Нефть

МКОУ Бергульская ОШ Северного района новосибирской области

Исследовательская работа

«Нефть»

Автор: Куликова С.М.

Руководитель: Шуршева С.В.

2017.

Оглавление

Введение

Говорят, что нефть – это черное золото. И действительно, если рассмотреть все современные области применения нефти, то эту смесь углеводородов можно сравнить только с золотом. Но с другой стороны, добыча и транспортировка нефти приносит колоссальный урон природе и становится ясным, почему такое «золото» называют черным.

В нашем районе, где только еще ведется разработка нефтяных месторождений или уже идет добыча, случаются проливы нефти. Это ухудшает структуру и свойства почвы, отрицательно влияет на водные экосистемы. Попутный нефтяной газ не всегда используется в производство, а просто сжигается, тем самым, загрязняя атмосферу. Разработка нефтяных месторождений задействует большое количество техники, осуществляющей подвоз оборудования, людей и транспортировку нефти. Вследствие чего идет уплотнение почвы, увеличивается шумовое воздействие, в атмосфере возрастает концентрация выхлопных газов. В результате такого воздействия на природу, со стороны человека, происходит медленное разрушение естественных экосистем.

Ни один другой загрязнитель, как бы опасен он не был, не может сравниться с нефтью по ширине распространения, количеству источников загрязнения, величине единовременных нагрузок на все компоненты природной среды во время аварий скважин и нефтепроводов. Несмотря на то, что технология добычи и транспортировки нефти постоянно совершенствуется с учетом защиты окружающей среды, актуальность проблемы не снижается.

Исходя из актуальности данной проблемы была сформулирована цель работы: рассмотреть влияние нефтедобывающей промышленности на состояние окружающей среды.

Также нами были поставлены следующие задачи:

1. Проанализировать научную литературу по данной теме.

2. Исследовать состояние окружающей среды.

В качестве методов проведения исследования были выбраны следующие: анализ литературы по данной проблеме, метод биоиндикации, метод сравнения, наблюдения и обобщения. Проведение практических работ, анализ результатов деятельности.

Исследование проводилось на базе МОУ Бергульской средней общеобразовательной школы Северного района Новосибирской области.

Верх-Тарское нефтяное месторождение

Верх-Тарское нефтяное месторождение (ВТНМ) было открыто в 1970 году. Промышленная эксплуатация началась с 2000 года. По итогам 2000 года было добыто 31 тыс. т нефти. В течение последующих 3-х лет добыча велась небольшими объемами, их активный рост начался только с 2003 года (в 2003 году добыто 481,6 тыс. т, в 2004 году – 928,1 тыс. т., в 2005 году — 1354,4 тыс. т).

Верх-Тарское месторождение расположено между крупными тюменскими и томскими залежами нефти. Несмотря на то, что месторождение считается средним, качество его нефти - высоким, а сама нефть - легкой, его разработка была изначально затруднена отсутствием дорог, линий электропередачи и удаленностью от ближайшей транспортной точки на 200 км. Добываемая на ВТНМ нефть по своим свойствам очень близка к марке «Brent». Верх-Тарская нефть характеризуется высоким качеством с минимальным количеством примесей. Нефть – малопарафинистая, малосернистая. При переработке Верх-Тарской нефти выход светлых фракций на 25% выше, чем в среднем по России.

Увеличение добычи нефти было достигнуто за счет проведения комплекса мероприятий: ввод новых эксплуатационных скважин, ввод в действие системы ППД, проведение геолого-технических мероприятий, в том числе гидроразрыв пласта.

Области применения нефти

Из нефти выделяют разнообразные продукты, имеющие большое практическое значение (приложение1). В начале из нее удаляют растворенные газообразные углеводороды, затем нефть нагревают. С повышением температуры смеси перегоняются углеводороды с более высокой температурой кипения. Таким образом можно собрать отдельные фракции нефти.

Основные фракции следующие:

Газолиновая – (40-200 С) – содержит углеводороды от С5Н12 до С11Н24. Из этой фракции получают газолин, бензин.

Лигроиновая – (150-250 С) – содержит углеводороды от С8Н18 до С14Н30. Лигроин применяется как горючее для тракторов.

Керосиновая – (180-300 С), углеводороды от С12Н26 до С18Н38. Керосин используется как горючее для тракторов, реактивных самолетов и ракет.

В следующей фракции получают газойль (выше 275 С) – дизельное топливо.

Остаток после перегонки нефти – мазут – содержит углеводороды с большим числом атомов углерода.

Загрязнение воздуха

Любое существо, чтобы жить, должно дышать. Качество воздуха, который мы вдыхаем, имеет огромное значение для нашего здоровья. Заметно снизить качество воздуха могут такие факторы, как – сжигание различных видов природного топлива, выхлопы автомобилей и многое другое.

Обычно уровень загрязнения воздуха повышается в тихие пасмурные дни, поскольку слабый ветер не в состоянии развеять скопления вредных веществ. Иногда мы можем видеть загрязнение воздуха и ощущать его запах. Например дым, который поднимается из труб наших домов, можно увидеть газ, вылетающий из выхлопных труб проезжающих автомобилей. Но есть и такие вещества, загрязняющие воздух, которые мы не можем видеть, например, СО (окись углерода), СО2 (двуокись углерода), SO2 (двуокись серы), NO(окись азота) и фреоны.

Одним из серьезных источников загрязнения окружающей среды является сжигание попутного нефтяного газа на промысловых факелах (приложение2). При этом вместе с углеводородами в атмосферу выбрасывается значительное количество углекислого газа, сажи, окислов азота, сероводорода и других вредных компонентов. Опасность их для природы связана с кумулятивностью действия загрязнителей и ``отложенностью'' биологических последствий. Вокруг факелов формируются обширные шлейфы аэрозольного загрязнения с небольшой концентрацией вещества. Их негативное воздействие усиливается мелкодисперсными продуктами неполного сгорания. Биологическое последствие аэрозольного загрязнения – усыхание лесов, может сказаться только лишь со временем, когда ``накопленные'' массы сажи и токсических веществ достигнут критических значений.

Сжигание газа в факелах и его выброс в атмосферу потенциально опасны для здоровья, так как в результате сжигания в воздухе образуются токсичные вещества, которые абсорбируются растениями и могут попасть в пищевую цепь. Вредные металлы, содержащиеся в выбросах, могут стать причиной раковых заболеваний, врожденных пороков, заболеваний крови и центральной нервной системы.
В экологическом отношении сжигание газа имеет такие последствия, как глобальное потепление, кислотные осадки и изменение климата. Выбросы диоксида углерода и факельных газов способствуют усилению парникового эффекта и глобальному потеплению. В результате сжигания происходит выброс в атмосферу двуокиси серы и парниковых газов, а при выбросе в окружающую среду попадает метан, который также является парниковым газом.

Не меньшую опасность таит в себе использование нефти и газа в качестве топлива. По количеству выбросов в атмосферу транспорт является основным источником вредного воздействия на атмосферу.

Загрязнение воды

Живые организмы не могут существовать без воды. Вода входит в состав клеток и тканей любого животного и растения. Тело взрослого человека содержит 60-80 % воды. Потеря животным организмом 10–20% воды приводит к смерти. До 80% минеральных солей поступает в организм с водой. В сложном процессе обмена веществ вода занимает центральное место.

Микроэлементный состав жителей каждого региона зависит в определенной степени от набора ионов металлов, содержащихся в его почвах и водных ресурсах, а также в мясе, молоке, фруктах и других продуктах питания в данный период.

Основная причина загрязнения водоемов – сброс неочищенных или недостаточно очищенных сточных вод промышленными предприятиями, коммунальным и сельским хозяйствам. Остатки удобрений, ядохимикатов и других вредных веществ, вымываемые из почвы, попадают в водоемы и загрязняют их. Также на качество воды оказывает влияние неправильная организация нефтедобывающего производства, транспортировка нефти.

На территории нашего села протекает река Тара, которая начинается в Васюганских болотах и впадает в Иртыш. Русло реки узкое и глубокое. Основной источник питания реки – талые весенние воды, в остальное время года в нее поступают болотные и грунтовые воды. Животный мир нашей реки представлен рыбами, птицами, млекопитающими, земноводными и насекомыми. В реке водятся карась, елец, пескарь, щука, язь, чебак или сибирская плотва, окунь и ерш.

Нефть и нефтепродукты являются одним из самых распространенных и опасных загрязнителей водной среды. При попадании в водоемы они образуют плавающую на поверхности воды пленку, часто растворяются, создают устойчивую эмульсию, оседают на дно тяжелые фракции.

Сточные воды нефтехимической промышленности содержат кислоты, аммиак, углеводороды, смолы и т.д. Их неблагоприятное действие выражается, в основном, в окислительных процессах, снижающих в воде содержание кислорода, увеличивающих ее окисляемость и биологическую потребность в кислороде.

При концентрации нефтепродуктов в воде 0,05 – 0,1 мг/л гибнет планктон, погибают мальки многих видов, при 10 – 15 мг/л гибнет взрослая рыба, при 0,05 – 0,5 мг/л и более рыба приобретает “керосиновый” запах и становится непригодной к пище

Местные рыбаки утверждают, что с развитием в верховьях Тары добычи нефти, рыбы у нас в реке стало меньше. К примеру такая рыба, как пескарь почти исчезла.

Первичную оценку качества воды в водоеме мы провели, с помощью органолептических характеристик: (мутность, цветность, запах).

Опыт №1. Определение цветности воды.

Цвет воды определяется содержащимся в ней общим количеством минеральных и органических примесей и загрязнений. Обычно на цвет влияют соли железа и гуминовые кислоты, которые образуются при перегнивании растительности и окрашивают воду в желтый, желтовато-бурый, коричневый цвета. Зеленоватая окраска воды бывает, когда бурно размножаются микроскопические водоросли и животные. Это свидетельствует о перенасыщении воды питательными веществами. При отсутствии видимой окраски вода считается бесцветной. Это не значит, что там нет примесей, просто они не влияют на цвет.

Чтобы определить цвет воды, мы взяли мерный цилиндр и наполнили его водой из исследуемого источника. Единицей цветности служат особые градусы. Цвет питьевой воды не должен превышать 40 по данной шкале.

Таблица № 1.

Шкала цветности питьевой воды.

В ходе анализа мы оценили цветность исследуемой пробы воды в 150 градусов.

Опыт №2. Определение прозрачности воды.

Для определения прозрачности воды, мы использовали мерный цилиндр и газету с текстом.

Мерный цилиндр со стеклянным дном наполняли водой до верхней отметки, ставили на печатный текст газеты, смотрели на текст газеты сквозь толщу воды. В зависимости от видимости текста газеты прозрачность воды оценивали как:

- прозрачная;

- слегка замутненная;

- мутная;

- очень мутная.

В результате опыта выяснили, что вода в реке на момент исследования слегка замутненная.

Опыт №3. Определение запаха воды.

Запах воды, как правило, связан с деятельностью водных организмов (как живых, так и мертвых), с влиянием почвы и донного грунта. Запаха может не быть, или он слабо ощутим, может быть также болотный, землистый, рыбный, огуречный, аммиачный и др. По интенсивности может быть сильным отчетливым, слабым, очень слабым. Для питьевой воды допустим слабый и очень слабый запах, лучше, если запах не ощутим.

Для определения запаха воды, мы наполнили колбу исследуемой водой на 1/3 объема и закрыли пробкой. Взболтали содержимое колбы, открыли и осторожно неглубоко вдохнули воздух. Характер и интенсивность запаха определили по пятибалльной системе согласно таблице № 2.

Таблица № 2.

Определение интенсивности запаха.

Запах исследуемой воды слабый, болотный, замечается, если обратить на это внимание. По данным таблицы №2 интенсивность запаха анализируемой пробы воды можно оценить в 2 балла.

Опыт №4. Определение кислотности воды.

Кислотность воды определяется значением водородного показателя рН, который для природных источников обычно имеет значения от 6,5 до 8,5. Изменения рН водоема обычно являются следствием загрязнения воздуха кислотными примесями, которые «вымываются» дождями и попадают в водоем. Изменения рН также могут вызываться загрязнениями водоема сточными водами. Кислотность природной воды может определяться также характером почвы, грунтов, местности, на которой расположен водоем. Измкнения рН природной воды сверх допустимых пределов (более 8,5 и менее 6,5) создает среду, непригодную для существования большинства водных организмов (особенно простейших).

При проведении опыта использовали универсальный индикатор и шкалу для измерения значений рН. В ходе опыта, выяснили, что рН воды из исследуемого источника равен 6,5. Проанализировав полученный результат, можно сказать, что рН исследуемого источника полностью соответствует норме.

Проанализировав полученные в ходе работы результаты, мы пришли к выводу, что большая часть источников, все же пригодна для питья. Всего в поселке 61 источник, из них 32 колодца и 29 колонок, 13 источников полностью непригодны для питья по всем рассмотренным показателям (приложение3).

Животный и растительный мир

Растительный и животный мир, окружающий наше село, богат и разнообразен. В лесах можно увидеть деревья: береза пушистая и береза бородавчатая, сосна лесная, осина, лиственница сибирская, кедр, сосна и др. Это красивые, морозостойкие деревья. Лесоводы высоко ценят почвоулучшающие свойства этих растений. Кроме деревьев в лесах встречаются кустарники: ива, черемуха, калина, рябина, смородина красная,так называемая в народе «поречка», шиповник.

В разное время года в напочвенном покрове лесов внимание привлекают разные травы: осока большехвостая, осока узколистая, кровохлебка лекарственная, чемерица Лобеля, рогоз широколистный, череда трехраздельная, вороний глаз, земляника лесная и др. Самые мелкие растения – мхи и водоросли. Они обычно покрывают почву и основания древесных стволов.

Все это многообразие лежит на одной чаше весов, а на другой – «золотая» нефть. И мало кто задумывается о том, что будет с нашим лесом и с теми, кто в нем живет. Давайте проанализируем, с чего начинается нефтедобыча? Наверное с разведки месторождения. И вот долгожданный момент – нефть нашли. Сразу же начинается движение танков, тракторов, болотоходов и другой техники (приложение4), следом проходят подрывники, бурильщики. Но кто подсчитывает – сколько при этом уничтожается лесных насаждений (приложение5)? Сколько нужно вырубить деревьев, чтобы протянуть трубопровод? Сколько нужно пагубить ценейших древесных пород, чтобы построить дорогу, по которой будут транспортироваться люди, оборудование, продукты питания и другое. А тем временем, вырубка леса, как основного места обитания для многих животных, мощное шумовое вмешательство заставит этих животных уйти дальше в глубь леса, если не погибнуть при такой «разведке».

Многие животные, уходя от шумов сейсморазведки, начинают сдвигать маршруты своих осенних миграций. В некоторые годы в некоторых местах репродуктивная способность птиц настолько снижается, что популяция не может выжить без притока в нее новых особей.

Большие территории сильно нарушены внедорожными работами – колеями вездеходов и гусеничной техники. Сеть дорог, пробитых сейсморазведкой, разрушила растительность и вызвала почвенную эрозию, кроме того, эти колеи разрушили эстетическую ценность ландшафтов для местных жителей.

Считается, что для условий лесной полосы Росии наиболее чувствительны к загрязнению воздуха сосновые леса. В незагрязненных лесных экосистемах основная масса хвои сосны здорова, не имеет повреждений, и лишь малая часть хвоинок имеет светло-зеленые пятна и некротические точки микроскопических размеров, равномерно рассеянные по всей поверхности (приложение6). В загрязненной атмосфере появляются повреждения и снижается продолжительность жизни хвои сосны.

Опыт №5. Определение состояния хвои сосны обыкновенной для оценки загрязненности атмосферы.

Для проведения исследования мы взяли хвою сосны обыкновенной на четырех различных участках. Отбор хвои делали с нескольких боковых побегов в средней части кроны 5-10 деревьев.

Анализ хвои мы проводили в лаборатории. Всю хвою разделили на три части (неповрежденная хвоя, хвоя с пятнами и хвоя с признаками усыхания) и подсчитали количество хвоинок в каждой группе. Данные занесли в рабочую таблицу.

Таблица №1.

Определение состояния хвои сосны обыкновенной.

№1 – деревья расположены на территории С. Бергуль;

№2 – деревья, растущие вдоль трассы, ведущей к нефтяному

месторождению;

№3 – деревья, произрастающие вблизи нефтяного

месторождения;

№4 – деревья, находящиеся на большом расстоянии от

нефтяного месторождения;

Из данных таблицы видно, что наиболее сильно повреждены хвоинки на 2-ом участке, следовательно можно сказать, что наибольший вред атмосфере приносит автомобильный транспорт. Придорожные деревья страдают не только от выхлопов, проезжающих машин, но и от поднимающейся вверх пыли.

Опыт №6. Определение состояния генеративных органов сосны обыкновенной.

Под действием загрязнителей происходит подавление репродуктивной деятельности сосны. Число шишек на дереве снижается, уменьшается число нормально развитых семян в шишках, заметно уменьшаются размеры женских шишек (до 15-20%).

Для проведения исследования в конце февраля были отобраны шишки сосны обыкновенной по 50 штук с каждого участка (10 шишек с 5 деревьев). Отбор шишек был сделан на тех же участках, что и в предыдущем опыте. Далее в лаборатории были измерены штангенциркулем длина и ширина каждой шишки. Полученные данные были обработанны, средние размеры шишек для каждого участка занесены в таблицу.

Таблица №2.

Определение состояния генеративных органов сосны обыкновенной.

№1 – деревья расположены на территории С. Бергуль;

№2 – деревья, растущие вдоль трассы, ведущей к нефтяному

месторождению;

№3 – деревья, произрастающие вблизи нефтяного

месторождения;

№4 – деревья, находящиеся на большом расстоянии от

нефтяного месторождения;

При сборе шишек было отмечено, что на втором участке их гораздо меньше, чем на других исследуемых участках. После анализа размеров шишек, также видно, что этот участок выделяется еще и по маленьким размерам шишек. Это лишний раз является доказательством экологического неблагополучия зоны хвойного леса, прилегающей к трассе. Заключение

Нефть – это дар природы, который приносит тепло в наши дома, дает множество полезных продуктов и материалов. Нельзя допустить, чтобы люди направляли на свое собственное уничтожение те силы природы, которые они сумели открыть и покорить.

Бесспорно, нефть оказывает огромное влияние на состояние окружающей среды. Это подтверждается многими факторами, а за частую видно невооруженным взглядом.

В заключении своей работы хотелось бы процитировать строки из корпоративного журнала компании ТНК-ВР( к которой относится наше месторождение) «Твоя компания».

«На сегодняшний день «Новосибирскнефтегаз» -единственное предприятие на территории области, которое проводит локальный экологический мониторинг в зоне своей деятельности…». Только вот непонятно, откуда тогда берутся фотографии, говорящие совсем обратное??? (приложение7)

Список использованной литературы.

1. Агесс П. Ключи к экологии. Л.: Гидрометеоиздат, 1982, 96с. С илл.

2. Алексеев С.В., Практикум по экологии./ - М.: АО МДС,

1996. – 192с.

3. Асеева З.Г. Вода, дарующая жизнь.// Химия в школе №3

1997г с 6.

4. Асеева З.Г. Анализ воды из природных источников.//

Химия в школе №3 1997г с 61.

5. Атлас «Люби и знай свой край»/М: Просвещение, 1998г.

Балабанова В.В. Предметные недели в школе: биология, экология, здоровый образ жизни./ – Волгоград: Учитель, 2003. – 154с.

Батлук В.А. Основы экологии и охрана окружающей природной среды: Учебное пособие. Львов.: Афиша, 2001, 336с.

Вронский В.А. Экология человека на рубеже веков.// Биология в школе №3 2003г с5.

Высоцкая М.В. Нетрадиционные уроки по биологии в 5-

11 классах./ – Волгоград: Учитель, 2004. – 80 с.

10. Гамбург Д.Ю. Экология: восхождение к разуму.//

Химия в школе№3 1995г с5.

11. Ердаков Л.Н., Чернышова О.Н. Растения и животные

лесов Западной Сибири/ Н: Книжица, 1995 г.

12. Желтова Е.Е. Земля – планета будущего?// Биология в

школе№5 2003г. С 43.

13. Кузнецов А.В., Кузнецов Н.А. Охотничьи угодья

Новосибирской области/ Н: Новосибирское книжное

издательство, 1987г.

14. Кравцов В.М., Донукалова Р.П. «География

Новосибирской области» - Н: Новосибирское книжное

издательство, 1989 г.

15. Наумова Л.Г. Угроза живому на Земле.// Биология в

школе №4 2003г. С.62.

16. Поползин А.Г. Природа Новосибирской области/ Н:

Западно-Сибирскоекнижное издательство, 1968 г.

17. Церцек Н.Ф. Об экологической обстановке в России.//

Химия в школе №4 1998г с4.

18. Шапиро С., Флаерти-Зонис К. Окружающая среда и

мировое сообщество/ Н: Сибирский хронограф, 1995г.

19. Шеленкова И.В. Проблемы нефтяных загрязнений.// И

Химия в школе №8 2000г. С. 81.

Приложение

Приложение 1.

Области применения нефти.

Получение взрывчатых лекарственные мази парфюмерные

Веществ изделия

Волокна лавсана Нефть растворители

парафин Горючее для двигателей гудрон

внутреннего сгорания

Приложение 2.

Сжигание нефтяного попутного газа.

Приложение 3

Оценка питьевых источников с.Бергуль

Приложение 4.

Разнообразие используемой техники.

Приложение 5.

Вырубка леса под дороги

Приложение 6.

Повреждение и усыхание хвои сосны:

1 – хвоинки без пятен; 2,3 – с черными и желтыми пятнами; 4-6 – хвоинки

с усыханием.

Приложение 7

Разливы нефти

«Поел – посуду за борт»