Источники и причины разливов нефти
Для добычи нефти создается комплекс производственных сооружений, в основном разобщенных территориально, но взаимосвязанных системами трубопроводов, энергопередач и организацией работы. К основным сооружениям этого комплекса относятся скважины (бурящиеся, эксплуатируемые, нагнетательные, наблюдательные), компрессорно – насосные станции, сборные пункты, нефтехранилища, пункты первичной подготовки нефти, трубопроводы, отстойники, площадки для сжигания газа и конденсата, электрические подстанции и т.д. Каждое из перечисленных сооружений приставляет собой потенциальный источник разливов нефти, либо выбросов вредных веществ в атмосферу, что может стать причиной загрязнений окружающей среду (Владимиров, Дубнов, 2009).
Нефть и нефтепродукты попадают в море различными путями. Поэтому, трудно точно оценить с какими источниками связано то или иное загрязнение. Примерно одна треть приходит от постоянных безаварийных перевозок. На долю загрязнения вод от крушения танкеров приходится лишь 10% от глобального загрязнения моря нефтью, около 5% поступают из природных источников, примерно 35% связано с судоходными перевозками, включая незаконные сбросы и очистку резервуаров. На долю атмосферных выбросов, со временем попадающих в воды, сбросов загрязняющих вод от муниципальных и промышленных предприятий, в результате работы нефтяных платформ составляет 45 процентов. Еще 5% приходится на неопределенные источники (Bollmann, Bosch, 2010).
Рисунок 1. Источники поступления нефтепродуктов в морские акватории (Maribus, 2010)
Прежде всего, центрами формирования нефтегенных потоков на промысле являются бурящиеся и эксплуатируемые скважины – первый источник загрязнения. На стадии бурения скважины и подготовки ее к эксплуатации одними из основных компонентов являются буровые растворы (промывочные жидкости), они применяются для смазки и промывки стволов скважины во время бурения, представляют собой сложную полидисперсную систему, состоящую из твердой фазы (глина, частицы кварца и т.д., а также из жидкой фазы (вода, нефть, диз. топливо). Буровые сточные воды могут содержать до 9500 мг/л органических веществ, в том числе 5000-8000 мг/л нефтепродуктов. При попадании таких вод в водную среду изменяется ряд гидрохимических показателей: возрастают pH и окисляемость, уменьшается концентрация растворенного кислорода. Концентрация буровых сточных вод в водоемах не должна превышать 12,1 мг/л.
На стадии эксплуатации скважины служат центрами временных нефтегенных потоков, которые возникают при аварийных ситуациях, ремонтных работах и от других причин, нарушающих работу скважины. Основным веществом, составляющим нефтегенные потоки от эксплуатационных скважин, является пластовая жидкость, представляющая собой нефть, которая содержит растворенный газ и пластовые воды высокой минерализации. Нефтегенные потоки от скважин загрязняют окружающую среду.
Второй источник загрязнения – аварии при прорыве трубопроводов. При авариях, касающихся прорыва промысловых трубопроводов по которым пластовая жидкость поступает от скважин на сборные пункты и установки первичной подготовки нефти. Протяженность промысловых трубопроводов в России составляет более 350 тыс. км. Одной из основных причин аварий на трубопроводах является коррозия (до 83%), около 5% от основных причин коррозии является внутренняя коррозия труб, вызванная наличием в нефти следов воды (Волчков, Прусенко, 1996).
Третий источник поступления нефтеуглеводородов в морские акватории связан с транспортировкой нефтепродуктов, как по магистральным нефтепроводам, так и морским транспортом. Учитывая огромную протяженность магистральных трубопроводов, они представляют большую экологическую опасность при транспортировки нефти по ним. Ежегодно на них происходит сотни и тысячи случаев утеки нети по различным причинам, которые приводят в целом к огромным потерям и «замазученности» морских акваторий.
Серьезным источником потенциальной опасности загрязнения нефтью водных объектов являются танкеры и другие нефтеналивные суда. Около половины потерь нефти при транспортировке водным транспортом приходится на загрузку балласта и очистку танков. После разгрузки пустые танки танкера заполняются морской водой, которая служит стабилизирующим балластов на обратном пути. Морская вода образует эмульсию с нефтепродуктами, оставшимися в танках. Содержащий нефтепродукты балласт сливается в море на небольшом расстоянии от порта назначения. Аналогично освобождаются от балласта и суда других типов.
Основными же причинами аварийных разливов нефти являются аварии при добычи нефти, а также из-за столкновения танкеров, их посадка на медь, взрывы и пожары, а также крушение судов из-за их технического состояния и метеорологических условий. (Владимиров, Дубнов, 2009).
Попадание нефти в море в результате столкновения танкеров или посадки на мель не столь часты. Но всё-таки количество ежегодно теряемой нефти с каждым годом возрастает. Однако, нельзя и преуменьшать и серьёзность подобных происшествий: потери малы про сравнению с общими потерями при транспортировании, но они происходят на одних и тех же судоходных линиях или в относительно мелких прибрежный районах. Таким образом, нефтяные сливы концентрируются на небольшой морской поверхности.
Влияние несчастных случаев на окружающую среду возрастает с увеличением тоннажа судна. Поэтому польза от применения так называемых супертанкеров является спорной. Суда водоизмещением 500 тысяч тонн уже спущены на воду, а судна на 800 тысяч тонн уже проектируются для использования. Аварии на нефтяных разработках в открытом море также могут привести к серьёзным загрязнениям. В момент бурения, введения труб, при установке вершины вышки, а также во время эксплуатации скважин существует определённый риск загрязнения (Источники загрязнения гидросферы нефтью, 2008).
Чем опасна нефть?
Эффект разлива нефти
Через 10 минут после того, как в воде оказалась одна тонна нефти, образуется нефтяное пятно, толщина которого составляет 10 мм. С течением времени толщина пленки уменьшается (до менее 1 миллиметра), в то время, как пятно расширяется. Одна тонна нефти способна покрыть площадь до 12 квадратных километров. Дальнейшие изменения происходят под воздействием ветра, волн и погоды. Обычно пятно дрейфует по воле ветра, постепенно распадаясь на более мелкие пятна, которые способны удаляться на значительные расстояния от места разлива. Сильные ветры и штормы ускоряют процесс дисперсии пленки (Что несет за собой разлитие нефти…. 2013)