоки.
Такие потоки представляют повышенную опасность, так как на них не действуют поверхностные факторы разрушения (например, фотохимическое) и кроме того, их не всегда легко и быстро можно обнаружить (требуется бурение дорогостоящих скважин и проведение аналитических лабораторных методов анализа) и оконтурить (задержать, регенерировать), чтобы предотвратить широкое распространение загрязнения.
Наиболее опасными являются загрязнения водных объектов. Использование промышленными предприятиями воды, качество которой ухудшено нефтью, приводит к удлинению простоев оборудования, увеличению скорости образования накипи, коррозии оборудования, сокращению межремонтного пробега оборудования, ухудшению качества продукции.
Проблема предотвращения и ликвидации аварий на нефтепроводах, а также дальнейшая оценка состояния окружающей среды, состоит из множества инженерно-технических, организационно-управленческих, технико-экономических и природоохранных задач.
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1.1. Техногенное воздействие нефти на окружающую среду
Рассмотрим чрезвычайную ситуацию, вызванную полным разрывом трубопровода (диаметром 1220 мм, с толщиной стенки 15,2 мм). При этом полагаем, что профиль поврежденного участка трассы спокойный, расстояние между линейной запорной арматурой 15–20 км. В этом случае максимальный объем стока нефти составит 20000–25000 м3.
Очевидно, что в данном случае, основные усилия должны быть направлены на предотвращение загрязнения больших территорий вытекающей нефтью и тем более попадания ее в жилые поселки, открытые водоемы и грунтовые воды. Это частично можно осуществить за счет применения стационарных и временных искусственных преград, таких как противопожарные защитные сооружения – земляные валы, мягкие плавучие ограждения для сбора нефти с поверхности водоема.
Последствия нефтяного загрязнения природной среды определяются совокупностью следующих факторов: количеством и химическим составом загрязняющих веществ, интенсивностью механических повреждений. От совместного воздействия перечисленных факторов будет зависеть, приспособится ли экосистема к новым условиям и начнет восстанавливать свои функциональные звенья или она перейдет от метастабильного состояния к полной деградации. Биогеохимические функции нефти при загрязнении природной среды отражаются, прежде всего, в ее воздействии на живое вещество экосистем.
Действие нефтяных компонентов особенно сказывается на изменении экологической обстановки: пропитывая почву, обволакивая корни, листья, стебли и проникая сквозь мембраны клеток, нефть нарушает водно-воздушный баланс среды и организмов, обмен веществ и трофические связи.
Пропитывание нефтью почвенной массы приводит к активным изменениям в химическом составе, свойствах и структуре почв. Прежде всего, это сказывается на гумусовом горизонте: количество углерода в нем резко увеличивается, но битуминозное вещество значительно ухудшает свойство почв как питательного субстрата для растений. Гидрофобные частицы нефти затрудняют поступление влаги к корням растений, что приводит к физиологическим изменениям последних.
В присутствии нефтепродуктов вода приобретает специфический вкус и запах, изменяется ее цвет, рН, ухудшается газообмен с атмосферой, уменьшается количество растворенного кислорода.
Нефть существенно отличается от других загрязнителей по характеру воздействия на природные системы, поскольку не обладает строго определенным химическим составом. Это понятие включает в себя множество разновидностей смолисто-углеродных систем, свойства которых могут существенно отличаться друг от друга.