Проблемы нефтяной промышленности. Экологические проблемы нефтегазовой отрасли и пути их решения

Углеводородные системы в виде нефти, продуктов ее переработки, а также газоконденсаты оказывают крайне негативное воздействие на среду обитания человека, в частности, воду, почву и воздух. В настоящее время предприятия топливно–энергетического комплекса России, в том числе специализирующиеся на добыче и переработке нефти, являются крупнейшими промышленными источниками загрязнения окружающей среды. Так как на их долю приходится более 48% выбросов различных токсичных веществ в атмосферу, 30% – твердых отходов, 27% – сбросов загрязненных вод и более 70% – от общего объема парниковых газов, с учетом того, что, загрязняя окружающую среду, предприятия топливно-энергетического комплекса несут значительные финансовые потери.

По подсчетам специалистов в настоящее время количество нефтепродуктов в водоемах мегаполисов превышает допустимую норму концентрации от 9 до 15 раз, тогда как в сельской местности ежегодно тысячи гектаров земли полностью или в лучшем случае частично исключаются из хозяйственного оборота на неопределенный срок.

В связи с этим, вопрос очистки почвенного покрова от нефтяных загрязнений с их последующей трансформацией является приоритетным для скорейшего разрешения. К сожалению, в настоящее время специалисты не располагают аттестованными методами определения уровня содержания нефти и продуктов, ее трансформации в почве, а также нормативами относительно допустимого содержания данных продуктов в почвах различных типов. В том числе, и нормативов их остаточного содержания после осуществления рекультивационных работ на почвах различного хозяйственного назначения, что в свою очередь провоцирует образование множества проблем и недопонимания во взаимоотношениях между предприятия топливно–энергетического комплекса и природоохранными службами, результатом чего является затруднение планирования и проведения рекультивационных работ с последующей приемкой земли.

Проблема выбросов и пыли является не менее актуальной, так как результатом данного явления является загрязнение окружающей среды в виде повышенной загазованности и запыленности. В качестве примера в современных реалиях посредством деятельности нефтеперерабатывающих предприятий в атмосферу выбрасывается более 1050 тысяч тонн вредных загрязняющих веществ, с долей улова на специальных фильтрах не более 47% от общего объема. В основной состав выбросов топливно–энергетических предприятий в атмосферу составляют:

• углеводороды – 23%,
• углероды – 7,3%,
• сера – 16,6%,
• азот – 2%.

Вред атмосфере

По подсчетам специалистов российская нефтеперерабатывающая промышленность в процессе деятельности выбрасывает в атмосферу более 0,45% перерабатываемого сырья, в то время как аналогичная промышленность в более цивилизованных и экономически развитых стран мира строго придерживается уровня не более 0,1% выбросов в атмосферу. Кроме того, практически непоправимый вред окружающей среде наносится факельными хозяйствами нефтеперерабатывающих производств, так как в процессе сжигания топлива в факельных печах образуются аэрозольные частицы, являющиеся продуктом конденсации углерода и бензапирена также являющегося канцерогенным углеводородом.

В настоящее время в экологические проблемы переработки нефти также входит проблема загрязнения нефтью и нефтепродуктами гидросферы, предусматривающая риск полного загрязнения водного бассейна планеты, начиная от небольших рек и водоемов и заканчивая Мировым океаном. В том же списке имеется проблема загрязнения нефтью и нефтепродуктами грунтовых вод, так как сточные воды нефтеперерабатывающих производств несут в водоемы значительное количество вредных веществ – продуктов нефтепереработки в виде хлоридов, сульфитов, фенолов, взвешенных веществ, солей тяжелых металлов, соединений азота и прочих «благоприятно» воздействующих на окружающую среду в целом, и в частности здоровье человека. Следует отметить, что и природные катаклизмы в виде гигантских волн–цунами, землетрясений и им подобных сопровождаются затоплением и танкеров с нефтепродуктами, а также разрушением портовых нефтехранилищ и нефтебаз.

Экологические проблемы переработки нефти берут свое начало уже на стадии разработки месторождения нефтяного сырья и его транспортировки на нефтеперерабатывающие предприятия, так как в процессе добычи нефти образуются основные загрязнители окружающей среды в виде углеводородов, составляющих около 50% от общего выброса. На долю оксида углерода приходится 47,4%, тогда как на долю различных твердых веществ – 4,3%, с учетом того, что на долю улавливания вредных веществ приходится не более 2,5%.

По данным статистики на нефтегазовом комплексе ежегодно происходит более 60 крупных аварий и более 20 тысяч случаев, влекущих впоследствии крупные розливы нефти с ее попаданием в водоемы, гибель рабочих нефтеперерабатывающих производств и большие материальные затраты. Причем следует учитывать, что эти данные нельзя считать сколько-нибудь полными и достоверными, так как большинство крупных аварий скрываются от общественности.

Транспортировка нефти на нефтеперерабатывающие предприятия также сопровождается не менее остростоящими проблемами. В настоящее время транспортировка нефти от мест добычи до нефтеперерабатывающих предприятий осуществляется либо по трубопроводам, либо водным путем посредством танкеров или по железной дороге в специальных железнодорожных цистернах. Максимально экономически выгодной считается транспортировка по трубопроводам, так как в данном случае себестоимость прокачки нефти в несколько раз ниже стоимости транспортировки по железной дороге или водным путем.

Однако транспортировка нефти по трубопроводам сопровождается с серьезными экологическими проблемами, так как применяемые трубы диаметром от 300 до 1200мм подвержены образованию коррозии и отложению парафинов и смол, содержащихся в нефти внутри труб, в результате чего без должного технического обслуживания они со временем забиваются и лопаются. В итоге нефть попадает в почву и воду. По подсчетам специалистов большинство аварий на трубопроводах провоцируют необратимые повреждения природных биоценозов. На территории России средняя дальность перекачки нефти составляет 1500км, что также требует технического контроля нефтепроводов по всей длине со своевременным ремонтом и реконструкцией.

Процесс переработки нефти представляет собой многоэтапную процедуру по разделению нефти на фракции – первичная переработка, с последующим изменением молекулярной структуры отдельных фракций – вторичная переработка. Следует учитывать, что процесс переработки нефти не является безотходным, в результате чего значительное количество токсичных веществ попадает в окружающую среду.

Загрязнение атмосферы

В настоящее время основным и неоспоримым источником загрязнения окружающей среды являются нефтеперерабатывающие заводы, так как именно они в каждой стране мира выбрасывают в атмосферу ежедневно неприемлемое количество вредных веществ в плане экологической безопасности не только в атмосферу, но и в воду, и почву. Основным источником образования вредных веществ являются процессы каталитического крекинга, образующие более 100 наименований вредных веществ, входящих в состав выбросов. Среди них вредные для окружающей среды и здоровья человека:

Практически все эти вещества являются смертельно опасными для любого живого существа, так как за короткий срок провоцируют патологии дыхательной системы, и в частности такие заболевания как бронхит, бронхиальная астма и асфиксия.

Газообразные выбросы содержат в своем составе большое количество твердых частиц, также оседающих на слизистых оболочках дыхательных путей и тем самым затрудняющих нормальные процессы респирации. Кроме того выбросы в окружающую среду оксидов азота и серы вкупе с соединениями алканового ряда провоцируют формирование парникового эффекта с последующим изменением климата на планете, и совершенно не в лучшую сторону.

Большинство вырабатываемых нефтеперерабатывающими производствами газов, попадая в атмосферу, взаимодействуют с водой, результатом чего становится образование кислот впоследствии попадающих на поверхность земли в виде кислотных дождей, губительно влияющих на все без исключения живые организмы. Кроме того компоненты выбросов нефтеперерабатывающих производств вступают в реакцию с озоном стратосферы, разрушают его и тем самым образовывают озоновые дыры. Что также губительно для всех живых существ, населяющих планету и подвергающихся через озоновые дыры жесткому воздействию коротковолнового ультрафиолетового излучения, представляющего собой сильнейший мутаген.

Загрязнение вод мирового океана

Экологические проблемы переработки нефти не минули и мировой океан. Конструктивно сточные воды нефтеперерабатывающих производств отводятся посредством двух различных систем канализации, с повторным использованием сточных вод первой системы. Тогда как воды второй системы канализации отводятся непосредственно в естественные водоемы с обогащением их состава загрязняющими веществами в виде фенолов, бензолов, алканов, алкенов и прочих углеводородных соединений. Как показала практика, процедура очистки сточных вод нефтеперерабатывающих предприятий является полностью неэффективной.

Начав эксплуатацию месторождений нефти и газа, человек не задумывался о последствиях интенсивной добычи этих природных ресурсов. Большую опасность таит в себе использование нефти и газа в качестве топлива.

Начав эксплуатацию месторождений нефти и газа, человек не задумывался о последствиях интенсивной добычи этих природных ресурсов. Большую опасность таит в себе использование нефти и газа в качестве топлива. При сгорании этих продуктов в атмосфере выделяются в больших количествах углекислый газ, различные сернистые соединения, оксид азота и т.д. Уменьшение количества кислорода и рост содержания углекислого газа, в свою очередь, будут влиять на изменение климата. Молекулы диоксида углерода позволяют солнечному коротковолновому излучению проникать сквозь атмосферу Земли и задерживают инфракрасное излучение, испускаемое земной поверхностью. Загрязнение атмосферы таит в себе и другую опасность? оно снижает количество солнечной радиации, достигающей поверхности Земли.
Большая роль в загрязнении атмосферы принадлежит реактивным самолётам, машинам. Чтобы пересечь Атлантический океан, современный реактивный лайнер поглощает 35 т кислорода и оставляет инверсионные следы, увеличивающие облачность. Значительно загрязняют атмосферу и автомашины, которых уже сейчас насчитываются более 500 млн. Появляются различные проекты создания двигателей, работающих на других видах топлива. Немалый вклад в отравление атмосферы вносят различные заводы, тепло- и электростанции. Средней мощности электростанция, работающая на мазуте, выбрасывает ежесуточно в окружающую среду 500 т серы в виде сернистого ангидрида, который, соединяясь с водой, тотчас же даст сернистую кислоту, которая выпадает в виде кислотных дождей, обладающих большой химической активностью. Загрязнение атмосферы различными вредными газами и твёрдыми частицами приводит к тому, что воздух крупных городов становится опасным для жизни людей. Особую опасность представляют смертоносные туманы, опускающиеся на крупные города.
Безрассудно загрязняет человек и водные бассейны планеты. Ежегодно в Мировой океан по тем или иным причинам сбрасывается от 2 до 10 млн. т нефти. Аэрофотосъёмкой со спутников зафиксировано, что уже почти 30% поверхности океана покрыто нефтяной плёнкой. Особенно загрязнены воды Средиземного моря, Атлантического океана и их берега.
Литр нефти лишает кислорода 40 тыс. л морской воды. Тонна нефти загрязняет 12 кв. км поверхности океана. При концентрации её в морской воде в количестве 0,1-0,001 мл/л икринки рыб погибают за несколько суток. На 1 га морской поверхности может погибнуть более 100 млн. личинок рыб, если имеется нефтяная плёнка. Источников поступления нефти в моря и океаны довольно много. Это аварии танкеров и буровых платформ, сброс балластных и очистных вод, принос загрязняющих компонентов реками.
Встаёт угрожающий вопрос: что делать с этими?чёрными океанами?? Как спасти их обитателей от гибели?
Шведские и английские специалисты для очистки морских вод от нефти предлагают использовать старые газеты, куски обёртки, обрезки с бумажных фабрик. Брошенные в воду и измельчённые, они способны впитать в себя 28-кратное количество нефти по сравнению с собственной массой. Затем топливо из них легко извлекается прессованием. Такие полоски бумаги, помещённые в большие нейлоновые?авоськи?, предлагается использовать для сбора нефти в море на месте катастрофы танкеров. Хорошие результаты даёт применение диспергаторов? особых веществ, связывающих нефть; обработка нефтяных плёнок железным порошком с последующим собиранием?опилок? магнитом. Большие надежды возлагаются на биологическую защиту.
По различным причинам при добыче и транспорте?чёрного золота? часть сырья выливается на земную поверхность и в водоёмы. Достаточно сказать, что только за 1988 г. при порывах нефтепроводов на Самотлорском месторождении в одноимённое озеро попало около 110 тыс. т нефти. Известны случаи слива мазута и сырой нефти в реку Обь (нерестилище ценных пород рыб) и другие водные артерии страны.
Одним из наиболее перспективных путей ограждения среды от загрязнения является создание комплексной автоматизации процессов добычи, транспорта и хранения нефти. Небрежное обращение с нефтью может обернуться большой бедой. Использование нефти и нефтепродуктов должно быть весьма аккуратным, продуманным и дозированным. Нефть требует к себе внимательного отношения. Это необходимо помнить не только каждому нефтянику, но и всем, кто имеет дело с продуктами нефтехимии.
Нефтяная отрасль является главной для мировой экономики. В нашей стране эта зависимость особенно высока. К сожалению, российская нефтяная промышленность находится в состоянии глубокого кризиса. Каковы же перспективы развития отрасли? Если продолжать хищническую эксплуатацию месторождений вкупе с большими потерями при транспортировке и нерациональной нефтепереработкой, то будущее нефтяной промышленности представляется весьма мрачным. Уже сегодня сокращение темпов производства составляет в среднем 12-15% в год, что чревато полным развалом стратегически важной для державы отрасли. Дальнейшее экстенсивное развитие нефтяной промышленности уже невозможно.
России необходимо реформировать нефтяную промышленность. Для этого в первую очередь нужно:
Пересмотреть систему налогообложения, существенно снизив налоги на нефтепроизводителей, однако установить высокие штрафы за нерациональное использование природных богатств и нарушение экологии.
Менее жёстко регулировать цены внутри страны, поддерживая их несколько ниже мирового уровня. Экспорт же нефти за рубеж вести только по мировым ценам.
Частично восстановить централизованное управление отраслью, вытекающее из самой структуры нефтяной промышленности и имеющее много положительных моментов (рациональная система нефтепроводов). Это, однако, не означает полного возврата к старой модели управления.
Сохранение единого экономического пространства? условия выживания топливно-энергетического комплекса.
Найти чёткую и продуманную программу инвестиций в нефтяную промышленность.
Организовать единый Российский банк нефти и газа, государственная внешнеторговая фирма, включающая представителей предприятий, добывающих, перерабатывающих и транспортирующих нефть и газ. Это позволит приостановить хаотичные бартерные сделки, подрывающие интересы государства.
Создать необходимую систему нормативных актов, обеспечивающую твёрдую законодательную базу для работы с иностранными компаниями по совместной разработке наиболее сложных месторождений.
Стабилизировать объёмы геологоразведочных работ с целью восполнения запасов нефти и газа.
Реализация предлагаемых мер в комплексе с другими означала бы приостановку инфляции и укрепление курса рубля (например, стоимость сельскохозяйственной продукции на 40% определяется ценой горюче-смазочных материалов). Появился бы интерес к приобретению нефтеперерабатывающего оборудования. Стимул к развитию получила бы не только нефтяная промышленность, но и машиностроительные предприятия, нефтехимическая, химическая, металлургическая и другие отрасли. Таким образом, положение в нефтяной промышленности достаточно сложное, но выход существует? реформирование отрасли. После чего она сможет внести весьма значительный вклад в возрождение России.

Производственная деятельность предприятий отрасли оказывает воздей­ствие на окружающую среду в следующих проявлениях:

1. изъятие земельных ресурсов для строительства объектов нефтедобычи, нарушение и загрязнение земель;

2. выбросы загрязняющих веществ в атмосферу, сбросы в поверхностные и подземные воды, а также на подстилающую поверхность;

3. извлечение с нефтью высокоминерализованных попутных вод;

4. захоронение отходов бурения;

5. аварийные разливы нефти.

Основное негативное воздействие предприятия нефтедобычи оказывают на атмосферный воздух. Ежегодно отраслью выбрасывается в атмосферу вредных выбросов около 1650 тыс. т. Основная доля выбросов (98%) приходится на жидкие и газообразные вещества.

Характерными загрязняющими веществами, образующимися в процессе добычи нефти, являются углеводороды (48% суммарного выброса в атмо­сферу), оксид углерода (33%), твердые вещества (20%).

Отраслью неудовлетворительно используется попутный газ, извлекае­мый при добыче нефти. Ежегодно теряется и сжигается в факелах около 7,1 млрд. м 3 нефтяного газа (около 20% извлекаемого). Основная часть этих по­терь приходится на долю Западной Сибири.

Дополнительный ущерб окружающей среде наносят аварии на буровых установках и платформах, а также на магистральных газо- и нефтепроводах, которые являются наиболее типичными причинами загрязнения нефтью по­верхностных вод. Основными причинами аварийных ситуаций являются прорыв трубопроводов из-за коррозии (90,5%), наезд строительной техники, технологические и строительные дефекты.

С целью снижения аварий осуществляется комплекс мероприятий, на­правленных на создание эффективных методов борьбы с коррозией, средств по локализации и ликвидации нефтяного загрязнения, а также диагностика и ремонт трубопроводов.

Для уменьшения отрицательного воздействия производственной деятельности на окружающую среду предприятия и объединения отрасли проводят ком­плекс природоохранных мер, которые наряду с вышесказанными включают:

1. организацию производства технических средств;

2. внедрение систем диагностики трубопроводов и резервуаров;

3. восстановление герметичности колонн скважин;

4. утилизацию нефтяных газов.

Таким образом, нефтедобывающая промышленность дает у п всех вы­бросов в России от промышленных стационарных источников.

На долю нефтедобывающей промышленности приходится всего 2% ис­пользуемой свежей воды промышленностью РФ и только 0,1% сброса сточ­ных вод в поверхностные водоемы. По объему сброс загрязненных сточных вод нефтедобывающих предприятий незначителен. Улов вредных веществ по отрасли стабильно остается невысоким - со­ставляет 47,4 %.

Предприятия нефтеперерабатывающей промышленности загрязняют атмосферу выбросами углеводородов (73% суммарного выброса), диоксида серы (18%), оксида углерода (7,0%), оксидов азота (2%).

Потребность в большом количестве воды обусловливается необходимо­стью размещения предприятий вблизи водоемов, что, в свою очередь, выну­ждает принимать меры по защите водных объектов от загрязнения. Со сточными водами в водоемы поступает значительное количество нефтепродуктов, сульфатов, хлоридов, соединений азота, фенолов, солей тяжелых металлов.

На нефтеперерабатывающих и сланцеперерабатывающих заводах Рос­сии накоплено за предыдущие годы около 95 млн. т отходов, в том числе 2,4 млн. т нефтешлаков, 0,8 млн. т прудовых кислых гудронов, 1,5 млн. т отрабо­танных отбеливающих глин, 10 млн. т избыточных активных илов, 80 млн. т зо­лы сланцепереработки.

На долю нефтеперерабатывающей промышленности приходится менее одного объема свежей воды, используемой промышленностью Российской Федерации, и только 13% сброса сточных вод в поверхностные водоемы.

При добыче, переработке, хранении и транспортировке природного газа наибольший вред окружающей природной среде наносится выбросами вред­ных веществ в атмосферный воздух. От общего объема отходящих веществ при добыче газа улавливается и обезвреживается около 20%. Этот показатель один из самых низких среди всех отраслей промышленности.

Выбросы в атмосферу предприятиями отрасли характеризуются наличи­ем в них оксида углерода (28,1% суммарного выброса в атмосферу), углево­дородов (25,1%), оксидов азота (7,1%) и диоксида серы (5,3%).

Объем забора свежей воды ежегодно составляет около 68 млн. м 3 , объем сброса загрязненных сточных вод - 5 млн. м 3 . Высокий процент экономии воды обусловливается за счет использования оборотных систем водоснабже­ния при переработке газа.

Ежегодно в отрасли рекультивируется и сдается землепользователям около 7 тыс. га. Но задолженность предприятий по рекультивации нарушен­ных земель как постоянного, так и временного пользования остается еще значительной.

На действующих магистральных газопроводах имеют место случаи ава­рии с большими потерями газа. Наибольшая аварийность обусловлена бра­ком строительно-монтажных работ и наружной коррозией металла труб.

Таким образом, газовая промышленность вносит свой вклад в загрязне­ние атмосферного воздуха России (Xs всех выбросов от промышленных стационарных источников). Наиболее существенна доля отрасли по выбро­сам жидких и газообразных веществ (1/20 промышленного объема выброса этих веществ).

Доля газовой промышленности в использовании свежей воды и сбросе сточных вод в поверхностные водоемы незначительна.

Предприятия нефтеперерабатывающей промышленности являются серь­езными источниками загрязнения воздушного и водного бассейнов. Главные источники загрязняющих веществ - это процесс извлечения серы, регенера­торы катализаторов крекинга в псевдосжиженном слое, нагреватели и котлы. Кроме того, потенциальными источниками загрязнения могут быть емкости для хранения сырья и продуктов, сепараторы воды и нефти.

Луценко Павел

В исследовательской работе "Влияние автотранспорта на экологию села" раскрывается проблема загрязнения воздуха выхлопными газами автомобилей центра села. Эта проблема возникает каждый год в летний период. Изготовив "ловушки" пыли, а также выполнив простые эксперементы и обработав математическими подсчётами результат, Павел доказал эту проблему для своего села.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Муниципальное общеобразовательное учреждение «Завьяловская средняя общеобразовательная школа № 1

Научно-исследовательская работа

Выполнил : Луценко Павел Константинович

ученик 3-а класса

МОУ «Завьяловская средняя

Завьяловского района» Алтайского края

Руководитель : Сивер Александра Ивановна

учитель начальных классов

МОУ «Завьяловская средняя

общеобразовательная школа № 1

Завьяловского района» Алтайского края

Завьялово

2012

Введение 3

Глава 1. Работа с литературой

1. Автомобиль сегодня
2. Загрязнение атмосферного воздуха выбросами транспорта 6
3. Общие сведения о Завьяловском районе 8

Глава 2. Практическая часть

2.1 Исследование количества автотранспорта на территории

села Завьялова 9

2.2 Изучение количества вредных твердых частиц образующихся

при работе двигателя автомобиля 10

Заключение 13

Список литературы 14

Приложение № 1 15

Приложение № 2 16

Приложение № 3 17

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность - В результате деятельности человека в воздух выбрасывается множество веществ – от невидимых химических элементов до продуктов сгорания (сажи). Они переносятся на огромные расстояния. Территория нашего села Завьялова подвергается загрязнению продуктами сгорания топлива в двигателях автомобилей в летний период. Именно в это время наблюдается большое количество автотранспорта в селе. Это связанно с тем, что на территории района находится курортная зона с лечебными озерами. Большое количество выхлопных газов, безусловно, должно приносит неудобства жителям Завьялова. Меня заинтересовала эта тема, и я решил узнать, насколько сильно загрязняется воздух в нашем селе летом.

Гипотеза : автомобиль- источник загрязнения окружающей среды центра села

Цель исследовательской работы - доказать проблему загрязнения воздуха выхлопными газами автомобилей в селе Завьялове.

Задачи исследования :

1. Изучить литературу по теме исследования.

2. Определить степень влияния автотранспорта на воздушное пространство.

3. Доказать, что выхлопные газы оставляют после себя загрязнения.

4. Описать исследовательские опыты данной работы.

5. На основании проведенных экспериментов сделать вывод о негативном влиянии выхлопных газов на чистоту воздуха в нашем селе.

Объект исследования – процесс загрязнения воздуха выхлопными газами в селе Завьялове в летний период.

Предмет исследования – воздушное пространство в селе Завьялове.

Методы исследования – в своей работе я использовал такие методы, как наблюдение, сравнение, математические методы обработки и представление полученных данных, фоторепортаж.

ГЛАВА 1. Работа с литературой

1.1. Автомобиль сегодня

Автомобиль на сегодняшний день – это оптимальное средство передвижения, как на территории города, так и по бездорожью. Но так ли было всегда?

Изобретение автомобиля значительно изменило жизнь людей. На сегодняшний день автомобильный парк растет быстрее, чем народонаселение. В настоящее время с конвейеров автозаводов всего мира ежегодно выходит около 50 миллионов автомобилей, т.е. в среднем, при двухсменной работе – 170 машин каждую минуту! За сорок послевоенных лет автомобильный парк вырос более чем в десять раз и в 1987 году превысил полумиллиардный рубеж. В 1998 году автомобильный парк вырос до 700 миллионов. К концу первого десятилетия 21 века парк автомобилей достиг миллиардной отметки. Практически все современные автомобили снабжены двигателями внутреннего сгорания. При сравнительно небольшой массе этот двигатель развивает значительную мощность, экономичен, достаточно надежен, работает на сравнительно недорогом топливе. По мере роста автомобильного парка, стал проявляться существенный недостаток этого двигателя – с выхлопными газами в окружающий воздух поступают вредные для здоровья человека вещества. Каждый автомобиль выбрасывает более 3 кг вредных веществ ежедневно. Когда автомобилей стало слишком много, в крупных городах заметно ухудшилось состояние атмосферного воздуха.

1.2. Загрязнение атмосферного воздуха выбросами транспорта

Большинство форм жизни, обитающих на Земле, не могут существовать без кислорода, содержащегося в воздухе.. Воздух – важное условие жизни человека, животных, растений.

Воздух, которым мы дышим, содержит не только кислород, но и множество других газов. Больше всего в нем азота – 78%. Кислород составляет 21%, а оставшийся процент – это водяной пар, углекислый газ, диоксид азота и благородные Одна из основных причин загрязнения воздуха – это сгорание природного топлива, например нефти, угля и природного газа.. Особое место в этом списке занимает, конечно же , автотранспорт . Бензин, израсходованный на запуск двигателя автомобиля, никуда не исчезает, он разлагается на более простые вещества. Наибольшее количество загрязняющих атмосферу веществ выбрасывается с выхлопными газами автомобилей. Ученые доказали, каждый автомобиль выбрасывает в атмосферу с отработавшими газами около 200 различных компонентов. В это число входит угарный газ, который образуется, когда топливо сгорает при малом содержании воздуха, например, в автомобильных двигателях. Угарный газ – это токсичное вещество, которое губительно действует на живые организмы, он препятствует переносу кислорода красными кровяными клетками. Твердые частицы – так же являются формой загрязнения воздуха. Это крошечные частицы несгоревшего топлива (сажа) образуются при работе двигателей. Соединяясь с другими загрязнителями и пылью, они легко проникают в организм человека, оседая на легких, затрудняя дыхание и становясь причиной многих заболеваний. Часть выхлопных газов от автомобилей образует соединения угольной кислоты. Эти не полностью сгоревшие частицы топлива вступают в реакцию с газом, называемым окисью азота и под действием солнечного света окисляются озоном. Озоновый слой в верхних слоях атмосферы защищает все живое на земле от ультрафиолетового солнечного излучения, но на уровне земной поверхности соединения озона с другими газами вызывают раздражения глаз и легких, становятся причиной бронхитов, уничтожают посевы, наносят вред животному миру планеты .

Специалисты установили, что один легковой автомобиль ежегодно поглощает из атмосферы в среднем более 4 тонн кислорода, выбрасывая с отработавшими газами примерно 800 кг окиси углерода, около 40 кг окислов азота и почти 200 кг различных углеводородов.

По данным научных исследований наибольший вклад в экологический ущерб вносит автотранспорт – 62,7%, вклад железнодорожного транспорта достигает 27,7%, воздушного – 4,5%, морского – 3,6% и речного – 1,5%. Как видим во всех видах негативного воздействия «лидирует» автомобильный транспорт. В 150 городах России выхлопы автомобилей превалируют над другими источниками загрязнения.

Причинами загрязнения воздуха от автотранспорта являются: плохое состояние технического обслуживания автомобилей, низкое качество применяемого топлива, низкий процент использования экологически чистых видов транспорта. Загрязнение воздуха представляет серьезную угрозу здоровью населения, способствует снижению качества жизни, наносит не поправимый вред экологии нашей планеты.

Во многих крупных городах России существует проблема смога – висящей в воздухе густой смеси тумана и дыма, образующегося из выхлопных газов автомобилей и выбросов заводов, работающих на угольном и нефтяном топливе. Эта проблема и «болезнь» многих городов Сибирского округа, в том числе и Алтайского края. Но и в сельской местности нашей малой Родины мы можем наблюдать в воздухе большое количество грязи и пыли, не является исключением и Завьяловский район.

Вывод : противоречия, из которых «соткан» автомобиль, пожалуй, ни в чём не выявляются так резко, как в деле защиты природы. С одной стороны, он облегчил человеку жизнь, с другой – отравляет её в самом прямом смысле слова

1.3.Общие сведения о Завьяловском районе

Завьяловский район расположен в восточной части Кулундинской степи. Общая площадь территории района 222,4 тыс. га. От краевого центра г. Барнаула село находится в 250 км, район имеет разветвленную сеть дорог. В физико-географическом отношении район является частью обширной Кулундинской низменности. Высокое широтное положение, удаленность от моря и равнинность территории – вот основные факторы, повлиявшие на формирование района. Места эти с древности были благоприятны для заселения их человеком. Длительность проживания людей подтверждается наличием более чем трех десятков археологических памятников, древнейший из которых относится к завершающему этапу каменного века, то есть им не менее пяти тысяч лет.

Территория Завьяловского района представляет собой равнинную лесостепь, в понижениях которой расположены многочисленные озера (330 озер). Почти все озера имеют пресную, пригодную для хозяйственного использования воду. Среди этих озер есть жемчужина и гордость района – озеро Соленое (Горькое), которое находится в 8 км от Завьялова и является лечебным. В 1989 году 20 января местность, расположенную в районе озера Соленого Совет Министров РСФСР признал курортной .

Глава 2. Практическая часть

2.1 Исследование количества автотранспорта на территории села Завьялова в летний период

С наступлением летних отпусков и каникул в Завьялово приезжают туристы со всей Сибири (Томск, Омск, Кемерово, Новосибирск, Красноярск, Иркутск, Барнаул), чтобы отдохнуть и поправить свое здоровье на оз. Соленом. Каждое лето жители села наблюдают вереницу машин движущихся по направлению к курортной зоне и этот поток не иссякает до конца августа. Однажды мне удалось увидеть колонну из 14 автомобилей с новосибирскими регистрационными номерами. С этого и началось мое исследование. Меня заинтересовал вопрос, а сколько туристов приезжает к нам летом и соответственно, сколько автомобилей вместе с ними?

В самом начале своего исследования я обратился в комитет по туризму и отдыху Завьяловского района, где мне сообщили, что летом 2011 года на озеро Соленое приезжало около 45тысяч отдыхающих (для сравнения в районе проживают около 22 тыс. человек, а в селе Завьялове – 8 тыс.). Не сомневаясь можно предположить, что все гости района приезжали на автомобилях (см. приложение № 2 фото № 3, 4, 5). Если в одном легковом автомобиле могут приехать три человека, то с помощью математического упражнения можно узнать, сколько же машин посетило район.

45тыс: 3=15 тыс. автомобилей, приезжало этим летом в Завьялово.

Одним из солнечных летних дней я приехал в центр села к торговому дому «Мария-ра» и посчитал проезжающие мимо меня машины. За 10 минут мне удалось насчитать 117 автомобилей! (см. приложение № 1, фото № 1, 2) А ведь каждая из автомашин через выхлопную трубу выбрасывает в воздух вредные для здоровья газы.

Вывод : в летний период в Завьялово резко увеличивается количество автотранспорта.

2.2 Изучение количества вредных твердых частиц, образующихся при работе двигателя

В теоретической части я уже говорил о том, что автомобили наряду с токсичными газами выбрасывают в атмосферу и твердые частицы, которые так же являются формой загрязнения воздуха. Это крошечные частицы несгоревшего топлива (сажа), образующиеся, при работе двигателя.

Чтобы наглядно увидеть, сколько грязи от выхлопных газов оставляет после себя автомобиль, я провел простое исследование.

Исследование 1

Мне понадобились два белых носочка, а так же мне потребовалась помощь родителей. Папа натянул на выхлопную трубу легковой машины один носочек и запустил мотор на холостых оборотах ровно на минуту. После мы выключили двигатель, дождались, когда выхлопная труба остынет, сняли носок, вывернули его наизнанку и увидели грязь от выхлопной трубы (см. приложение № 4, фото № 8). По сравнению с чистым носком этот оказался черно-серого цвета. Это говорит о том, что автомобили загрязняют окружающую среду.

Перед тем как провести данный опыт, я обратился в «ФГУП Завьяловская фармация» с просьбой взвешать на точных электронных весах чистый носочек, после проведения опыта фармацевт взвешал грязный. Результаты меня удивили.

Чистый носочек весил 10 грамм 15 миллиграмм, а поле того как мы его сняли с выхлопной трубы, он потяжелел на 30 миллиграммов.

Попробую решить математическую задачу .

Условие : За одну минуту автомобиль выбрасывает 30 миллиграммов грязи. Сколько вредной для здоровья сажи выбрасывает один автомобиль за час работы двигателя, 1000 автомобилей и 15 тыс. автомобилей за час работы двигателя?

1. 30 мг * 60 мин = 1800 мг или 1,8 гр сажи один автомобиль выбрасывает за час работы двигателя на холостых оборотах.
2. 1,8 гр * 1000 авто = 1800 гр или 1,8 кг сажи выбрасывают из выхлопных труб 1000 автомобилей на холостых оборотах за час работы двигателя.
3. 1,8 кг * 15 = 27 кг сажи выбрасывают из выхлопных труб 15 тыс. автомобилей на холостых оборотах за час работы двигателя

Я постарался усложнить задачу и попытался выяснить, сколько примерно сажи из выхлопных труб оставили после себя автомобили туристов этим летом.

Условие : Нам известно, что в Завьялово приезжало 15 тыс. машин, которые оставляли после себя 27 кг сажи от выхлопных труб за один час работы двигателя. Сколько вредной для здоровья сажи от выхлопных труб оставили после себя автомобили туристов, если каждый из них находился в селе около 5 дней и ежедневно двигатель автомобиля, допустим, работал около 3 часов.

1. 5 дней * 3 часа = 15 часов работал двигатель каждого автомобиля туристов летом.
2. 27 кг сажи * 15 часов = 405 кг вредной для здоровья сажи от выхлопных труб оставляли после себя автомобили туристов этим летом в нашем селе.

Хотелось бы сразу заметить, что полученная цифра приблизительная, но все равно полученные результаты меня впечатлили.

Твердые частицы, выбрасываемые выхлопными трубами автомобилей настолько малы, что невооруженным взглядом их трудно заметить, но как показал предыдущий эксперимент, в воздушном пространстве их присутствует огромное количество.

Исследование 2

В доказательство этому я провел еще один эксперимент, чтобы наглядно продемонстрировать, насколько загрязнен воздух в Завьялове в летний период. Для этого мне потребовалось:

1. Два листа плотной белой бумаги
2. Дырокол
3. Бечевка
4. Вазелин
5. Лупа

Я нанес ручкой на листы бумаги квадратную сетку и каждый квадратик получился площадью 1 см 2 , этот нехитрый прием в дальнейшем помог мне определить, сколько грязи собралось в каждом квадратике. Прокол дырочки на краю листов с помощью дырокола. Отрезал кусочек бечевки и продел ее сквозь дырочки в бумаге, завязал бечевку двойным узлом, чтобы она была надежно прикреплена к бумажному листу. Нанес на бумагу тонкий слой вазелина (см. приложение №4, фото №7).

Один лист бумаги я повесил в центре с. Завьялова, а другой в спальном районе и оставил на ночь. На следующее утро я внимательно осмотрел листы, сначала невооруженным глазом и увидели, что бумага приобрела сероватый оттенок. Затем я взял лупу (см. приложение № 3, фото № 6), и более внимательно осмотрели «ловушки для грязи». Я обнаружили большое скопление грязи и пыли. Часть попала на бумажный лист с земли, но большее количество – это частицы, вылетевшие из выхлопных труб автомобилей. Под увеличительным стеклом видно, что частицы выхлопных газов имеют более темный цвет, чем обычная грязь и пыль. Это продукты сгорания топлива в автомобильном двигателе. В квадратиках находилось от одной до трех черных частичек.

Каждая ловушка у меня получилась 216 см 2 . В той, которая находилась в центре села, загрязненными оказались 167 см 2 , а 49 см 2 – чистые. Та же, которая была прикреплена в спальном районе оказалась значительно чище: 33 см 2 загрязнены, 183 см 2 чистые (см. приложение №5). Эти цифры говорят сами за себя, воздух в спальном районе села, где нет такого большого количества автомобилей, летом гораздо чище, чем в центре.

Вывод : благодаря исследованиям, мне удалось доказать, что автомобили загрязняют воздух, которым мы дышим, наносят вред здоровью человека.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Что такое окружающий нас мир? Это улыбки близких людей, нежные руки мамы, заботливый голос папы, смешные проказы младших братьев и сестер, добрые советы бабушки и дедушки, друзья с которыми интересно играть в футбол и кататься на велосипедах, дом в котором тепло и уютно, лес после дождя, где пахнет грибами, снег на крышах домов, свежий воздух. Вокруг нас много удивительных вещей, о которых надо заботиться.

Однажды я посмотрел передачу по National Geographic, где рассказывалось о том, что человечество губительно влияет на экологию планеты. С этим мнением я согласен. Мое исследование показало, что автомобиль не только одно из величайших изобретений, облегчающих жизнь людей, но он так же являются одним из источников загрязнений окружающей среды. Теперь я понимаю, что загрязнение воздуха – это существующая проблема, с которой справиться непросто, так как люди не хотят ее признавать, потому что, выходя на улицу, мы не видим, что воздух грязный, он кажется нам прозрачным и чистым. В нашем селе эта проблема стоит не менее остро, чем в крупном городе, особенно в летний период, когда большой наплыв туристов едет в курортную зону оз. Соленого. Центр села Завьялова загрязнен выхлопными газами, которые, как показало исследование, выбрасываются их выхлопных труб автомобилей в большом количестве.

Можно ли найти выход из этой ситуации? Думаю да Сделать двигатель «чистым» нетрудно. Надо лишь перевести его с бензина на сжатый воздух. Но эта идея не выдержала критики, когда речь заходит об автомобильных двигателях: далеко на таком «горючем» не уедешь.

В последнее время широкое распространение получила идея использования чистого водорода в качестве альтернативного топлива. Интерес к водородному топливу объясняется тем, что в отличие от других это самый распространённый в природе элемент.

Планирую на следующий год продолжить данную работу по новому направлению – изучить влияние загрязненного воздуха на здоровье завьяловцев

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Владимиров Н.В., Разгон Н.Н. Завьяловский район. История. События. Люди - Барнаул, 2000г.
2. Загрязнение воздуха. // Галилео. Наука опытным путем – ежемесячный журнал, №4, 2011 г.
3. Куров Б.М. Как уменьшить загрязнение окружающей среды автотранспортом? // Россия в окружающем мире – аналитический ежегодник. 2000г.
4. http:// www. genon.ru
5. http:// www. avtoistoria.narod.ru
6. http:// www. erudition.ru

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Фото 1. Центр села

Фото2 Центр села Завьялова летом, ул. Яковлева.

Фото 4. Центр села Завьялова летом, ул. Яковлева.

ПРИЛОЖЕНИЕ2 .

Фото 6. Исследую ловушки для выхлопных газов.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Фото 4. Носочек, снятый с выхлопной трубы в сравнении с чистым.

Куров Б.М. Как уменьшить загрязнение окружающей среды автотранспортом? // Россия в окружающем мире – Аналитический ежегодник 2000г. с 24.

В процессе освоения нефтяных месторождений наиболее активное воздействие на природную среду осуществляется в пределах территорий самих месторождений, трасс линейных сооружений (в первую очередь магистральных трубопроводов), в ближайших населенных пунктах. При этом происходит нарушение растительного, почвенного и снежного покровов, поверхностного стока и микрорельефа территории. Такие нарушения приводят к сдвигам в тепловом и влажном режимах грунтовой толщи и к существенному изменению ее общего состояния, что приводит к необратимым последствиям. Добыча нефти приводит также к изменению глубоко залегающих горизонтов геологической среды.

Происходят необратимые деформации земной поверхности в результате извлечения из недр нефти, газа и подземных вод, поддерживающих пластовое давление.

В мировой практике достаточно примеров, показывающих, сколь значительным может быть опускание земной поверхности в ходе длительной эксплуатации месторождений. Перемещения земной поверхности, вызываемые откачками из недр воды, нефти и газа, могут быть значительно большими, чем при тектонических движениях земной коры.

Интересное видео о влиянии нефтедобычи на экологию:

Неравномерное протекающее оседание земной поверхности часто приводит к разрушению водопроводов, кабелей, железных и шоссейных дорог, линий электропередач, мостов и других сооружений. Оседания могут вызывать оползневые явления и затопление пониженных участков территорий. В отдельных случаях, при наличии в недрах пустот, могут происходить внезапные глубокие оседания, которые по характеру протекания и вызываемому эффекту могут быть сравнимы с землетрясениями.

Большую опасность для окружающей среды представляют выбросы нефтяных углеводородов и разливы нефти (на каждый км2 в зоне месторождений и трасс нефтепроводов приходится до 0,02 т разлитой нефти в год).

Кроме того, обостряются гуманитарные проблемы. Особенно остро загрязнение окружающей среды сказывается на малых народах в местах нефтедобычи и нефтепереработки. , имеющие глобальный социальный характер, наиболее ярко проявились в нефтеперерабатывающей отрасли.

Следует отметить, что нефтеперерабатывающая промышленность использует в производстве невозобновляемые сырьевые источники, что приводит к дополнительному нагреву поверхности атмосферы Земли, развитию парникового эффекта, уменьшению озонового слоя, предохраняющего биосферу Земли от поступления дополнительной солнечной энергии.

Решение этой проблемы требует в первую очередь углубления переработки нефти, что приведет к рациональному ее использованию и улучшению состояния природной среды. Добыча нефти должна находиться на уровне перспективного потребления нефтепродуктов и экспорта нефти. Средняя глубина переработки нефти на российских нефтеперерабатывающих заводах составляет около 65% (для сравнения на НПЗ США — 90-98%). Доказано, что инвестиции в углубление переработки нефти в 5-7 раз эффективнее инвестиций в новые месторождения, что является одним из путей предотвращения глобальной катастрофы.

Главная задача в современных условиях – свести к минимуму нежелательные последствия, рационально используя природные условия.

Для улучшения экологической обстановки нефтяная отрасль России должна выполнять следующие условия:

1. восполнять запасы углеводородов и осваивать новые нефтегазоносные провинции в отдаленных районах;
2. повышать уровнь профессиональной подготовки кадров и применять технологии для того, чтобы максимально эффективно проводить разведку и освоение новых нефтяных и газовых месторождений;
3. улучшать состояние окружающей среды, а также компенсировать или устранять экологические последствия деятельности нефтяных компаний для окружающей среды;
4. утилизировать нефтяной попутный газ.

С целью уменьшения загрязнения окружающей среды ведутся разработки и внедряются новые природосберегающие технологии. Осваивается безамбарное бурение, позволяющее значительно снизить объемы производственных отходов.

Ведется строительство заводов по антикоррозийному покрытию трубопроводов. Осваивается применение гибких трубопроводов из армированного пластика, срок эксплуатации которых не ограничен.

Нарабатываются технологии по эффективной очистке загрязненных поверхностей с применением бакпрепаратов и различных промывочных жидкостей. С целью снижения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу ведутся работы по использованию газа, сжигаемого в факелах, для производства бензина и выработки электроэнергии.

Ещё одно интересное видео о добычи нефти и её влиянии на экологию: