экологической безопасности

Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Пермский национальный исследовательский политехнический университет»
ГОРНО-НЕФТЯНОЙ ФАКУЛЬТЕТ
Кафедра НЕФТЕГАЗОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
ПО ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ.
Вариант 31.
Выполнил студент
заочного отделения
гр. РНГМз-09-2
шифр.0913050344
Пискунов Алексей Юрьевич
проверил преподаватель
кафедры НГТ
________________Ерофеев А.А.
Пермь, 2013
СОДЕРЖАНИЕ
Вопрос 1. Особенности влияния нефтегазодобывающего производства на состояние
окружающей среды и организм человека при добыче нефти и газа.
Вопрос 2. Особенности влияния нефтегазодобывающего производства на состояние
окружающей среды и организм человека при подготовке нефти, обслуживании систем ППД.
Задача вариант № 31.
Вопрос 1. Особенности влияния нефтегазодобывающего производства
на состояние окружающей среды и организм человека при добыче нефти и
газа.
В результате деятельности нефтегазодобывающего комплекса, в
окружающую природную среду выбрасывается множество опасных вредных
веществ разной экологической значимости. Помимо собственных природных
углеводородов, продуктов переработки, в составе загрязнителей содержатся
многочисленные реагенты, катализаторы, поверхностно-активные вещества,
ингибиторы, щелочи, кислоты, вещества, образующиеся при горении,
химическом превращении и т. д.
Действие на организм паров сырой нефти непостоянно и зависит от ее
состава. Нефть бедная ароматическими углеводородами по действию
приближается к бензинам. Пары сырой нефти малотоксичные. Большее
воздействие оказывает соприкосновение с жидкой нефтью кожи человека,
вследствие чего могут возникать дерматиты или экземы [3].
На земной поверхности нефть оказывается в качественно новых
условиях существования: сугубо анаэробная обстановка с замедленными
темпами геохимических процессов сменяется аэрированной средой, где
наряду с абиотическими геохимическими факторами огромную роль играют
биогеохимические факторы, и прежде всего геохимическая деятельность
микроорганизмов. Нефть, являясь высокоорганизованной субстанцией,
состоящей из множества соединений, деградирует очень медленно. Процессы
окисления одних структур при этом ингибируются другими структурами,
трансформация отдельных соединений происходит по пути приобретения
форм, в дальнейшем трудноокисляемых.
Разрушение товарных нефтепродуктов происходит путем химического
окисления и биогенного разложения. В зависимости от условий среды
соотношение и скорость этих процессов могут быть различными.
Бензин поступает в организм главным образом через дыхательные
пути, может заглатываться с воздухом и затем всасываться в кровь из
желудочно-кишечного тракта; через кожу всасывается слабо. В основе
действия бензина на организм лежит его способность растворять жиры и
липоиды. Бензин оказывает особенно сильное действие на центральную
нервную систему, кожный покров. Может вызывать острые и хронические
отравления, иногда тяжелые со смертельным исходом. При остром
отравлении
состояние
больного
напоминает
состояние
алкогольного
опьянения. Острые отравления наступают при концентрации паров бензина в
воздухе 0,005-0,010 мг/м3. При концентрации 0,040 мг/м3 смерть человека
наступает почти мгновенно. В результате частых повторных отравлений
парами
бензина
многократных
«привыкание»,
развиваются
воздействиях
которое
не
острые
нервные
небольших
означает
расстройства.
количеств
меньшее
При
формируется
воздействие
яда,
а
характеризует коварное понижение чувствительности к нему. Предельнодопустимые концентрации паров бензина 0,003 мг/м3 [3].
Нефть и нефтепродукты (бензин, дизельное топливо) как загрязнители
воды представляют собой особую опасность для компонентов окружающей
среды. Покрывая пленкой значительные участки водной поверхности, 1 тонн
нефти образует на поверхности открытого водоема сплошную пленку
площадью 2,6 км2. При этом нарушаются кислородный, углекислотный и
другие виды газового обмена в поверхностных слоях воды, оказывается
негативное воздействие на водную фауну и флору. Уже при концентрации
нефти и нефтепродуктов в воде водоемов менее 1 г/м3 подавляется
жизнедеятельность фитопланктона и возможно уничтожение планктона в
целом. Нефть и нефтепродукты оказывают отрицательное воздействие на
донные организмы (бентос). Даже незначительные концентрации нефти
способны
привести
к
изменению
состава
крови
и
нарушению
углеводородного обмена рыб.
Содержание нефти в воде придает рыбам специфический запах и
привкус, неустранимые даже при технологической обработке. Наиболее
токсична растворенная и эмульгированная в воде нефть, которая в
концентрациях
биологического
выше
0,05
равновесия
физиологохимическую
г/м3
вызывает
водоемов,
функцию
значительные
влияет
организмов.
на
нарушения
регенерацию
и
Предельно-допустимые
концентрации для водоемов рыбохозяйственного назначения – 0,05 мг/м3,
для водоемов хозяйственно питьевого назначения – 0,1-0,3 мг/м3 [4].
Предельные углеводороды, химически наиболее инертные среди
органических
соединений,
являются
в
то
же
время
сильнейшими
наркотиками. Действие их ослабляется ничтожной растворимостью в воде и
крови вследствие чего только при высоких концентрациях создается
опасность отравления этими веществами. С увеличением числа атомов
углерода сила наркотического действия растет.
Характерна неустойчивость реакций центральной нервной системы,
возникающих под влиянием паров некоторых предельных углеводородов.
Такое действие проявляется не только при высоких концентрациях, но при
воздействии низких, пороговых. Постоянный контакт с предельными
углеводородами вызывает покраснение, зуд, пигментацию кожи. Предельнодопустимые концентрации (в пересчете на углерод) - 300 мг/м3. Некоторые
ученые считают, что в замкнутых пространствах эта концентрация должна
быть в 4 раза меньше.
Присутствие сероводорода и повышенная температура усиливают
токсичность предельных углеводородов.
Запах бутана человек ощущает при концентрации в воздухе 328,
пентана - 217 мг/м3.
Природный газ обычно рассматривается как безвредный газ. Действие
его идентично действию предельных углеводородов. Главная опасность
связана с асфикцией при недостатке кислорода. Это может происходить при
большом содержании метана в воздухе, когда парциальное давление и
удельное содержание кислорода резко уменьшаются.
Природные
газы,
содержащие
сероводород,
очень
токсичны.
Освобожденный от сероводорода природный газ при концентрации в воздухе
20% не дает токсического эффекта [3].
Сернистые соединения являются наиболее токсичными ингредиентами
газовыделений из сернистой нефти, природного газа и конденсата. При
термическом воздействии на нефть сера, дегидрируя углеводороды, образует
сероводород. Сульфиды и дисульфиды при этом распадаются, также образуя
сероводород. Остаточная сера объединяет те соединения, которые при
температурной обработки не вступают в реакции. Чем больше таких
соединений, тем меньше вероятность образования сероводорода.
Сероводород (химическая формула Н2S) - бесцветный ядовитый газ с
неприятным запахом, который даже при незначительных концентрациях (1,42,3 мг/м3). Опасность его заключается в том, что при очень больших
концентрациях ощущение запаха ослабевает вследствие паралича нервных
окончаний. Плотность H2S по воздуху - 1,19, в результате чего он
скапливается в пониженных местах, легко растворяется в воде и переходит в
свободное состояние. В организм поступает главным образом через органы
дыхания, поражая слизистую оболочку, проникает в кровь, действует на
нервную систему, оказывает окислительное воздействие, обладает эффектом
суммации
с
углеводородами,
увеличивая
их
токсическое
действие.
Предельно-допустимые концентрации (ПДК) сероводорода в воздухе
рабочей зоны при совместном присутствии углеводородов (хотя бы следов) 3 мг/м3. ПДК сероводорода в атмосферном воздухе населенных мест - 0,008
мг/м3. При концентрации в воздухе 200-300 мг/м3 наблюдаются жжение в
глазах, раздражение слизистых оболочек глаз и дыхательных путей,
металлический вкус во рту, головные боли, тошнота.
При 750 мг/м3 наступает опасное для жизни отравление в течение. При
концентрации 1000 мг/м3 и выше смерть может наступить почти мгновенно
[4].
Сернистый ангидрид (химическая формула SO2) - бесцветный газ с
острым запахом. Раздражает дыхательные пути, нарушает углеводный и
белковый обмен, вызывает одышку, кашель, насморк, слезотечение, чувство
сухости в горле, осиплость, боль в груди. При острых отравлениях средней
тяжести отмечается головная боль, головокружение, общая слабость, боль в
подложечной области. Длительное воздействие может вызвать хроническое
отравление. Возможны поражения печени, системы крови, развитие
пневмосклероза. Концентрация в воздухе 300 мг/м3 приводит к потере
сознания при воздействии в течение 1 минуты. Токсичность SO2 резко
возрастает при одновременном воздействии SO2 и СО. Некроз деревьев
начинается при содержании в воздухе SO2 2-5 мг/м3. При контакте с
растениями разрушается
хлорофилл листьев и
замедляется
процесс
фотосинтеза [3].
Окись углерода (химическая формула СО), образуется при сжигании
попутных нефтяных газах и в результате дегазации нефти и пластовых вод.
Опасные концентрации наступают при содержании в воздухе в количестве от
300 мг/м3 и выше. Окись углерода – бесцветный газ без вкуса и запаха с
плотностью по воздуху 0,967. Характеризуется токсичным действием на
человека. При вдыхании воздуха, содержащего даже небольшое количество
СО,
происходит
гемоглобином
глубокое
крови
(карбоксигемоглобина).
и
отравление
вследствие
образования
Высокие
концентрации
его
контакта
стойкого
вызывают
с
соединения
обильное
слезотечение и удушье, сильные приступы кашля, головокружение, боли в
желудке, задержку мочеиспускания, снижается порог слуха, нарушается
обмен глутаминовой кислоты в коре головного мозга. Чаще всего смерть
наступает через несколько часов или дней после отравления от отека гортани
или легких. ПДК СО в воздухе рабочей зоны составляет 20 мг/м3.
Концентрацию 300 мг/м3 человек переносит без заметного действия в
течение 2-4 ч, при 600 мг/м3 за это время наступает легкое отравление, 1800
мг/м3 - тяжелое отравление через 10-30 минут; при 3600 мг/м3 смерть
наступает через 1-5 минуту [3].
Двуокись азота (химическая формула NO2) бурый газ с удушливым
запахом. При температуре > 140 ° С начинает распадаться на NO и NO2; при
температуре 600°С распадается полностью. Двуокись азота оказывает
чрезвычайно сильное влияние на легкие человека. При работе в течение 3-5
лет в среде с концентрацией NО2 0,8 - 5 мг/м3 развиваются хронические
бронхиты, эмфизема легких, астма и некоторые другие заболевания [3].
Ощущается в воздухе с концентрации от 10 мг/м3, при концентрации 90
мг/м3
–
выраженный
неприятный
запах,
раздражение
глотки,
слюноотделение; при концентрации 150 мг/м3 - удушливый запах, кашель в
течение 4 мин, а при 200-300 возникает опасность при кратковременном
воздействии [4].
ПДК в пересчете на N02 - 5 мг/мЗ
При одновременном присутствии в воздухе окислов азота
и
углекислого газа рекомендуется снизить содержание обоих соединений.
Синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ) как и
нефтепродукты и нефть, являются наиболее распространенным и токсичным
загрязнителем водоемов при бурении скважин, сборе и транспортировке
нефти. СПАВ образуют стойкие пены, резко снижают эффективность
биохимических методов очистки сточных вод, прекращают рост водорослей.
Значительное токсичное действие проявляется при концентрациях в воде
около 2 г/м3. СПАВ отрицательно воздействуют на качество воды,
самоочищающую способность водоемов, организм человека, а также
усиливают неблагоприятное действие других токсичных веществ на эти
показатели [4].
Сильное токсическое действие СПАВ может проявляться при
концентрациях его в воде порядка 2000-3000мг/м3. Анионактивные вещества,
попадая в питьевую воду, отлагаются на загрязненной посуде. Токсичное
действие их на человека и животных при этом может проявляться на
длительном
отрезке
времени.
Исследованиями
установлено,
что
концентрации анионактивных веществ нередко значительно превышают их
ПДК равную для питьевой воды 500 мг/мЗ. Имеются данные, что СПАВ
благоприпятствуют кишечному абсорбированию посторонних примесей,
способных оказывать токсичное действие на организм, интенсифицировать
развитие раковых заболеваний [3].
Наиболее часто встречаемыми видами химического загрязнения
гидросферы нефтепромыслов являются сульфатное, сульфатно-хлоридное,
хлоридное, хлоридно-сульфатное. При утечках нефти и пластовой воды, а
также аварийных порывах трубопроводов выводятся из хозяйственного
использования не поверхностные и подземные воды, но и почвенный покров,
ускоряются процессы эрозии и оврагообразования.
Разливы рассольных пластовых вод также приводят к снижению
плодородия почв, полному исчезновению гумусного слоя и перерождению
почв в солонцы и солонцовые формации.