ОЦЕНКИ ОБЪЕМОВ ОБРАЗОВАНИЯ НЕФТЕШЛАМОВ ПРИ АВАРИЙНЫХ РАЗЛИВАХ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ В ЦЕЛЯХ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА Д.э.н. доц. Редина М.М. Д.г.-м.н. проф. А.П. Хаустов Российский университет дружбы народов

НЕФТЕШЛАМЫ: ВИДЫ Нефтяной шлам – осадки, состоящие из частиц почвы, глины, песка, окислов металлов, воды, нефтепродуктов. Состав и объемы осадков могут быть различными. НЕФТЕШЛАМЫ (в зависимости от состава химико-физических соединений и способа возникновения) НЕФТЕШЛАМЫ (в зависимости от состава химико-физических соединений и способа возникновения) Образующиеся на дне водоемов после разлива нефти Образующиеся после очистки нефти при ее добыче Осевшие в различных емкостях и резервуарах при хранении и транспортировке нефти Пролившиеся на грунт при технологических процессах и авариях НЕФТЕШЛАМ = нефть + … НЕФТЕШЛАМ = нефть + почва/грунт

Образование нефтешламов: современные масштабы загрязнений От 3 до 7% добытых и потребляемых нефтяных продуктов (НП) теряется безвозвратно в виде загрязнений или накапливается в виде отходов Ежегодно на предприятиях нефтяной отрасли России образуется около 500 тыс. т нефтешламов Ресурсы нефтешламов, находящиеся в земляных амбарах, оцениваются в 4,5 млн. т. По данным Российского общества инженеров нефти и газа (РОСИНГ): в стране ежегодно образуется свыше 3 млн. т всех видов нефтешламов, к настоящему моменту их накоплено порядка 100 млн т.

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ТРУБОПРОВОДНОГО ТРАНСПОРТА УГЛЕВОДОРОДОВ Более 60% крупных объектов хранения и транспортировки нефти и нефтепродуктов эксплуатируются свыше 30 лет Большая часть магистральных нефтепроводов эксплуатируется лет и более, хотя нормативный срок составляет не более 20 лет Существующая сеть нефтепроводов выработала свой ресурс: износ составляет около 80 %, около 35 % от общей протяженности требуют полной замены. Абсолютные показатели аварийности на магистральном трубопроводном транспорте (количество аварий на 1000 км/год) в среднем составляет 0,27. Еще хуже дело обстоит с внутри- и межпромысловыми нефтепроводами.

Проблема мониторинга объемов образования нефтешламов и их токсичности при аварийных разливах нефти и НП – одна из центральных при ликвидации последствий аварий. Это касается также постмониторинга по завершении непосредственно ликвидационных работ, когда выявляется, насколько эффективно были утилизированы образовавшиеся отходы, и нет ли угрозы вторичного загрязнения.

Проблемы анализа экологических последствий: Отсутствие адекватной нормативной базы по оценке качества почв и земель Отсутствие удовлетворительной методической базы для расчета экологических последствий Отсутствие методической базы для оценок эколого-экономических ущербов и выбора ремедиационных мероприятий Отсутствие удовлетворительного нормативного обеспечения Нефтешламы и окружающая среда Необходимость учета: Характеристик нефтепродукта Характеристик грунта Метеоусловий Времени существования загрязнения Ценности природных комплексов Социально-экономических последствий загрязнения Испарение от 25 до 75% от объема разлива в зависимости от вида нефтепродуктов, трансформация загрязнения Просачивание в грунт по профилю почв, с возможным проникновением в подземные воды и трансформацией загрязнения Восстановительные мероприятия

Современная нормативная база в сфере обращения со шламами и землепользования Важнейшие нормативы: Нормативы качества земель (химический состав, уровни нарушенности и загрязненности) Нормативы допустимых воздействий изъятия для различных хозяйственных объектов, внесения веществ (удобрений, пестицидов) загрязнения Нормативы стоимости земель Нормативы оценок эколого- экономических ущербов Проблемы разработки и применения нормативов Недоучет многообразия природных условий в регионах Недоучет трансформации нефтяных загрязнений и миграции в компонентах окружающей среды Недоучет экономических последствий нарушений и химического загрязнения земель (отставание методологической и методической базы экономических оценок) Неэффективное информационное обеспечение Отсутствие адекватных методик оценки ущерба от загрязнений; Отсутствие специализированных методик оценки эффективности природоохранных мероприятий Невозможность адекватного обоснования стимулирующих мероприятий Затруднения при обосновании размеров компенсационных выплат

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ОЦЕНКИ ОБЪЕМОВ И СВОЙСТВ НЕФТЕШЛАМОВ Проблемы определения объемов нефтешламов: Проблемы оценки объемов разлива Проблемы оценки загрязнения (емкости) почв и грунтов Проблемы оценки токсичности шламов с учетом трансформации загрязнения и сложного состава нефтепродуктов Неопределенность в эколого-экономических оценках последствий загрязнения: Неопределенность в расчете размеров ущерба окружающей среде и соответствующих компенсационных выплат Сложности анализа эффективности технологий рекультивации Недостатки нормативно- методической базы

НЕФТЕШЛАМЫ: УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ И ВИДЫ В зависимости от характера почв и грунтов, состава нефти (нефтепродуктов), действия внешних физических факторов и времени : НЕФТЕШЛАМ при разливе = нефть + почва + грунт Многолетнемерзлые породы + Глеевые почвы Глинистые грунты Суглинистые грунты Площади, покрытые мхом НЕФТЬ Парафины Асфальтены Ароматические соединения Сероорганика ГРУНТЫ … … Супесчаные грунты Песчаные грунты Болотные верховые почвы Поверхностно- подзолистые почвы Аллювиальные почвы Торфяники ПОЧВЫ + … … … … Качественный и количественный состав нефтешлама Донные осадки Температура Давление Время … Метео- условия Объем разлива Свойства поверхности

Потенциальные возможности ЦКП (НОЦ) РУДН в изучении состава и строения нефтешламов Анализ нефтешламов Экстракция растворителем Фракционирование Физико-химические методы анализа Масс- спектрометрия ЯМР- спектроскопия ИК- спектроскопия Атомно-абсорбционная спектроскопия

ПРОБЛЕМЫ ОЦЕНКИ КОЛИЧЕСТВА ШЛАМОВ В зависимости от характера грунта и состава нефти (нефтепродуктов) : Площади, покрытые мхом Различные скорости распространения разлива Различные глубины проникновения нефтяного загрязнения Различные объемы шламов Различный состав и химико- токсикологические свойства шламов Различные скорости естественной деградации нефтезагрязнения Необходимы различные подходы : к утилизации загрязнения, рекультивации нарушенных территорий, мониторингу разлива и состояния сопредельных сред Необходимы различные подходы : к утилизации загрязнения, рекультивации нарушенных территорий, мониторингу разлива и состояния сопредельных сред нефть + НЕФТЕШЛАМ при разливе = почва + грунт нефть + НЕФТЕШЛАМ при разливе = почва + грунт Качественный и количественный состав нефтешлама

ПРОБЛЕМЫ ОЦЕНКИ ОБЪЕМОВ РАЗЛИВА: ПРОБЛЕМЫ ОЦЕНКИ ОБЪЕМОВ РАЗЛИВА: недоработки методической базы различие в объемах выбросов нефти более чем в 20 раз => методики не позволяют точно учесть объемы, площади и, следовательно высоту слоя излившихся углеводородов – важнейшие параметры, определяющие объемы нефтешламов, экологические ущербы и стратегию ликвидации последствий аварии. Методики оценки объемов вылитой нефти при аварии на трубопроводе Методика определения ущерба окружающей природной среде при авариях на магистральных нефтепроводах (М., 1995) Методика оценки последствий аварийных выбросов опасных веществ (Методика "Токси". Редакция 3.1), М., 2005 г Расчет вылившихся объемов жидкости по данным методикам для типовой аварии на нефтепроводе одинакового диаметра с постоянным расходом жидкости через повреждение с 15-минутным интервалом до остановки задвижек:

ПРОБЛЕМЫ ОЦЕНКИ ОБЪЕМОВ РАЗЛИВА Количество нефти рассчитывается согласно Методике определения ущерба окружающей природной среде при авариях на магистральных нефтепроводах (М., 1995) в три этапа, определяемых разными режимами истечения: 1. Объем V 1 нефти, вытекшей из нефтепровода с момента τ а возникновения аварии до момента τ о остановки перекачки; 2. Истечение нефти из трубопровода с момента остановки перекачки до закрытия задвижек; 3. Истечение нефти из нефтепровода с момента закрытия задвижек до прекращения утечки. «Расходные статьи» объема разлившейся нефти Масса разлившейся нефти =+ Масса собранной нефти Масса безвозвратно потерянной нефти + (погрешность расчетов) Масса испарившихся углеводородов Масса нефти, впитавшейся в землю Масса нефти, загрязнившая поверхность водотока) Масса нефти, загрязнившая поверхность водотока) При воспламенении – масса сгоревшей нефти

Оценка эффективности сбора нефти Расчет объемов «расходных статей» необходим для оценки коэффициента сбора разлившейся нефти (Ксб). В существующих нормативных документах и действующих методиках Ксб задается без учета характеристик нефти и грунтов. Ксб крайне редко применяется в отчетах по ликвидации последствий аварий и реабилитации территорий от нефтяных загрязнений. Как правило, объем удаленных нефтешламов и загрязненных грунтов всегда превышают изначальные объемы вылившейся нефти. оценки эффективности сбора нефти Для оценки эффективности сбора нефти предлагается следующая градация по величине Ксб : более 0,8 – высокая (удовлетворительная); 0,5 – 0,8 – средний (неудовлетворительный); 0,3-0,5 – низкий (крайне неудовлетворительный); менее 0,3 – крайне низкий (недопустимый). С этих позиций представляется возможным оценивать эффективность деятельности ликвидационных подразделений для всех типов аварий вне зависимости от природных условий и масштабов разливов.

Контакты Контакты: Москва. Подольское шоссе, 8/5, офис 326 Кафедра прикладной экологии Экологический факультет РУДН Телефон: +7 (495) * (903) , +7 (916)