.:: ЯКУЦЕНИ.РУ ::. - Экологические проблемы при освоении и разработке нефтяных месторождений

Нефть и газ как виды УВ-сырья в основной своей массе малоопасны в качестве химических токсикантов. Основной ущерб нефти наносят за счет механического загрязнения окружающей среды и разрушения трофических цепей в биоценозах. Однако существуют месторождения, сырье которых потенциально токсично по своему составу, например тяжелые сернистые нефти и природные битумы с высокими содержаниями металлов, сероводород - или ртутьсодержащие газы и пр. Поэтому при освоении такого типа УВ-сырья первоочередная задача оценки экологических рисков сводится к изучению качества сырья еще на стадии разведки, с тем, чтобы превентивно регламентировать условия его экологически безопасного освоения, переработки и утилизации. Это обычно и делается, но только в очевидных случаях. Поэтому подчеркнем и еще одну важную особенность, которую надо иметь в виду, - явный или скрытый, кратко - или долговременный характер воздействия УВ-сырья на среду. Явный - это разливы нефти из прорванных трубопроводов, аварийных скважин или танкеров, утечки в атмосферу сероводородсодержащих газов. Обычно принимаемые в таких случаях защитные меры адекватны ситуации и в меру возможности их устраняют или уменьшают последствия. Изыскиваются самые разные методы по рекультивации загрязненных земель (вод) - химические, механические, биологические и пр.

Скрытые воздействия визуально не фиксируются, а их последствия, близкие по стабильности и жесткости чернобыльским, по длительности могут носить характер геологических явлений. Пример - загрязнение территорий ванадиево-никелевыми золами в результате реализации больших объемов котельных топлив (мазутов) из тяжелых металлосодержащих нефтей; использование битумов и асфальтов с тяжелыми, редкими и радиоактивными элементами и пр. в качестве гидроизоляторов при строительстве или дорожных покрытий. Они оседают и накапливаются в почвах, ассимилируются растительностью, создавая устойчивые местные техногенные биогеохимические аномалии.

Основное внимание в статье уделено месторождениям, сырье которых биологически токсично, однако из-за низкой изученности токсичность носит скрытый характер и проявляется уже только в виде трудноустранимых поражений среды.

Существующие методы оценок реальной опасности окружающей среды для здоровья человека при скрытых, визуально не фиксируемых, ее поражениях основаны обычно на химико-аналитической или медико-биологической экспертизе.

Химико-аналитический (геохимический) метод позволяет с высокой точностью определять содержание токсичных веществ в разных объектах, но он же имеет и целый ряд недостатков. Главные среди них:

  • аналитически могут быть выявлены максимум три сотни из десятков тысяч потенциальных загрязнителей, к тому же возможности потенцирования Токсических эффектов при комбинированном действии различных типов химических соединений не учитываются;
  • предельно допустимые концентрации (ПДК) и даже такие редко определяемые показатели, как ориентировочно безопасные уровни воздействия загрязняющих веществ, установлены лишь для менее чем 1 % возможных соединений;
  • точные аналитические измерения довольно дороги, особенно детальный анализ некоторых типов токсичных соединений. Это прецизионный уровень исследований единичных проб, а не экспрессный, применяемый при эколого-геохимических съемках.

Медико-биологическая экспертиза занимается статистикой и выявлением причин уже состоявшихся поражений, опасных для здоровья населения, т.е. опаздывает с защитой. Важна не констатация, а предотвращение такого рода поражений путем их своевременного предупреждения.

Очевидно, что рекультивация земель (вод) с токсико-экологическим загрязнением среды технико-экономически значительно сложнее, чем их исключение. Поэтому важно определение потенциальной биотоксичности полезных ископаемых, в том числе и нефтей, на стадии подготовки месторождений к освоению, т.е. именно тогда, когда это предусматривается циклом геологоразведочных работ по оценке качества сырья, с последующей регистрацией в паспорте месторождения сведений предупредительного характера, если таковые окажутся необходимыми.

Известно, что в нефтях выявлено не менее 60 различных элементов. Среди биологически активных токсичных элементов наиболее высоких концентраций достигают ванадий, никель, кобальт, сера, реже уран, ртуть, мышьяк. В природном сырье они могут находиться в активной или связанной, безопасной, форме. Так, ванадий и никель концентрируются в смолисто-асфальтовых фракциях тяжелых нефтей, практически не переходя в растворимые соединения даже за геологические периоды времени. В ходе разведки они не вносят элемента токсичности в среду. Но те же нефти при добыче или переработке в условиях высокотемпературных воздействий концентрируют эти элементы в тяжелых остаточных фракциях, формируя опасный для утилизации товарный продукт - ванадиево-никелевые мазуты, гудрон, иногда с кондиционными концентрациями этих элементов.

Имеются также виды УВ-сырья с высоким содержанием токсичных элементов в активной форме и в их естественном состоянии. Среди них нефти и газы с ртутью, мышьяком, сероводородом, радиоактивными излучателями и пр. И если присутствие сероводорода выявляется по запаху практически сразу, то большинство других биотоксикантов остается незамеченным. Так, пары ртути в газоконденсатах месторождения Гронинген (Нидерланды) были случайно обнаружены в виде металлической ртути, скопившейся на дне сепараторов. Но мышьяк или радиоактивные элементы можно выявить только при специальном исследовании, что подчеркивает необходимость не только ординарного изучения качественного состава нефтей (газов), но и наиболее часто встречающихся в них токсичных компонентов.

Отметим и еще одно важное с экологической точки зрения обстоятельство - ухудшение качественного состава текущих запасов нефтей на западе России из-за их истощенности. Это настораживает, поскольку сопровождается увеличением объемов добычи тяжелых металлосодержащих нефтей. Применяемые при их освоении третичные методы для повышения коэффициента извлечения - термические, газовые, химические и пр. - также небезопасны для состояния природной среды.

Наибольшего внимания по токсико-экологической значимости, учитывая степень распространенности, заслуживают тяжелые сернистые нефти с высокими концентрациями ванадия, никеля и некоторых других элементов. Разведанные в России запасы тяжелых нефтей (> 0,904 г/см3) составляли на начало 1996 г. 13,1 % их общей величины. Они сосредоточены в трех основных провинциях - Западно-Сибирской (50 %), Волго-Уральской (23 %) и Тимано-Печорской (19 %). Но практически весь объем их добычи сконцентрирован в европейской, наиболее населенной части России. Приходится ожидать и дальнейшего увеличения добычи тяжелых нефтей в европейской части России, поскольку резервы открытия здесь запасов качественных нефтей уже невелики.

В табл. 1 приведены сведения по наиболее обогащенным металлами нефтям и природным битумам в различных нефтегазоносных бассейнах мира.

Таблица 1

Характеристика нефтей и природных битумов, обогащенных металлами (Кудрявцева Е.И., Якуцени С.П., Смуров Л.Л., 1993; Якуцени В.П. и др., 1994; [4, 5])

ТерриторияМесторождениеОтделГлубина, мПлотность нефти, г/см3Содержание
S, %V2O5 , г/тNi, г/т
Тимано-Печорская НГП Ярега
Джьерское
Усинское
Тобойское
Мядсейское
D
D
Р-С
D
D
100-200
1470-1500
1214-1470
2739-2846
2401-2495
0,939-0,959
0,890
0,968
0,970
0,880
1,10-1,17
1,25
1,88-2,11
Нет свед.
"
91-116
108
136
409
148
31-36
46
65-68
150
100
Волго-Уральская НГП Ромашкинское
Ново-Елховское
Енорускинское
Нурлатское
Ульяновское
Арланское
Мишкинское
Гремихинское
Серноводское
Горское
С1+2
C1
C2
C1+2
C1
С1+2
C1
C2
C1
C1
925-1500
Нет свед.
911-1160
931-950
725-813
775-1260
1110-1120
1127-1187
930-940
1450-1490
0,895-0,908
0,867
0,930-0,950
0,933
Нет свед.
0,892
Нет свед.
"
"
0,984
3,50
1,70
4,30
4,60
Нет свед.
3,04
Нет свед.
"
"
4,20
420
511
2076
893
678
198
306
373
436
795
Нет свед.
"
94
100
Нет свед.
"
"
"
"
"
Западно-Сибирский НГР Солкинское
Западно-Сургутское
Усть-Балыкское
J-K1
J2-K1
J-K
2104-2113
2046-2059
Нет свед.
0,881
0,887
Нет свед.
1,64
1,98-3,00
1,45
133
237
213
"
"
21
Лено-Тунгусская НГО Оленёкское
(природный битум)
E-Р1 30-250 >1,0 4,90 250 Нет свед.
Сурхан-Вахшская НГО Амударьинское
Хаудаг
Р2
P1
1190-1250
168-205
Нет свед.
0,946
Нет свед.
2,80
306
1180
124
65
Мангышлакская НГО Каламкас
Каражанбас
J
J-K1
800-1000
400-1200
0,905-0,955
0,939
1,35-2,15
1,50-2,10
180-263
295-306
39
40-50
Панонский НГБ Надьлендьел
Барбашсег
T
K-N2
2127-2290
2190-2380
0,961
0,932
2,80
1,33
323
297
47
45
Варненский НГБ Тюленово К 350-400 0,938 0,28 213 120
Суэцкий НГБ Рас-Гариб
Карим
Эль-Морган
Белаим
N1
N1
N1
N1
491-526
630-710
1537-1552
2215-2231
0,895
0,963
0,911
0,920
3,10
3,88
2,40
2,27
155
242
93,3
213
Нет свед.
"
18
72
Кванза-Камерунский НГБ Озури P2 600-650 0,926 2,20 91 125
Персидский НГБ Айн-Зала
Зубейр
Гечсаран
Кирус
Сафания
Абкаик
Карачок
Джибисса
K2
K1
N1
K1
К
J
K2
N1
1554-1630
3230
1676
2230
2000
1700-1800
2000
590-630
0,860
0,845
0,866
0.967
0.865
0.881
0.930
0.934
2,80
1,90
1,55
4,56
2,63
2,76
4,54
4,80
169
101
219
269
114
87
89
173
15
19
33
39
14
7
30
70
Западно-Канадский НГБ Атабаска
(природный битум)
K1 80-680 1,017-1,032 4,50-5,60 220-300 80-105
Грейт-Валийский НГБ Мидуэй-Сансет N2 564 0,932 0,88 147 83
НГБ Санта-Мария Самта-Мария-Валли
Оркатт
N1
N1
1807
1021
0,968
0,915
4,99
2,48
310
41
174
162
НГБ Паудер-Ривер Солт-Крик С23 1196 0,902 2,36 149 8
НГБ Биг-Хорн Орегон-Бейсин
Грасс-Крик
Гамильтон-Доум
С23
Т
Т
1933
1143
768
0,916
0,909
0,933
3,20
2,58
3,07
128
190
189
15
29
24
Маракаибский НГБ Мара
Боскан
Лаго
Тиа-Хуана
Бачакеро
К
Р23
P
N1
N1
2621
1980-2280
3490
915
160-775
0,882
0,991
0,868
0,977
0,968
2,19
5.54
1,41
2,66
2,62
367
1668
319
384
735
15
119
22
24
39
НГБ Баринас-Апуре Сильвестре Р 2857-3131 0,893 1,00 365 63
НГБ Ориноко Офисина
Мата
Дасьон
Кирикире
Пилой
P3-N1
P3-N1
P3-N1
N1-N2
P3-N1
1000
2745-3812
2043
2135-2196
1021-1097
0,896
0,926
0,922
0,951
0,973
1,48
1,59
1,77
1,33
2,11
230
231
237
181
322
Нет свед.
25
29
18
72

Следует подчеркнуть, что к началу 90-х гг. мировые доказанные запасы тяжелых нефтей и природных битумов в 1,6-1,8 раза превышали запасы обычных нефтей. Почти все их ресурсы сосредоточены в Венесуэле, Канаде, России и США. Только в бассейне Ориноко (Центральная Америка) прогнозируется примерно 600 млрд. т тяжелых нефтей и битумов, причем в основном с высоким содержанием ванадия и никеля. Эти цифры свидетельствуют о неизбежных высоких перспективах освоения тяжелых нефтей в будущем.

Ванадий и никель по токсикологической опасности с учетом их высокой токсичности, кумулятивности и способности вызывать отдаленные биологические эффекты относятся к 1-му классу.

В табл. 2 приведены краткие сведения по токсикологической характеристике некоторых из токсичных элементов, часто присутствующих в тяжелых нефтях. К сожалению, имеющиеся данные разрознены, но и их достаточно для понимания необходимости учета возникающей опасности при реализации обогащенного этими элементами нефтяного сырья.

Таблица 2

Характеристика токсичности элементов и соединений, наиболее распространенных в качестве компонентов-примесей в тяжелых нефтях [1-3]

Элемент, соединениеКласс токсикологи ческой опасностиПроявление токсических свойствКоличественные параметры, характеризующие токсичность
S Нет свед. Ядовиты соединения серы. В чистом виде сера выраженными токсическими свойствами не обладает, но при длительном воздействии возможна общая хроника ПКр - 4-5 мг/м3
ПДКмр - < 0,01 мг/м3 в 1 ч
H2S 2 Сильный нервный яд. Опасность увеличивается из-за быстрой адаптации к его запаху (тухлых яиц) и потери чувствительности Смертелен при концентрации в воздухе > 1 мг/л
ПДКодр - 0,0002-0,0030 мг/л
ПДКмр и ПДКсс - 0,008 мг/м3
V 1 Общетоксическое поражение, канцерогенное действие ПКост - 0,06 мг/м3
ПДКсс - 0,02 мг/м3
Ni 1 Общетоксическое поражение, канцерогенное, мутагенное и терратогенное действие. В комбинации с серой токсичность усиливается ПДКсс - 0,02 мг/м3
ПКост - 0,06 мг/м3
Со 1 То же ПДКсс - 0,01 мг/м3
Сu 1 Сильно токсичен ПКост - 0,22 мг/м3
As 2 В химически чистом виде неядовит, токсичны его соединения, особенно с серой и металлами, что характерно для нефтей, а также мышьяковистого ангидрита ПДКсс - 0,003 мг/м3
Рb 1 Сильно токсичен, канцерогенное, мутагенное, терратогенное и гонадотоксическое действие ПДКсс - 0,0039 мг/м3
Zn Нет свед. Общетоксическое и канцерогенное действие ПКхр - 5 мг/м3
U " Сильно токсичен, выраженное канцерогенное действие, в соединении с серой токсичность возрастает Нет свед.
Мо " Общетоксическое, канцерогенное и мутагенное действие, в соединении с серой токсичность возрастает ПКхр - 120-160 г/м3
Hg 1 Сильно токсичен, раздражающее, аллергенное и канцерогенное действие ПДКсс - 0,0003 мг/м3

Примечание. ПКр - пороговая концентрация разовая вещества в воздухе; ПДКмр - предельно допустимая максимальная разовая концентрация веществ в воздухе; ПДКодр - предельно допустимая концентрация по ощущению запаха; ПДКсс - предельно допустимая среднесуточная концентрация веществ в атмосферном воздухе; ПКост - пороговая концентрация при однократном воздействии; ПКхр - пороговая концентрация при длительном воздействии (хроника).

Используя данные табл. 2, обратим внимание, что для многих токсичных элементов приведены параметры по воздушной составляющей, что вызвано наиболее распространенной формой производственных контактов человека с такими элементами. Поэтому важен вопрос о реальной трансформации нефтей, обогащенных этими элементами, в усвояемую контактную форму. В табл. 3 приведены отдельные примеры концентрирования металлов в продуктах, получаемых из тяжелых сернистых нефтей конкретных месторождений.

Таблица 3

Концентрирование металлов в продуктах, получаемых из тяжелых сернистых нефтей

СырьеПлотность, т/м3Содержание
S, %V2О5, г/тNi, г/т
Месторождение Каражанбас
Сырая нефть
Гудрон
Кокс
0,939
0,999
-
1,50
2,90
4,20
295
554
2358
-
-
-
Арланское месторождение
Сырая нефть
Гудрон
Кокс
-
-
-
3,04
4,40
5,0
268
429
2429
-
-
-
Усинское месторождение
Сырая нефть
Мазут (> 450 °С)
Кокс
-
-
-
-
-
-
132
299
1687
42
89
538
Ярегское месторождение
Сырая нефть
Мазут (> 450 °С)
Кокс
0,948
1,022
-
1,09
1,36
2,60
80
164
236
-
-
-

Техногенное концентрирование металлов в остаточных фракциях тяжелых нефтей при их перегонке имитирует природный геохимический процесс их накопления в тяжелых нефтях и битумах. В пределах единой структурной зоны нефте- и битумонакопления содержание смолисто-асфальтеновых фракций обычно возрастает от 10-20 % в средних по плотности нефтях до 20-35 % в тяжелых, до 35-60 % в мальтах, до 60-75 % в асфальтах, вплоть до 90-98 % в асфальтитах.

Соответственно возрастает в них и содержание металлов. Но в отличие от природного, геологически медленного процесса потерь летучих фракций нефтями в сравнительно холодной зоне гипергенеза при ускоренной высокотемпературной перегонке нефтей в ректификационных колоннах на нефтеперегонных заводах и последующей реализации мазутов в топочных системах основная часть ванадия (до 80 %) и, видимо, никеля переходит в зольный остаток. Так, в богатых золах Киевской ТЭЦ № 5 содержание пентаоксида ванадия - 18-20 %, в бедных золах газоходов той же ТЭЦ его содержание - 4 %, причем при температуре, превышающей 600 °С, почти все органические соединения ванадия испаряются, переходя в атмосферу с дымовыми газами, что в еще большей мере повышает их опасность.

При реализации продуктов переработки тяжелых ванадиево-никеленосных нефтей следует также учитывать, что эти металлы концентрируются в основном в смолах (табл. 4), а в маслах их практически нет.

Таблица 4

Распределение концентраций ванадия и никеля в отдельных фракциях гудрона бузачинской нефти (Мангышлак, Казахстан) (Покалов В.Т, 1998)

ПродуктВыход, %Содержание, г/т
V2О5Ni
Исходный гудрон
Карбоиды
асфальтены
смолы
масла
Нет свед.
0,1
5,0
-18,8
76,1
240
52
110
300
Сл.
90
7,5
30
350
Сл.

Утилизация таких мазутов на протяжении десятков лет велась без защитных мероприятий. Золоулавливатели появились в основном на крупных ТЭЦ и лишь в недавние годы. Рассеяние металлов из этих зол, также и за счет мелких множественных потребителей мазутов (городские котельные), привело к скрытому их накоплению в почвах на огромных территориях, в том числе сельскохозяйственных землях пригородных зон. Особенно неблагоприятно то, что мазуты -широко распространенный вид сырья для теплоснабжения в России. Объемы их реализации велики, особенно в западной части России, где в нефтях часто содержатся ванадий и никель, концентрирующиеся при переработке в мазутах. Причем если по длительности сохранности в окружающей среде, к примеру, сероводородное загрязнение можно считать сравнительно кратковременным, то металлы тяжелых нефтей накапливаются незаметно, рассеиваются медленно, кумулятивный эффект может стать практически неустранимым, а суммарный эффект их биологического воздействия почти непредсказуем.

Необходимо учитывать также и процессы аномальных реакций живого вещества, в частности их обогащения токсикантами в зонах биоценоза. Геохимическая неоднородность биосферы очевидна. Очевидны также и широкие возможности ассимиляции биоактивных элементов биологическими объектами, в том числе и высшими, приводящими к концентрированию в их организмах токсичных компонентов. Ярким примером специфического металлогенического биоценоза является урановый биоценоз р. Колумбия, изученный американскими биологами в районе Хенфорда (США), где расположен ядерный реактор АЭС. Исследования речной воды ниже станции по течению показали ее незначительную, близкую к фоновой радиоактивность. Экспертное экологическое заключение могло бы быть благополучным. Однако при этом содержание изотопа 235U в живом веществе по сравнению с таковым в речной воде увеличилось: в планктоне - в 2 тыс. раз; в рыбах и водоплавающих птицах - в 15-40 тыс. раз; в птенцах ласточек, питающихся насекомыми, - в 500 тыс. раз; в желтках яиц водоплавающих птиц - в 1 млн. раз (Куркин Б.А., 1988). Таким образом, даже малые концентрации токсикантов в окружающей среде могут быть интенсивно накоплены живыми организмами, постоянно в ней проживающими. В неменьшей мере это может относиться и к ванадию, кобальту, никелю и другим биологически активным элементам, присутствующим в нефтях.

Ванадий и никель активно ассимилируются растительностью, поступают в естественный биоцикл, переходят в грунтовые воды, пыль с их включением вдыхается. То есть создаются множественные возможности опосредованного контакта всего живого с металлами из нефтей. И если можно избежать потребления сельскохозяйственных продуктов, выросших на пораженных токсокомпонентами почвах, добывать из защищенных водоносных горизонтов воду для хозяйственно-питьевого водоснабжения, то отказаться от физиологически необходимых человеку 16 кг воздуха в сутки невозможно, а сжигание мазутов переводит серу, ванадий, никель и другие токсически опасные вещества именно в парогазовые воздушные смеси, а затем и в воздушно-пылевые. Хроническая интоксикация населения, проживающего в зоне действия такого рода объектов без защитных мероприятий, становится неизбежной. Можно привести немало зафиксированных примеров. В частности, в 80-х гг. в Дзержинске (б. Горьковская область) были зарегистрированы массовые отравления работников ТЭЦ, сходные с отравлениями соединениями мышьяка. Их причиной оказалось ураганное содержание ванадия в мазутах, полученных из тяжелых нефтей Поволжья. Клиническая картина отравления мышьяком и ванадием сходна, но последний более токсичен. Не менее яркий пример - поражение жителей пос. Никольское Оренбургской области сернистыми соединениями. Причиной ночной эвакуации 1200 жителей поселка и отравления 61 из них явилась утечка газа с высоким содержанием сероводорода (1,8 %) из запорного устройства ремонтируемой скважины Оренбургского газоконденсатного месторождения. При этом в поселке было отмечено превышение ПДК по сернистым соединениям в 69 раз. В целом можно уверенно говорить, что длительная утилизация тяжелых металлосодержащих нефтей европейской части России и сернистых газов внесла свой вклад в снижение общей продолжительности жизни ее населения.

Устранить последствия подобного загрязнения среды обитания очень сложно. Тяжелые металлы накапливаясь почти не рассеиваются. В почве часть соединений может химически модифицироваться и стать еще более токсичной или, наоборот, нейтральной. Для естественной рекультивации пораженных территорий могут потребоваться десятки-сотни лет. Но предотвратить дальнейшее нарастание загрязнения территории достаточно легко, ориентируясь на уже во многом выявленные закономерности накопления и размещения металлосодержащих нефтей. Изучению этой проблемы уделялось много внимания в нефтяной геологии, преимущественно с точки зрения решения вопросов генезиса, источников поступления нефти, ее геохимии, миграции и пр. Поэтому существует большой объем фактического материала об условиях накопления различных элементов-примесей в составе нефтей. Весь имеющийся материал может быть в настоящее время использован для характеристики нефтяного сырья в различных нефтегазоносных бассейнах с позиций его токсичности, с привлечением медико-биологических сведений, частично приведенных в табл. 2.

Основываясь на изложенном, подчеркнем, что хотя конкретных сведений о содержаниях токсически опасных элементов в нефтях отдельных месторождений, безусловно, недостаточно, но в целом общая степень изученности металлоносности нефтей сравнительно высока для правильной ориентации дальнейших исследований по обсуждаемой проблеме.

В значительно меньшей мере изучена геохимическая трансформация токсичных элементов, содержащихся в остаточных продуктах утилизированных нефтей в поверхностных условиях, особенно если учитывать естественное разнообразие почв, климата, рельефа и пр. Отмечается также противоречивость и в применении нормативов при оценке класса опасности отдельных веществ. Так, ванадий по нормам питьевой воды отнесен к 2-му классу, т.е. высокоопасному веществу, с предельной величиной нормы 0,1 мг/л [3]. При оценке шахтных отвалов в угледобывающей промышленности он отнесен к 3-му, т.е. умеренно опасному, классу веществ с учетом фонового содержания в почвах сухих степей - 79 мг/кг (Виноградов А.П., 1950), а по нормам для воздуха - к 1-му классу, т.е. к чрезвычайно опасным веществам (см. табл. 2). И это объективно, поскольку степень опасности воздействия токсичных элементов на организм резко меняется в зависимости от вида контакта с ним. А именно, они как раз менее всего очевидны в естественной среде обитания и могут оказаться в любых средах (например, воздушных) и продуктах - питьевых (водоснабжение) и пищевых (растительных, мясных, молочных и пр.). Учесть многообразие всех этих ситуаций практически невозможно, проще избежать их, ориентируясь на очевидные геолого-геохимические параметры и критерии своевременной оценки биотоксикологического качества нефтей на стадии их разведки. Для нефтей, в частности, это контроль за содержанием в первую очередь серы, ванадия, никеля, кобальта, урана и мышьяка, для газов - сероводорода, паров ртути и мышьяка. Основой для прогноза их содержаний могут быть уже выявленные закономерности нахождения соединений этих элементов в нефтях и газах и накопленные сведения о их концентрациях в месторождениях, а также данные об общем минерагеническом профиле осадочного чехла в нефтегазогеологических провинциях (Кривцов А.Н., 1989; Покалов В.Т., 1998). В частности, ванадий, никель и уран накапливаются в асфальтово-смолистых фракциях тяжелых нефтей как на стабильных участках древних платформ, особенно в зонах гипергенеза (Русская, Северо-Американская), так и в тектонически подвижных молодых прогибах, примыкающих к древним щитам (Ориноко, Маракаибский бассейны). Нефти и газы бассейнов с эвапоритовыми формациями часто богаты сернистыми соединениями, в том числе сероводородом.

Для проявлений мышьяка и ртути предпочтительны зоны молодой тектонической активизации как на платформах, так и в орогенных областях. Такого рода общие прогнозы могут использоваться для предварительной характеристики экологических ожиданий в пределах отдельных нефтегазовых бассейнов (областей), однако без конкретных химико-аналитических исследований наличия (отсутствия) токсичных элементов в составе залежей делать заключения о безопасности месторождений, безусловно, не следует.

Базовым документом, характеризующим исходные экологические показатели нефтяных и газовых месторождений, должен быть его токсико-экологический паспорт. Он может быть самостоятельным или входить в общий паспорт месторождения. В него должны быть внесены все данные о наличии или отсутствии во всех залежах каждого месторождения биотоксикантов. Необходимость такого рода экологической паспортизации сырья неоднократно отмечалась и для месторождений твердых полезных ископаемых [5]. Перечень контрольных элементов для сырых нефтей может быть следующим: соединения серы, ванадий, никель, кобальт, ртуть, медь, титан, свинец, молибден, кадмий, цинк, германий, литий, мышьяк. В большинстве случаев для их определения достаточно дешевого полуколичественного или даже качественного спектрального анализа нефтей и лишь по мере выявления их значимых концентраций важна более детальная экспертиза.

В паспорте необходимо указывать класс токсикологической опасности сырья и основных продуктов его переработки, соответствующий общепринятой пятичленной градации: безопасный, малоопасный, умеренно опасный, высокоопасный и чрезвычайно опасный. Количественные параметры каждого из элементов должны быть оценены для всех наиболее распространенных видов контактов - ингаляционного, питьевого, пищевого и пр. Естественно, что это потребует проведения специальных геохимических и медико-биологических исследований, но это необходимо и должно быть выполнено.

Основное назначение паспорта - предостережения по выбору технологий освоения, переработки, транспортировки и реализации УВ-сырья. Для ртути, мышьяка и радиоактивных элементов защитные мероприятия необходимо предусматривать начиная со стадии разведки, для ванадия, никеля, кобальта - в основном на стадиях переработки и утилизации сырья, но возможно также и при добыче - в случаях применения термических или иных методов воздействия на пласт, разрушающих смолисто-асфальтеновые соединения в ходе добычи.

Создание и обоснование такого паспорта углеводородных, да и многих других месторождений полезных ископаемых мы рассматриваем как необходимый элемент цивилизованного ведения горных работ, который сможет служить базой для обоснованных правовых действий при экологическом контроле за всем циклом освоения природного сырья, без нанесения ущерба окружающей среде не только в зонах его разведки и добычи, но и особенно на удалении от них при транспортировке, переработке и утилизации, ибо УВ-сырье по своему назначению широко "расползается" по обширным территориям в планетарном масштабе, причем наиболее населенным, привнося с собой биологически опасные элементы, чуждые окружающей среде в районах его утилизации.

Gravatar
Владимир
Полезная статья.
Как объединить усилия, вот вопрос. У нас давно уже разработана технология извлечения ванадия и никеля из сырой нефти, мазута и золы. Дело в инвестициях и возможностях допуска в технологические цепочки хотя бы вертикально выстроенных нефтяных компаниях. Жду отклика.

1000 Осталось символов


Последнее на сайте

Семимостье

Зимние каникулы уходят в зенит. А жаль. Последние ...

Заячий остров. Соборная ...

Соборная площадь - сердце Города, сердце Империи, ...

Заячий остров. Трубецкой ...

Добрался до главной Петербургской крепости и её ...

Лермонтовский проспект, ...

У нас в Петербурге, ведь как, пойдёшь в магазин ...

Scroll to top
Яндекс.Метрика