Нефтегазовая отрасль является одной из самых грязных и расточительных в экологическом отношении. Нефтегазовые загрязнения имеют глобальный масштаб и быстро нарастают, создавая реальную угрозу людям и природным экосистемам.

Вместе с тем современная нефтегазовая деятельность определяет состояние и развитие современной цивилизации в энергетическом аспекте, который является важнейшим для всех сфер деятельности человечества, влияет на общую экономическую ситуацию и геополитику в России и мире.

Нефтегазовая отрасль, в значительной мере организованная в крупные национальные и транснациональные корпорации, имеет мощную разветвленную инфраструктуру с огромным количеством сложных и потенциально опасных объектов, в том числе - тысячекилометровые трубопроводные системы, по которым транспортируются нефть и газ.

При разработке нефтяных и газовых месторождений большое значение имеют охрана окружающей среды, рационального использования ресурсов, бережного отношения к воздушной среде. Многолетняя разработка и добыча нефтяных месторождений истощили почвенный покров, ухудшили экологическую обстановку. Однако такая ситуация сложилась не сразу и вопросы охраны окружающей среды одинаково актуальны и для других государств. Экологические проблемы возникли не сегодня, они имеют и свои исторические корни. Одними из главных источников загрязнения, безусловно, являются нефть и нефтепродукты.

По морю нефть и нефтепродукты впервые транспортировались тем же способом, что и минеральные масла, т.е. в бочках. Д. Ханвей еще в 1754 г. высказывал свое возмущение относительно утечки нефти в Каспийском море из деревянных нефтяных барок. В сентябре 1886 г. в Дрездене (Германия) состоялось первое международное совещание, посвященное разработке общих стандартов на методы испытаний материалов. Эта дата стала днем рождения международной стандартизации, которая интенсивно развивается в интересах всего мирового сообщества. Затем в 1926 г. координатором работ по международной стандартизации выступила Международная федерация национальных организаций по стандартизации (ISA), проработавшая до начала второй мировой войны. В 1946 г. 25 стран основали Международную организацию по стандартизации (ИСО).

Проблемы совершенствования управления природными ресурсами особенно актуальны в процессе формирования рыночных отношений. В советский период доходы рентного характера, возникавшие в природоэксплуатирующем секторе, изымались путем поддержания стабильных цен, централизованного распределения ресурсов и конечных продуктов, а также монополии внешней торговли.

История нефтегазовой отрасли активно исследуется, в том числе охватывается период от ее зарождения. Примером является небольшая историческая работа «Начала газового дела» (Джафаров, 1999). В ней, в частности, приведены основные даты и события из истории газового дела, которые характеризуют инновации, приведшие к важным изменениям экологического режима, например: «1864 г. В США запатентована обратная закачка попутного газа для повышения нефтеотдачи пласта».

На основе экологического анализа событий, связанных с развитием отрасли, можно создать ее систематизированную экоисторию, которая будет включать описание «эконегатива» - загрязнений и других экопроблем в сочетании и балансе с «экопозитивом» - экоинновациями и внедрением экотехники и экотехнологий.

Однако, экологическая интерпретация истории отрасли и специальные исследования по экоистории пока отсутствуют, за исключением работ по периоду новейшей истории, появившихся в последние годы.

Среди работ, посвященных новейшей нефтегазовой экологии, в контексте ЭИТ следует особо выделить 4 отечественных работы, среди которых три монографии: «Экология. Нефть и газ» (Гриценко, Акопова, Максимов, 1997), «Техногенное загрязнение природных вод углеводородами и его экологические последствия» (2001) и «Экология переработки углеводородных систем» (Абросимов, 2002), а также один обзор «Формирование природно-техногенных сред в субтропиках Причерноморья под влиянием интенсивного нефтегазового загрязнения» (2002).

Для полноты изложения необходимо упомянуть еще 2 работы: учебно-методическое пособие «Охрана окружающей среды в нефтяной промышленности» (1994) и монографию «Проблемы экологии нефтегазовых и горнодобывающих регионов Севера России» (Давыденко, 1998), однако в них крайне мало информации по обсуждаемой теме.

Аналогично ситуации в автотранспортной отрасли, нефтегазовая отрасль, сознавая экологические проблемы в условиях жесткой конкурентной борьбы за рынки сбыта, активно участвует в процессе экологизации. Примером являются новые технологии обеспечения экобезопасности, исследования экологического баланса, эколого-экономические расчеты для жизненного цикла различных технических объектов (Абросимов, 2002).

Успешная реализация любых компромиссных решений может быть достигнута только путем формирования и соблюдения ограничительных мер, определяющих:

2) условия разумного использования природных ресурсов

3) экологическую безопасность принимаемых решений.

Мировые тенденции и российские проблемы. Осознание значимости возможных последствий бесконтрольного природопользования нашло отражение в выводах Конференции ООН по окружающей среде и развитию, состоявшейся в 1992г. в Рио-де-Жанейро. На этом форуме было отмечено, что прежняя модель социально-экономического развития себя исчерпала и достижение нового, более высокого уровня жизни для всех народов возможно только при условии исключения тех негативных факторов, которые не соответствуют модели устойчивого развития.

Действительно, потребление в развитых странах мира увеличивается в геометрической прогрессии. Например, топливно-энергетических ресурсов за последние 25-30 лет на планете использовано столько же, сколько за всю предыдущую историю человечества, причем примерно три четверти из них приходятся на долю нефти и газа. В этих условиях просто необходима сбалансированность между повышением материального благосостояния людей и сохранением благоприятной среды их обитания.

Международное сообщество, стремясь придать развитию устойчивый и долговременный характер с тем, чтобы оно отвечало интересам нынешнего поколения, не лишая потомков возможности удовлетворять свои потребности, в рамках ООН приняло ряд важных решений и программных документов: Декларация Конференции ООН по проблемам окружающей среды, прошедшей в Стокгольме в 1972г; Декларация Конференции ООН по окружающей среде и развитию, состоявшейся в 1992г. в Рио-де-Жанейро; Программа действий на XXI век, принятая Генеральной Ассамблеей ООН на ее девятнадцатой специальной сессии в 1997г.

Не остается в стороне от обще планетарных тенденций и наша страна. В России в целях осуществления последовательного перехода к устойчивому развитию указом президента в апреле 1996г. также была принята «Концепция перехода Российской Федерации к устойчивому развитию». Немаловажен тот факт, что в этом документе нашел свое отражение один из основных принципов Декларации, принятой в Рио-де-Жанейро: для достижения устойчивого развития защита окружающей среды должна составлять неотъемлемую часть процесса развития и не может рассматриваться в отрыве от него

Монография. - Томск: Изд-во Том. ун-та, 2007. - 184 с.Монография посвящена одной из многочисленных экологических проблем недропользования. В ней рассматриваются некоторые аспекты основных разделов химической экологии и стратегии развития нефтегазового комплекса, его экологические проблемы и основные направления рационального использования нефтегазовых запасов, в том числе и с использованием экологического катализа, для получения высококачественных нефтепродуктов.
Для научных сотрудников, занимающихся исследованиями в нефтехимической области знания, а также для студентов, магистрантов, аспирантов и преподавателей дисциплин естественно-научного профиля.Введение
Экологическая безопасность России
Природные ресурсы и стратегия развития нефтегазового комплекса
Классификация экологии как научного знания
Естественные и антропогенные источники воздействия на природную среду
Концептуальные вопросы изучения химического воздействия на "живое вещество" природных сред
Воздействие химического состава атмосферы на функционирование природных комплексов
Экологические проблемы загрязнённых грунтовых, речных и морских вод
Влияние загрязнения на литосферные экосистемы
Средозащитные и другие функции важнейших природных комплексов
Стратегические принципы концепции устойчивого развития
Экологизация науки и знания
Экологический катализ
Нанотехнологии в катализе
Средозащитные и ресурсосберегающие аспекты экологического катализа
Отраслевая экологизация
Экологизация промышленности
Экологизация сельского, лесного хозяйства и промыслов
Экологические проблемы транспорта и пути их решения
Экологизация нефтегазовой отрасли
Основные направления рационального использования нефтегазовых запасов и получения высококачественных нефтепродуктов
Предотвращение потерь при добыче и транспорте нефти и нефтепродуктов
Повышение экологической чистоты нефтепродуктов и процессов их производства
Использование современных и альтернативных моторных топлив
Регенерация отработанных нефтепродуктов
Технологии кавитационной обработки нефти и нефтепродуктов
Заключение
Словарь наиболее используемых в литературе экологических терминов
Список литературы

You can write a book review and share your experiences. Other readers will always be interested in your opinion of the books you"ve read. Whether you"ve loved the book or not, if you give your honest and detailed thoughts then people will find new books that are right for them.

Л.П. Госсен, Л.М. Величкина экология НЕФТЕГАЗОВОГО КОМПЛЕКСА ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ ИНСТИТУТ ХИМИИ НЕФТИ Л.П. Госсен, Л.М. Величкина ЭКОЛОГИЯ НЕФТЕГАЗОВОГО КОМПЛЕКСА Издательство Томского университета 2007 УДК 502.36 ББК 35.514(я73) Г72 Редактор - гл. научный сотрудник-консультант Института химии нефти СО РАН, доктор химических наук, профессор Е.Е. Сироткина Рецензенты: профессор ТГУ, доктор физико-математических наук, специалист по физикохимии и экологии атмосферы И.В. Соколова; директор Института геологии и нефтегазового дела ТПУ, доктор геолого-минералогических наук Е.Г. Язиков Г72 Госсен Л.П., Величкина Л.М. Экология нефтега ювого комплекса. - Томск: Изд-во Том. ун-та, 2007. - 184 с. ISBN 5-7511-1939-8 Монография посвящена одной из многочисленных экологических про­ блем недропользования. В ней рассматриваются некоторые аспекты основ­ ных разделов химической экологии и стратегии развития нефтегазового ком­ плекса, его экологические проблемы и основные направления рационального использования нефтегазовых запасов, в том числе и с использованием эколо­ гического катализа, для получения высококачественных нефтепродуктов. Для научных сотрудников, занимающихся исследованиями в нефтехи­ мической области знания, а также для студентов, магистрантов, аспирантов и преподавателей дисциплин естественно-научного профиля Книга издана при финансовой поддержке Фонда содействия развитию недропользования на территории Томской области УДК 5023 6 ББК 35.514(я73) ISBN 5-7511-1939-8 О Л.П. Госсен, Л.М. Величкина, 2007 ВВЕДЕНИЕ «Экологический кризис», «экологическая катастрофа» стали из­ вестными для всех понятиями, поэтому в настоящее время специа­ листы различных отраслей промышленности и общественные орга­ низации уделяют большое внимание экологическим проблемам. Озабоченность людей состоянием своей среды обитания закономер­ на, особенно на фоне происходящих катаклизмов как природного, так и техногенного характера. В связи с этим, рассматривая состоя­ ние топливно-энергетического комплекса как основного загрязните­ ля окружающей среды и, в частности, его основной составляющей нефтегазовой отрасли, можно отметить возникновение серьезных экологических проблем как локального, так и глобального значения . Подобную ситуацию можно наблюдать и в других отраслях хозяйствования. Именно поэтому все большее внимание получают теории и кон­ цепции, нацеленные на совмещение требований экологии и эконо­ мики, предусматривающие экологически безопасное устойчивое развитие общества и разработанные в 80-х годах прошлого века. В те годы была создана М еждународная комиссия ООН по окружающей среде и развитию (1983). После одобрения Генеральной Ассамблеей ООН в 1987 г. в обиход вошло близкое понятию «экологическое развитие» понятие «устойчивое развитие» - такая модель социальноэкономического развития, при которой достигается удовлетворение жизненных потребностей современного и будущих поколений. В 1992 г. в Рио-де-Жанейро на конференции ООН по охране окру­ жающей среды и развитию 179 стран мира подписали декларацию, определяющую согласованную политику на обеспечение устойчиво­ го развития и сохранения биосферы. М ногие страны, начиная уже с 1992 г., приступили к реализации этой модели. В России переход к экологически безопасному устойчивому раз­ витию определен указами Президента РФ от 04.02.94 № 236 «О го- 4 Введение сударствснной стратегии Российской Федерации по охране окру­ жающей среды и обеспечению устойчивого развития» и от 01.04.96 № 440 «О концепции перехода Российской Федерации к устойчиво­ му развитию», а также рядом последующих документов РФ. Главное назначение экологической функции государства при этом состоит в том, чтобы обеспечить научно обоснованное соотно­ шение экологических и экономических интересов общества, создать необходимые гарантии для реализации конституционного права че­ ловека на благоприятную природную среду, обеспечить необходи­ мые условия для осуществления промышленно-хозяйственной и иных видов деятельности. Эти задачи решаются в процессе взаимодействия общества и природы в формах природопользования, охраны окружающей среды и обеспечения экологической безопасности. Однако в России экономическая ситуация не способствует кар­ динальному решению стратегических задач улучшения экологиче­ ского благополучия. Более 100 млн россиян проживают в экологи­ чески неблагоприятных условиях, а 15 % городских жителей живут на территории, где уровень загрязнения воздуха не соответствует нормативному . При этом население России, также как и население большинства других стран мира, не осознает, что ухудшение состояния окру­ жающей среды представляет значительно большую угрозу для их будущего, чем даже военная агрессия. Так, за ближайшие несколько десятилетий человечество могло бы ликвидировать нищету и голод, избавиться от социальных пороков, возродить культуру и восстано­ вить памятники архитектуры, если на это появятся средства, но для возрождения разрушенной природы одних денег недостаточно. По­ требуются столетия, чтобы приостановить ее дальнейшее разруше­ ние и отодвинуть приближение экологической катастрофы, т.е. тако­ го состояния среды обитания, когда большинство природных ком­ плексов уже не будет способно к самовосстановлению. Такому ходу событий необходимо противопоставить действен­ ную экологическую политику, новое экологическое мышление. В настоящее время много дискуссий ведется по проблемам окружаю­ щей среды, и это доказывает, что у человечества возросло осознание ответственности за сохранение природы и ее рациональное исполь­ зование. Но от осознания до правильного «экологически безопасно­ го» поведения - большой путь, который будет пройден только в том случае, если мы, и в первую очередь специалисты, станем глубже понимать существующие проблемы и одновременно научимся рас­ познавать сложные взаимосвязи между окружающей природой и Введение 5 развитием общества и будем стремиться к правильным решениям. Для необходимого процесса перестройки экологического и эконо­ мического мышления и действия потребуются не только устойчивая экономика, но и большая сила нравственного убеждения, обеспечи­ вающие соблюдение динамичного развития в системе «обществоприрода» без ущерба основополагающим параметрам биосферы и не ставящие под угрозу способность будущих поколений удовлетво­ рять свои потребности. Возрастающие масштабы промышленной и хозяйственной дея­ тельности приводят к росту химического загрязнения биосферы, ко­ торое наносит ей не только непосредственный ущерб, но и вызывает ряд новых процессов, разрушающих окружающую среду. На протя­ жении ряда лет было установлено, например, что окислительное действие лос-анджелесского смога в США, образованного выхлоп­ ными газами автомашин, приводит в результате фотохимических процессов к разрушению озона и различным превращениям углево­ дородов. Множество химических процессов в биосфере вызвано ангропогенным вмешательством в окружающую среду. Некоторые из них приводят к образованию токсичных продуктов, но в ряде случа­ ев, напротив, происходит распад или обеззараживание зафязняющих природу продуктов, и именно этот тип химических превраще­ ний может быть с успехом использован при технологической очист­ ке производственных или бытовых отходов. Таким образом, химия, биохимия и химическая экология приобретают особое значение в защите среды обитания от загрязнений. Однако человечество должно спешить с реализацией экологиче­ ских природоохранных программ на всех уровнях развития природы и жизнедеятельности человека. У него не остается времени на дол­ гое обдумывание проблем, поскольку и так крайне поздно пришло осознание происходящего. Согласно приведенной автором работы цитате наиболее образ­ но охарактеризовал сложившуюся экологическую ситуацию акад. Н.Н. Моисеев: «У нас нет даже сотен лет - счет идет на десятилетия». Цель настоящей работы - рассмотреть химические аспекты ос­ новных экологических проблем окружающей среды, связанных с развитием нефтегазового комплекса, а также ряд важных вопросов общей экологии, без которых изложение природоохранных задач нефтегазового комплекса было бы не полным. Это может способст­ вовать углублению экологического мировоззрения не только работ­ ников нефтехимической отрасли, но и студентов, магистрантов и аспирантов, изучающих естественно-научные дисциплины и уже знакомых с основами экологии, химии и биохимии. Глава 1. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ РОССИИ Бытует мнение, что химия как наука вносит существенный вклад в неисчислимые бедствия, в которые ввергнуто человечество и которые определяются понятием «экологический кризис». К сожалению, такая точка зрения имеет под собой определенные основания. Коптящие за­ водские трубы, факелы, выбросы ТЭЦ и автомобилей - проблемы чис­ тоты гидросферы и сохранения природы актуальны для всего человече­ ства, а для жителей городов и мегаполисов возрастают многократно. И гем не менее человечество через два столетия развития современной химии и через сто лет промышленного ее применения пришло к той черте, когда стали очевидны, по крайней мере, две истины: без химии (т.е. без новых материалов, эффективных ле­ карств, средств защиты растений и многого другого) человек не мо­ жет обойтись; химическое производство в современном виде не может дальше существовать. Необходимо превратить химию и химическую промышленность в отрасль с относительно «чистой экологией». Своевременность поставленных проблем становится более очевид­ ной при рассмотрении состояния природной среды России. Россия, как и другие государства мира, находится в состоянии экологического кризиса, т.е. такого состояния биосферы, когда ландшафтные изменения на всей планете становятся все более за­ метными, например увеличение площади пустынь. Тем не менее продолжается дальнейшее загрязнение природной среды. Анализ состояния окружающей среды России на 2000 г. дает некоторые представления об этом . Так, 40 % рек России содержат вредные примеси, в 10 раз пре­ вышающие ПДК. Интенсивное орошение земель в южных районах способствует безвозвратному водопотреблен ию и зарегулирован ности стоков рек. В результате этого сократился приток пресной воды Экологическая безопасность России 7 в моря до 65 % от естественного, т.е. на 35 %, поэтому увеличивает­ ся соленость морей, уменьшается их продуктивность и изменяется видовое разнообразие флоры и фауны. Примером могут служить Аральское и Черное моря. Неблагополучно также и состояние озер в России. Достаточно кратко охарактеризовать пагубные последствия ухудшающейся эко­ логии озера Байкал, основным источником загрязнения которого является целлюлозно-бумажный комбинат. А между тем Байкалэто уникальная экосистема, представляющая собой книгу памяти природы. Так, керн с глубины 100 м дает информацию давностью в 1 млн лет, что позволяет спрогнозировать состояние природной сре­ ды России на столетие вперед, например о состоянии климатических зон России. И это только один пример. Земельный фонд России составляет около 2000 млн га. Из них 600 млн га - это сельскохозяйственные угодья. Более 35 млн га сельскохозяйственных площадей загрязнено тяжелыми металлами и пестицидами. Понятно, что это имеет прямое отношение к про­ блеме полноценного питания. В России 10 тыс. га используются под полигоны для мусора, где ежегодно скапливается 300 млн м3 отходов. При этом перерабатывается 1-3 % отходов, сжигается 2 %, остальное либо разлагается, либо разносится по близлежащим территориям. Экологическое неблагополучие характеризует и растительный мир России. 1 млн га лесов засыхает в результате повреждения от выбросов с предприятий, даже если они расположены далеко. На­ пример, предприятия Братска загрязняют 81 тыс. га леса вокруг, Но­ рильска - 545 тыс. га леса, Мончегорска и Никеля - 130 тыс. га леса и т. д. В итоге в Красную книгу России занесено более 600 видов растений, более 463 видов животных, т.е. быстро сокращается био­ логическое разнообразие природы России, гибнут экосистемы лесов, тундр, болот, каждый десятый вид растений и животных находится на грани исчезновения . Не поспевает за вырубкой воспроизвод­ ство лесов. Чтобы вырубить участок леса в 1 га, требуется 1 день, а чтобы вырастить такой участок, требуется 15-20 лет. Кроме того, интенсивная вырубка лесов может привести, и в ряде случаев приво­ дит, к оползневым процессам, наводнениям и другим разрушитель­ ным природным явлениям . Аварии являются иногда губительным фактором для зоны жиз­ ни, например авария на Чернобыльской АЭС (1986). Немалый вклад в загрязнение окружающей среды вносят аварии на предприятиях, 8 Глава I вызванные использованием устаревшего оборудования. При этом, несмотря на спад производства и остановку большого числа про­ мышленных предприятий, загрязнение окружающей среды не уменьшилось, поскольку в экономически кризисных условиях пред­ приятия и регионы стали экономить и на природоохранных затратах. Частично реализуемые экологические государственные и регио­ нальные программы не способствуют улучшению экологической обстановки. С каждым годом на территории России становится все больше регионов, городов, опасных для проживания. Человек тоже испытывает антропогенное воздействие от всех видов загрязнений атмосферы, гидросферы и литосферы. Так, в 231 городе России с населением около 64 млн человек и в 86 горо­ дах с населением около 40 млн человек загрязнения превышают ПДК более чем в 10 раз. При этом около 80 % загрязнений посту­ пает от выбросов автомобильного транспорта. В основном это го­ рода европейской части России, Кузбасса. Почти 50 % наших со­ граждан вынуждены пользоваться водой, качество которой не от­ вечает установленным нормам. При этом две трети водных источ­ ников России непригодны для питья, а большинство малых рек превращены в сточные канавы. Кроме того, в последние годы демографическая ситуация в стране крайне осложнилась. Смертность превышает рождаемость в 1,7 раза. В нашей стране, несмотря на ее огромные размеры и природные богатст­ ва, население сокращается на 1,5 млн в год, а продолжительность жизни мужчин уменьшилась до 57 лет. Состояние здоровья подростков мож­ но характеризовать как критическое. Если оно не изменится, то лишь 54 % детей, которым сейчас 16 лет, смогут дожить до пенсионного воз­ раста. Проверка, проведенная в 1136 школах в наиболее благополучной Волгоградской области, выявила крайне неудовлетворительное поло­ жение со здоровьем школьников. В начальных классах здоровыми яв­ ляются только 25 % учеников, а в старших классах их число уменьша­ ется до критической отметки - 13 %. Ко времени окончания школы вы­ пускники уже имеют целый набор серьезных заболеваний. Все это в целом свидетельствует о начале процесса депопуляции вида . Радиационное заражение тоже вносит свой вклад в обозначен­ ную проблему. В настоящее время установлено, что радиация пора­ жает не только сердце и кровь, но и мозг человека, а радиационное разрушение мозга приводит к слабоумию и психиатрическим забо­ леваниям. Но пока неизвестна минимальная доза облучения, вызы­ вающая атрофию мозга. Экологическая безопасность России 9 В таком тяжелом состоянии Россия оказалась в том числе и по­ тому, что проводимые в 1990-1999 гг. реформы привели к резкому снижению ее экономического потенциала. Если 10-15 лет тому назад по объему валового внутреннего продукта Россия занимала твердо второе место в мире, то к 2000 г. по суммарному валовому продукту она переместилась где-то на 20-25-е место, а по произ­ водству на душу населения - на 40-45-е место на уровне Габона или Гвинеи . Поэтому государство, решая первоочередные социальные зада­ чи, не имеет возможности выделять необходимые средства из бюд­ жета на природоохранные мероприятия. Положение усугубляется тем, что население России не в полной мере осознает приближение экологической катастрофы, поскольку оно плохо информировано о загрязнении окружающей среды, в ко­ торой живет, и потому практически безразлично относится к охране природы и защите окружающей среды. Такое безразличие, скорее всего, возникает вследствие крайне низкого уровня экологической культуры, а также экологического воспитания и образования насе­ ления России. Поэтому можно приветствовать тот факт, что основы экологии в той или иной мере входят в число обязательных дисцип­ лин при подготовке самых различных специалистов, в том числе ор­ ганизаторов производства, администраторов, общественных и поли­ тических деятелей, поскольку непрофессиональное и неквалифици­ рованное вмешательство во многие экологические ситуации может привести, и уже приводит, к материальным потерям или к неоправ­ данному негативному отношению к новым программам создания или развития производства. И тем не менее следует сказать, что имеется огромное число примеров для иллюстрации внедрения безопасных технологий, в частности в химию органического синтеза, в которых вредные реа­ генты в процессах окисления, карбонилирования, восстановления органических соединений заменяются на другие, более эффектив­ ные, обеспечивающие снижение количества побочных продуктов либо получение легко утилизируемых отходов, а также замену ток­ сичных растворителей . Глава 2. ПРИРОДНЫЕ РЕСУРСЫ И СТРАТЕГИЯ РАЗВИТИЯ НЕФТЕГАЗОВОГО КОМПЛЕКСА Необходимые человеку полезные ископаемые являются частью природных комплексов и их добыча связана с разрушительным воз­ действием на естественные экосистемы. Тем не менее природные ресурсы и развитие топливно-энергетического комплекса являются энергетическим потенциалом любого государства. Вопрос лишь в их рациональном использовании. Природные ресурсы можно классифицировать по нескольким признакам . Первый - по источникам происхождения: биологические, мине­ ральные и энергетические. Второй - по использованию в качестве производственных ре­ сурсов: земельный фонд; лесной фонд; водные ресурсы; гидро­ энергетические ресурсы; обитатели вод, лесов, степей (фауна); полезные ископаемые. Последние подразделяются на рудные, то­ пливно-энергетические ресурсы, запасы минерально-химического сырья, редких металлов промышленного назначения и строитель­ ных материалов. Третий - по степени истощаемости ресурсов: неисчерпаемые - атмосферный воздух, осадки, солнечная ра­ диация, энергия ветра, энергия морских приливов и отливов, энергия земных недр; * исчерпаемые - расходуются при использовании человеком и в дальнейшем исчезают; они подразделяются на возобновляемые и невозобновляемые (рис. 1). Биологические (леса, растения, животные) ресурсы являются во­ зобновляемыми, если деятельность человека не лишила их необхо­ димых условий к размножению и воспроизводству численности. Природные ресурсы и стратегия развития 11 Большинство минеральных ресурсов относится к невозобнов­ ляемым. Это руды, глины, пески, нефть, газ, редкоземельные эле­ менты и т.д. Большое значение для развития производства имеет изученность природных ресурсов, например количество и содержание полезных компонентов в залежах полезных ископаемых, структура почвы, за­ пасы древесины разных видов и возрастов и т.п. Рис I. Классификация природных ресурсов Разведанные запасы полезных ископаемых (рис. 2) обеспечивают потребление на 50, 100, 500 лет и более (соответственно, нефть, ру­ ды цветных и черных металлов, уголь). Основная масса минерально-сырьевых ресурсов содержится в земной коре, составляющей 0,4 % общей массы Земли. Континен­ тальная кора, в которой добывается преобладающая часть полезных ископаемых, составляет 0,29 % массы Земли. Бытующее мнение об опасности минерально-сырьевого кризиса, возможно, несколько преувеличено, так как человечество в перспективе может эксплуати­ ровать бедные руды и неперспективные на сегодня отдельные ме­ сторождения полезных ископаемых . Не следует отрицать роль гидросферы Земли в пополнении ми­ нерально-сырьевой базы государств. Мировой океан - богатейшая кладовая минерального сырья (5x1016 т) . В морской воде содер- Глава 2 12 жится более 80 элементов периодической системы Д. И. Менделее­ ва, важнейшими из которых являются: вольфрам, висмут, золото, кобальт, литий, магний, медь, молибден, никель, олово, свинец, се­ ребро, уран (табл. 1). Кроме того, известно, что в гидросфере Земли растворено около 6 млрд т золота, но извлечение его настолько дорого, что не имеет экономического смысла . Период обеспеченности запасами, год Кажйммсом Каменныйуте» босфаги Партам и * руд» Найма» руда Боаопы Природный гы КоМ»т Норм Синец Цам Асбест Суры»» Рту* Во»фри Одом Рис 2. Обеспеченность капиталистических и развивающихся стран мира разве­ данными запасами полезных ископаемых Таблица 1. Среднее содержание химических элементов в воде Мирового океана, мг/л Элемент 1 Водород Концентрация 2 108 Гелий Литий Бериллий Бор Углерод 0,000007 0,17 0,0000006 4,6 28 Элемент 3 Серебро Кадмий Индий Олово Сурьма Теллур Концентрация 4 0,0003 0,00011 0,000004 0,0008 0,0003 - Природные ресурсы и стратегия развития 13 Продолжение табл 1 1 Азот Кислород Фтор Неон Натрий Магний Алюминий Кремний Фосфор Сера Хлор Аргон Калий Кальций Скандий Титан Ванадий Хром Марганец Железо Кобальт Никель Медь Цинк Галлий Германий Мышьяк Селен Бром Криптон Рубидий Стронций Иттрий Цирконий Ниобий Молибден Технеций Рутений Родий Палладий 2 15 857 1,2 0,0001 10,5 1350 0,01 3 0.07 885 19 0,45 380 400 < 0,00004 0,001 0,002 0,00005 0,002 0,01 0,0004 0,007 0,003 0,01 0,00003 0,00006 0,003 0,00009 65 0,0002 0,12 8 0,00001 0,00002 0,00001 0,01 - 3 Иод Ксенон Цезий Барий Лантан Церий Празеодим Неодим Прометий Самарий Европий Гадолиний Тербий Диспрозий Гольмий Эрбий Тулий Иттербий Лютеций Гафний Тантал Вольфрам Рений Осмий Иридий Платина Золото Ртуть Таллий Свинец Висмут Полоний Астат Радон Франций Радий Актиний Торий Протактиний - Уран - 0,0000007 4 0,06 0.00005 0,0003 0,003 0,000012 0,0000052 0,0000026 0,0000092 - 0,0000017 0,00000046 0,0000024 - 0,0000029 0,00000088 0,0000024 0,00000052 0,0000020 0,00000048 < 0,000008 < 0,000003 0.0001 0,0000084 - - - 0,00001 0,0002 <0,00001 0,00003 0,00002 - - 0,6x10‘|я - 1,01010 - 0,000001 2,0x10’" 0,003 14 Глава 2 В настоящее время из морской воды извлекаются в промышлен­ ных масштабах бром (свыше 80 % мирового производства), магний (более 75 %) и поваренная соль (около 35 %). Налажена добыча нефти и газа. Началась полупромышленная добыча урана (Япония), железомарганцевых конкреций (США, Япо­ ния, Германия и др.). Наиболее перспективным представляется рай­ он Кларион-Клиппертон (северная часть Тихого океана), где на площади 4 млн км2 располагается около 9,6х109 т железомарганце­ вых конкреций, рентабельных для добычи. В прибрежной части шельфовой зоны ведется добыча твердых полезных ископаемыхтитаномагнетитовых руд (Япония, Новая Зеландия). Современные прибрежно-морские россыпи группы редких ме­ таллов выявлены в Австралии, Бразилии, Индии, КНР, США и дру­ гих странах. Более половины мировой добычи олова поставляют россыпные месторождения Индонезии, Малайзии и Таиланда. Богатые место­ рождения алмазов разрабатываются в прибрежно-морских районах Юго-Западной Африки. Не надо забывать об открытии новых месторождений, о возмож­ ности использования изверженных пород как источника сырья. В 100 т изверженных пород в среднем содержится (т): алюминия - 8, железа - 5, титана - 0,46, хрома - 0,028, ванадия - 0,012 и свинца0,0025. Большинство металлов, содержащихся в морской воде, яв­ ляются запасами будущего, и рентабельность их извлечения в ре­ шающей степени будет определяться успехами энергетики. В настоящее время особенно актуальной является информация о запасах топливно-энергетических ресурсов, т.к. нефтегазовый ком­ плекс (НГК) любого государства является основным потребителем природных ресурсов, а конкретно, самой уязвимой их части. Именно исчерпаемая часть природных ресурсов, вернее, ее использование, составляет основу энергетического потенциала государства. Геоло­ гические достоверные запасы нефти составляют 127 млрд т (в пере­ счете на условное топливо - т у.т.), вероятные - 360 млрд т у.т., за­ пасы природного газа - 540 трлн м3 (при добыче в мире 1,7 трлн м3 в год), а угля хватит на ближайшие 500 лет. Более низкой величины нефтяных запасов придерживаются не­ зависимые западные эксперты, а более высокую заявляют отечест­ венные вертикально интегрированные нефтяные компании (ВИНК), которые заинтересованы в неконтролируемом соотношении «добыча/запасы» с целью интенсивного увеличения объемов текущей до­ Природные ресурсы и стратегия развития 15 бычи и экспорта нефти, что может привести к значительному уменьшению коэффициента извлечения сырой нефти из месторож­ дений, разрабатываемых ВИНК . В мае 2004 г. на заседании Правительства РФ была рассмотрена и одобрена Энергетическая стратегия России на период до 2020 г., которую после соответствующей доработки с учетом сделанных в ходе ее обсуждения замечаний в августе 2003 г. Правительство ут­ вердило специальным распоряжением. Основная цель Энергетической стратегии - максимально эффек­ тивное использование ресурсного и производственного потенциала энергетического сектора для роста экономики и повышения качества жизни населения. Если принять во внимание масштабы использова­ ния продукции НГК (ТЭК, автомобильный транспорт, выбросы с предприятий НГК и т.д.), то с определенной долей уверенности можно сказать, что НГК - это основной загрязнитель биосферы, особенно в урбанизированных зонах. Отрадно, что именно это об­ стоятельство является базовым в государственной стратегии разви­ тия НГК. Стратегические ориентиры - энергетическая безопасность, энер­ гетическая эффективность экономики, экономическая эффектив­ ность собственно ТЭК и экологическая безопасность . Основные составляющие государственной энергетической поли­ тики - это экологически грамотное недропользование и управление государственным фондом недр, развитие внутренних энергетических рынков, формирование рационального топливно-энергетического баланса, социальная политика в энергетике, региональная энергети­ ческая политика, внешняя энергетическая политика, научнотехническая и инновационная политика. В стратегии разработаны два базовых варианта (оптимистиче­ ский и умеренный), каждый из которых предусматривает реализа­ цию основных положений проекта программы социальноэкономического развития страны на среднесрочную перспективу, и два рабочих варианта - благоприятный и критический. Оптимисти­ ческий и умеренный варианты исходят из того, что экономика Рос­ сии и сейчас, и в ближайшие 15-20 лет будет очень сильно зависеть от мировой конъюнктуры на топливно-энергетические товары, цен на них. Таким образом, один из важнейших параметров, положен­ ных в основу Стратегии, - это цены на нефть и газ на прогнозируе­ мый период. Оптимистический вариант исходит из поступательного и значительного роста цен (рис. 3). 16 Глава 2 В умеренном варианте прогнозируются стабильные мировые це­ ны на нефть (18,5 долл./баррель), а критический вариант исходит из падения цен на нефть до 14 долл./баррель и значительных колеба­ тельных движений этого показателя. H I D 2 1 3 П4 Годы Рис 3. Исходные условия развития России до 2020 г.: 1 , 2 - цена на нефть, соответственно оптимистический и умеренный варианты; 3, 4 - цена на газ, соответственно оптимистический и умеренный парианш На рис. 4 показаны объемы внутреннего потребления первичных энергоресурсов по оптимистическому и умеренному вариантам и динамика потребления двух основных видов конечных энергоноси­ телей: моторного топлива и электроэнергии. Основой внутреннего спроса на топливно-энергетические ре­ сурсы при всех вариантах остаются первичные энергоресурсы (нефть, газ). В предстоящий период также динамично будет расти потребление моторного топлива - на 15-26 % к 2010 г. и на 33 55 % к 2020 г. При этом в качестве моторного топлива в пред­ Природные ресурсы и стратегия развития 17 стоящий период будут также использоваться сжиженный и сжа­ тый природный газ (в эквиваленте до 5 млн т йефтепродуктов к 2010 г. и до 10-12 млн т в 2020 г.). 1995 2000 2005 2010 2015 2020 Годы Рис 4. Динамика внутреннего потребления топливно-энергетических ре­ сурсов (ТЭР): 1 - первичные энергоресурсы; 2, 3 - моторное топливо, соответ­ ственно оптимистический и умеренный варианты; 4, 5 - электроэнергия, соот­ ветственно оптимистический и умеренный варианты Достаточно стабильным будет внутренний спрос и на нетоплив­ ные энсргоресурсы (электроэнергию и тепло ГЭС, АЭС и возобнов­ ляемых источников энергии). Изменение общей структуры потребления первичных энергоре­ сурсов в России за 2002-2020 гг. показано на рис. 5. Как видим, главное место в структуре потребления российской экономики будет приходиться на природный газ. Энергетическая стратегия предполагает рост доли углей с 19 до 20 %, нетопливных 18 Глава 2 ресурсов - с 10,7 до 12 %, в основном за счет опережающего разви­ тия атомной энергетики с тем, чтобы преодолеть тенденцию доми­ нирования природного газа. □ 1 ■2 03 04 Рис. 5. Структура внутреннего потребления ТЭР: 1 продукты, 3 - уголь и пр., 4 нетопливные ресурсы газ, 2 нефть и нефте­ Стратегия зафиксировала сложившуюся к настоящему времени тенденцию, а именно - нефтяная промышленность в основном рабо­ тает на зарубежные рынки. По итогам 2003 г. на внешние рынки ухо­ дит, включая нефтепродукты, более 72 % всей добытой в стране неф­ ти (в 2002 г. - около 72 %). И эта пропорция практически сохраняется в Стратегии до 2020 г. Наоборот, природный газ в основном является энсргорссурсом для внутреннего потребления. Как уже отмечалось, его доля в структуре последнего составляет сейчас около 50 %. По прогнозам Энергегической стратегии, к 2020 г. она должна снизиться до 46-47 %. Стратегия фиксирует на всю рассматриваемую перспек­ тиву два четких дополнительных приоритета: нефть - на экспорт для внешнего потребителя, газ - для внутреннего потребителя . Природные ресурсы и стратегия развития 19 Исходя из указанных приоритетов, Энергетическая стратегия формулирует две основные цели долгосрочной государственной по­ литики в части газовой отрасли: * надежное удовлетворение потребностей экономики страны в газе с наращиванием темпов его добычи; увеличение эффективности функционирования и развития га­ зовой промышленности. На рис. 6 показана динамика показателей добычи газа, на кото­ рые выходит Стратегия. Прогнозируемые объемы добычи газа в стране будут существенно различаться в зависимости от того или иного варианта социально-экономического развития России. При сочетании благоприятных внутренних и внешних условий и факто­ ров (оптимистический и благоприятный варианты развития) добыча газа в России может составить порядка 645-665 млрд м3 в 2010 г. и возрасти до 710-730 млрд м3 к 2020 г. - 1 - ■ - 2 - * - 3 - X- 4 - -Ж- - 5 Рис. 6. Прогноз развития газовой промышленности до 2020 г.: 1 - Западная Сибирь; 2 - европейская часть; 3 - Восточная Сибирь и Дальний Восток; 4, 5 всего по России соответственно при оптимистическом и умеренном вариантах В условиях умеренного варианта добыча газа прогнозируется в существенно меньших объемах - до 635 млрд м3 в 2010 г. и до 20 Глава 2 680 млрд м3 к 2020 г. При развитии событий по критическому вари­ анту добыча газа в стране начнет сокращаться уже в ближайшее время и стабилизируется до 2010 г. на уровне 555-560 млрд м3/год. И лишь во втором десятилетии начнется рост добычи газа с дости­ жением к 2020 г. уровня первой половины 90-х годов (610 млрд м3). В отличие от газовой отрасли стратегические задачи нефтяной промышленности иные. В Энергетической стратегии они в настоя­ щее время сформулированы следующим образом: плавное и посте­ пенное наращивание добычи со стабилизацией ее уровня на долго­ срочную перспективу. На рис. 7 показан принятый в Стратегии прогноз добычи нефти в России на период до 2020 г. ♦ - 1 -Я - 2 - А- 3 - К- 4 - -Ж- 5 Рис. 7. Прогноз развития нефтяной промышленности до 2020 г.: 1 - Западная Сибирь; 2 - европейская часть; 3 - Восточная Сибирь и Дальний Восток; 4, 5 всего по России соответственно при оптимистическом и умеренном вариантах Перспективные объемы добычи нефти в России будут существен­ но различаться в зависимости от того или иного варианта социально­ Природные ресурсы и стратегия развития 21 экономического развития страны. При сочетании благоприятных внутренних и внешних условий и факторов (оптимистический и бла­ гоприятный варианты развития) добыча нефти в России может соста­ вить порядка 490 млн т в 2010 г. и возрасти до 520 млн т к 2020 г. При внешних и внутренних условиях, формирующих умеренный вариант социально-экономического развития страны, добыча нефти прогнозируется существенно ниже - до 450 млн т в 2020 г. Наконец, в критическом варианте рост добычи нефти может продолжаться лишь в ближайшие 1-2 года, а затем ожидается падение добычи: до 360 млн т к 2010 г. и до 315 млн т к 2020 г. Конкретные объемы до­ бычи нефти будут уточняться в зависимости от спроса на энергоресурсы. Что касается совершенствования системы недропользования, то в Энергетической стратегии зафиксировано три основных момен­ та. Во-первых, стимулирование недропользователей вкладывать средства нефтедобывающих компаний в поиски и разведку запасов углеводородов после выдачи сквозных лицензий на разведку и раз­ работку месторождений. Во-вторых, ограничение через лицензион­ ные соглашения минимального и максимального уровня добычи нефти на каждом лицензионном участке, исходя из базового прин­ ципа: недра - собственность государства, собственность народа. И государству не должно быть безразлично, как недропользователь этими недрами распоряжается. В части совершенствования системы недропользования продол­ жаются дискуссии и поиск соответствующих механизмов. Таким образом, Энергетическая стратегия России на период до 2020 г. может быть эффективно осуществлена при : мощной государственной поддержке; реализации системы запланированных инвестиций; централизованной организации геолого-разведочных работ; наличии государственной профаммы научно-исследователь­ ских работ по обоснованной разработке и своевременному внедрению методов интенсификации и повышения извлечения углеводородов; выборе эффективных решений для наиболее вероятных сцена­ риев и последующем отборе долгосрочных действий. Ратификация Киотского протокола к Рамочной конвенции ООН по изменению климата нс окажет существенного влияния на разви­ тие экономики России как в ближайшей, так и отдаленной перспек­ тиве, если взять за основу прогнозы выбросов парниковых газов (ПГ), которые делались Минэкономразвития России, Высшей шко­ лой экономики, Институтом энергетических исследований РАН 22 Глава 2 (ИНЭИ РАН), Институтом энергетической стратегии (ИЭС) Мин­ энерго России, Бюро экономического анализа и др. и которые сво­ дятся к следующему : даже при развитии экономики на основе старых технологий (пессимистический сценарий) выбросы ПГ не превысят базовый для России уровень 1990 г. в первый период выполнения обязательств (2008-2012 гг.); при обновлении производственной базы промышленности, внедрении современных эффективных технологий в производстве и потреблении энергии выбросы ПГ не превысят базового уровня и до 2020 г. Тем не менее остается вопрос: сможет ли Россия в полной мере вос­ пользоваться экономическими выгодами, на которые она должна потен­ циально рассчитывать из-за относительно небольших величин выбросов ПГ и широкого поля для реализации политики энергосбережения? В соответствии с данными состав выбросов ПГ в 1999 г. в России в целом похож на состав выбросов в большинстве промыш­ ленно развитых стран: в них доминирует углекислый газ - 79,6 %, далее (в пересчете на С 0 2), метан - 16,4%, фторпроизводные 2,2 % и закись азота - 1,8 %. Суммарный выброс ПГ в 1999 г. соста­ вил 1880 млн т С 0 2-эквивалента, что значительно ниже выброса ПГ в базовом 1990 г. (3050 млн т С 0 2-эквивалента). Основным источником выбросов ПГ является сжигание иско­ паемого топлива, причем около половины выбрасывают крупные стационарные энергетические объекты. Около 98 % прямой антро­ погенной эмиссии С 0 2 связано с горением ископаемого топлива, оставшиеся 2 % обусловлены некоторыми видами производств, на­ пример цемента. В свою очередь, выбросы С 0 2 при сжигании иско­ паемого топлива составляют около 99 % от общих выбросов, связан­ ных с этим топливом, а 12 % приходятся на долю факелов и отва­ лов. При этом 50,8 % выбросов С 0 2 образуется от сжигания природ­ ного газа, 23,9 % - нефти и нефтепродуктов и 25,3 % - угля, в то вре­ мя как в промышленно развитых странах эти показатели в среднем составляют 19,43 и 38 % соответственно. Метан выделяется в атмосферу в основном в технологических процессах, связанных с добычей, транспортом, хранением и перера­ боткой нефти и газа, при дегазации угольных шахт, в животноводче­ ских хозяйствах, при обращении с бытовыми и промышленными отходами. За выбросы закиси азота почти на 80 % отвечает агропро­ мышленный комплекс (внесение органических и минеральных удоб­ Природные ресурсы и страте! ия развития 23 рений), около 10 % обусловлено процессами обращения с жидкими отходами, 9 % - результат сжигания ископаемого топлива. Выбросы фторпроизводных (гидрофторуглеродов, перфторуглеродов и гек­ сафторида серы) обусловлены в первую очередь отраслями про­ мышленности, связанными с производством хладагентов, раствори­ телей и пропеллентов (аэрозолей), горно-рудной промышленностью и цветной металлургией. Особенностью экономики России является ее высокая энергоем­ кость (табл. 2) и, соответственно, высокая карбоноемкость (табл. 3). Энергоемкость внутреннего валового продукта (ВВП) России в 3 7 раз выше, чем в промышленно развитых странах. Однако это обу­ словлено нс только технической и технологической отсталостью ос­ новных отраслей промышленности, высоким износом основных фон­ дов, но и климатическими условиями, а также неравномерностью рас­ пределения энергоресурсов и их потребителей по территории страны. Тем не менее существуют отрасли, где климатические условия и осо­ бенности территориального распределения потребителей не могут быть оправданием высоких удельных показателей энергопотребления. Так, в системе коммунального теплоснабжения не менее 15 % объек­ тов и тепловых сетей находятся в аварийном состоянии, а потери теп­ ла в них достигают 30 %. Помимо потерь тепла с утечками теплоноси­ теля ежегодно теряется более 0,25 км3 воды. Таблица 2. Удельная энергоемкость ВВП некоторых государств Страны Япония Германия Франция Великобритания США Канада Россия Удельная энергоемкость ВВП т у. т. / 1000 ам. долл % 100 0,15 0,18 120 0,19 126 140 0,21 167 0,25 233 0,35 673 1,01 Аналогично карбоноемкость (объем выбросов СОг на единицу ВВП) российской экономики в 10-20 раз превышает этот же пара­ метр не только в промышленно развитых, но и в странах с переход­ ной экономикой (см. табл. 3). Причем за период с 1990 по 2000 г. в Глава 2 24 перечне стран, которые подвергли анализу эксперты Международ­ ного энергетического агентства (МЭА), Россия едва ли не единст­ венное государство, где карбоноемкость экономики не снизилась, а выросла. Правда, по российским данным с 1998 г. в России нача­ лось снижение карбоноемкости экономики, и к 2003 г. оно соста­ вило 22 %. Карбоноемкость экономики в 2003 г. достигла 82,1 % от уровня 1990 г. Таблица 3. Удельные выбросы ПГ в некоторых странах (в соответствии с данными МЭА) Объем выбросов С 0 2 на единицу ВВП, кг С 02/ 2000 ам. долл. Страна 1990 г. 2001 г. Развитые страны 0,21 0,20 Япония Дания 0,31 0,24 0,41 Финляндия 0,36 0,35 Нидерланды 0,42 Германия 0,31 0,43 0,41 0,54 Великобритания 0,63 США 0,74 Страны с переходной экономикой и развивающиеся страны 1,00 Венгрия 1,40 2,08 Чехия 2,82 Польша 3,02 1,77 4,02 Россия 3,72 КНР 5,67 2,75 Ожидается, что модернизация промышленности и коммунально­ го хозяйства может, исходя из опыта развитых стран, привести к значительной экономии топливно-энергетических ресурсов и, соот­ ветственно, к дополнительному снижению выбросов ПГ. ИНЭИ РАН были проведены расчеты потенциала техноло­ гического энергосбережения в различных отраслях экономики Рос­ сии (табл. 4). В целом при реализации энергосберегающих меро­ приятий, технологий и оборудования экономия может достичь 430 млн т у. т./год, что одновременно приведет к сокращению вы­ бросов ПГ на 20-30 %. Природные ресурсы и стратегия развития 25 Как и следовало ожидать, наибольшие возможности для эконо­ мии, приблизительно по 30% , имеют топливно-энергетический комплекс, промышленная сфера и коммунально-бытовой сектор. Одной из главных целей Энергетической стратегии России явля­ ется максимально эффективное использование топливно-энергетиче­ ских ресурсов, научно-технического и экономического потенциала предприятий - производителей и потребителей этих ресурсов. Дос­ тигаться же эта цель должна через повышение эффективности ис­ пользования энергии на основе энергосберегающих технологий. Таблица 4. Потенциал технологического энергосбережения в различных отраслях экономики России Электро­ энергия, млрд кВт/ч Централи­ зованное теплоснаб­ жение, млн Гкал Топливо, млн т у. т. Всего, млнт у.т. 29-35 70-80 99-110 120-135 110-135 150-190 49-63 110-140 Транспорт Сельское хозяйство 7-11 4-5 5 22-26 9-11 23-30 12-15 Коммунально­ бытовой сектор 70-74 120-135 51-60 95-110 220-260 345-410 230-270 36(М 30 Отрасль Топливноэнергетический комплекс Промышленность и строительство Итого Общемировые тенденции развития НГК обусловливают перво­ очередные мероприятия с целью улучшения эффективности работы нефтегазовой промышленности России, в том числе : * привести в соответствие объемы добычи нефти и газа и экс­ плуатацию новых рентабельных месторождений с величиной реаль­ ных нефтяных и газовых запасов; * диверсифицировать географию экспортных поставок (Япония, Китай) сырой нефти и природного газа; * в перспективе необходимо изменить практику экспорта при­ родного газа - создать инфраструктуру не только по газопроводам, но и в виде сжиженного природного газа. 26 Глава 2 В заключение следует сказать, что практика рыночной «саморе­ гуляции» при реализации политики энергосбережения в государст­ венных масштабах и при стремлении извлечь максимальную выгоду из экономических механизмов Киотского протокола с высокой сте­ пенью вероятности обречена на провал. Большинство российских компаний вряд ли будут добровольно выделять серьезные инвести­ ции на энергосберегающие проекты, что в долгосрочной перспекти­ ве с неизбежностью приведет к потере их конкурентоспособности. Более того, это будет вести к дискриминации российских компаний на мировых товарных и финансовых рынках. Поэтому в этой сфере необходимо достаточно жесткое и эффективное государственное регулирование, что подразумевает подготовку и принятие на феде­ ральном уровне комплекса специальных законодательных и норма­ тивных актов, которых пока нет . В целом, безусловно, програм­ ма производит благоприятное впечатление, но понятно, что ее вы­ полнение будет сопровождаться некоторым ростом экологических проблем, т.к. экология нефти связана не только с ее добычей. Поми­ мо бурения скважин и их обустройства не исчезают проблемы ава­ рий при транспортировке, переработке и использования нефтепро­ дуктов, а также проблемы утилизации отходов нефтегазовых произ­ водств. Все эти вопросы будут рассмотрены в последующих главах, но минимизация ущерба, причиняемого окружающей среде, невоз­ можна без знания необходимых положений из общей экологии, т.к. эти знания способствуют углублению экологического мировоззре­ ния специалистов, что позволяет принимать правильные решения в критических ситуациях, возникающих в результате антропогенного воздействия на окружающую среду. Задача уменьшения экологического ущерба уже давно вышла на мировой уровень, и только обеспечение устойчивого развития госу­ дарств не позволит человечеству скатиться к экологической катаст­ рофе. Однако только достаточно прочные экологические знания по­ зволят на научной основе строить взаимоотношения «человек - при­ рода», позволяющие выйти на путь коэволюционного развития. В этой связи полезно рассмотреть ряд ситуационных положений, трак­ тующих экологию как научное знание. Глава 3. КЛАССИФИКАЦИЯ ЭКОЛОГИИ КАК НАУЧНОГО ЗНАНИЯ Экология (от греч. «oikos» - дом, жилище, местопребывание и «logos» - учение) - наука об отношениях растительного мира и жи­ вых организмов и образуемых ими сообществ между собой и с ок­ ружающей средой. Этот термин предложен немецким ученым Э. Геккелем в 1866 г. В целом современная всеобщая, или большая, экология - это на­ учное направление, рассматривающее некую значимую совокуп­ ность природных и отчасти социальных (для человека) явлений и предметов. В настоящее время экология разделилась на ряд научных отраслей и дисциплин, подчас далеких от первоначального понима­ ния экологии как биологической науки (биоэкологии) об отношени­ ях живых организмов с окружающей средой, хотя в основе всех со­ временных направлений экологии лежат фундаментальные идеи биоэкологии. В зависимости от размеров объектов изучения экологию делят на аутоэкологию (организм и его среда), популяционную (популяция и ее среда), синэкологию (биохимическое сообщество, экосистема и их среда), географическую или ландшафтную (крупные геосистемы, географические процессы с участием живого и их среда) и глобаль­ ную (мегаэкология, учение о биосфере Земли). По отношению к предметам изучения экологию подразделяют на экологию микроорганизмов, растений, животных, человека, сель­ скохозяйственную, промышленную (инженерную) и общую. С учетом среды и компонентов выделяют экологию суши, пре­ сных водоемов, морей, тундр, лесов, городов и т.д. Схема основных направлений экологии приведена на рис. 8. В зависимости от методов изучения различают такие экологи­ ческие направления, как биосферная, медицинская, математическая, химическая, экономическая, юридическая и др. . 28 Глава 3 Биосферная экология изучает глобальные изменения, которые происходят на нашей планете в результате воздействия хозяйствен­ ной деятельности человека на природные явления. Лесная экология изучает способы использования ресурсов лесов (древесина, промысловые животные, ягоды и др.) при их постоянном восстановлении, а также роль, которую играют леса в поддержании водного режима ландшафтов. Экология тундр изучает способы рационального природопользо­ вания в тундре и лесотундре - оленеводство и охота. Важным на­ правлением в экологии тундр в последнее десятилетие стали изуче­ ние влияния на экосистемы добычи нефти и газа и разработка спосо­ бов уменьшения вредного воздействия промышленности. Экология морей изучает влияние хозяйственной деятельности че­ ловека на морские экосистемы: загрязнение при добыче нефти и газа на шельфе, при сбрасывании в воду промышленных и бытовых стоков и твердых отходов, в том числе с морских судов. Эта наука разраба­ тывает методы восстановления и поддержки морских экосистем. Сельскохозяйственная экоюгия изучает способы получения сельскохозяйственной продукции без истощения ресурсов почвы и лугов и при сохранении окружающей среды и производства эколо­ гически чистых (т.е. незагрязненных опасными для здоровья челове­ ка веществами) продуктов. Промышленная экология изучает влияние выбросов промышлен­ ных предприятий на окружающую среду и возможности снижения этого влияния за счет совершенствования технологий и очистных сооружений. Городская экология изучает возможности улучшения среды оби­ тания человека в городе. Медииинская экология изучает болезни человека, связанные с за­ грязнением среды, и способы их предупреждения и лечения. Здоро­ вье населения любой территории - лучший показатель состояния среды его обитания. Некоторые науки экологического комплекса выделены не по объекту изучения, а по методам, с помощью которых этот объект изучается. Математическая экология моделирует экологические процессы, т.е. отклонения в природе, которые произойдут при изменении эко­ логических условий. I Рис 8 Схема основных направлений экологии Динамическая экология I Экология общая I I Аналитическая экология Классификация экологии 29 30 Глава 3 Химическая экология - это отрасль научного знания, которая изу­ чает схемы загрязнения окружающей среды, создавая теоретическую базу, в соответствии с которой можно разрабатывать методы опре­ деления веществ-загрязнителей, попадающих в атмосферу, воду, почву и продукты питания, способы химической очистки газообраз­ ных, жидких и твердых отходов и новые технологии производства, при которых количество отходов уменьшается. Экономическая экология разрабатывает экономические механизмы рационального природопользования - оценки стоимости ресурсов (во­ да, древесина, нефть и т.д.) и размеры штрафов за загрязнения. Юридическая экология разрабатывает систему законов, направ­ ленных на защиту природы. Юристы-экологи выступают в качестве защитников природы на судебных процессах, связанных с экологи­ ческими преступлениями или нарушениями законов рационального природопользования. Экология и охрана природы тесно связаны между собой, но если экология - это фундаментальная наука, то охрана природы относится непосредственно к практике. Однако обе они имеют социальноэкономические аспекты и междисциплинарные сферы взаимодействия. Специалисты по наукам экологического комплекса, выделенным по признакам объектов и методов изучения, должны работать вместе. Так, в решении вопросов лесной экологии могут принимагь участие специали­ сты-эколога - математики, экономисты и юристы, а при решении вопро­ сов медицинской экологии к этим специалистам должен присоединиться еще и эколог-химик, который может проследить судьбу химических ве­ ществ, выброшенных предприятиями в окружающую среду, и предло­ жить способы уменьшения их вредною влияния на здоровье человека. Если человечество не будет принимать меры по предотвраще­ нию за^язнения окружающей среды, то существующий экологиче­ ский кризис может перерасти в экологическую катастрофу. Экологический кризис - это критическое состояние окружающей среды, вызванное расточительным использованием природных ре­ сурсов (воды, воздуха, почвы, растительного и животного мира) и загрязнением окружающей среды, которое угрожает существованию человека, но большая часть экосистем еще способна к гомеостазу, однако все более заметными становятся ландшафтные изменения на планете, например опустынивание. Экологический кризис перерас­ тает в экологическую катастрофу, когда более 2/3 экосистем поте­ ряют свою способность к самовосстановлению. Глава 4. ЕСТЕСТВЕННЫЕ И АНТРОПОГЕННЫЕ ИСТОЧНИКИ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПРИРОДНУЮ СРЕДУ Под загрязнением окружающей природной среды понимаю т по­ ступление в биосферу любых твердых, жидких и газообразных ве­ ществ или видов энергии (теплоты, звука, радиоактивности и т.п.) в количествах, оказывающих вредное влияние на человека, животных и растения как непосредственно, так и косвенным путем. Выделяют: естественное загрязнение, возникшее в результате мощных природных процессов (извержение вулканов, лесные пожары, выветривание и пр.), без какого-либо влияния человека; и антропоген­ ное - являющееся результатом деятельности человека. Основные груп­ пы источников антропогенного загрязнения приведены на рис. 9 . Наиболее опасным для природных экосистем и человека является именно химическое загрязнение, т.е. увеличение количества химиче­ ских компонентов в биосфере в концентрациях, превышающих норму. По расчетам специалистов, в настоящее время в природной среде содержится от 7 до 8,6 млн химических веществ, причем их арсенал ежегодно пополняется еще на 250 тыс. новых соединений. По оценке Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), из более чем б млн известных химических соединений практически используется до 500 тыс. соединений; из них около 40 тыс. обладают вредными для человека свойствами, а 12 тыс. являются токсичными. Многие химические вещества обладают канцерогенными и мута­ генными свойствами, среди которых особенно опасны 200 наимено­ ваний (список составлен экспертами Ю НЕСКО): бензол, асбест, бенз(а)пирен, пестициды (ДДТ, элдрин, линдан и др.), ТМ (особенно ртуть, свинец, кадмий), разные красители и пищевые добавки . Рис 9. Классификация источников антропогенных загрязнений ГРУППЫ ИСТОЧНИКОВ ЗАГРЯЗНЕНИЯ 32 Глава 4 Естественные и антропогенные источники 33 Среди других химических загрязнителей надо отметить диокси­ ны как наиболее ядовитые из веществ, созданных человеком, и по­ верхностно-активные вещества (ПАВ). ПАВ загрязняют нс только водные, но и наземные экосистемы - при поливе земель сточными водами, внесении в агроэкосистсмы пссгицидных препаратов, содержащих в качестве одного из компонентов детер­ генты. Возможность воздействия ПАВ на наземные растения ранее недо­ оценивалась. Как показали опыты, ПАВ (анионный детергент додецилсульфат натрия и другие) тормозят удлинение проростков высших расте­ ний. При достаточно высокой концентрации (более 1 мг/мл) проростки погибают. Но все-таки при изучении проблем, связанных с воздействием на окружающую среду, следует учитывать, что они не являются четко очерченной областью, как это представляется на первый взгляд. Ко­ нечно, в некоторых случаях ситуацию можно истолковать достаточно однозначно. Так, например, утечка из хранилища на химическом предприятии (Севезо, Италия, 1976 г.) высокотоксичного соединения 2,3,7,8-тетрахлордибснзодиоксина, которая привела к трагическим последствиям для людей и всего живого, должна рассмагриваться как прямое антропогенное воздействие на природу. Но как быть с образо­ ванием оксидов азота при работе автомобильного двигателя? Естест­ венное поступление оксидов азота в атмосферу во много раз превосхо­ дит вклад, обусловленный антропогенной деятельностью (табл. 5) . Таблица 5. Перечень некоторых выбросов природного и антропогенного происхождения Выброс С0 2 СО Углеводороды СН, NHj NO, NOj (в пересчете на N 0 2) S02 N20 Природный, млн т/год 600000 3800 2600 1600 Антропогенный, млн т/год 1200 7 53 150 4 700 20 145 22000 500 90 110 34 Глава 4 Можно ли в этом случае говорить о существенном воздействии на природу? Должны ли нас беспокоить наблюдаемые изменения внешней среды, когда естественные преобразования в ходе истории по своим последствиям значительно превосходят все последствия антропогенного вмешательства? Может ли вмешательство человека в экосистему биосферы создать такие условия, что не сработает ме­ ханизм естественного саморегулирования и обновления? Изменения природной среды, вызванные деятельностью человека, незначительны в масштабах всей планеты, но они значительно отли­ чаются по скорости своего протекания. Естественные изменения по сравнению с продолжительностью человеческой жизни проходят крайне медленно и внешне почти незаметно. Антропогенное вмеша­ тельство, напротив, проявляется весьма быстро, что особенно заметно в последнее столетие. Например, обогащение земной атмосферы ки­ слородом от 1 до 21 % продолжалось от 1 до 1,5 млрд лет, что состав­ ляет примерно 0,004 % в 200-300 тыс. лет. В то же время в результате человеческой деятельности содержание С 0 2 в воздухе увеличилось на 0,004 % в течение нескольких последних десятилетий. Понятно, что столь быстрое антропогенное вторжение в природные комплексы ос­ тавляет слишком мало шансов на генетическое приспособление биоты к изменениям, особенно для высших организмов. Другая особенность антропогенного воздействия на природу со­ стоит в том, что есть высокая вероятность образования высокоток­ сичных продуктов, опасных и для человека, и для всего живого. Воз­ никновение токсичных загрязнений может быть связано с накопле­ нием природных элементов или соединений, обладающих высокой токсичностью, например солей тяжелых металлов (Pb, Cd, Сг и др.), пестицидов. Кроме того, возможно образование новых веществ, представляющих опасность для биосферы: синтез галогенсодержа­ щих органических соединений, в том числе диоксинов - высокоток­ сичных экотоксикантов. Все виды и особенности воздействия на природные экосистемы можно оценить, только тщательно изучая отдельные этапы взаимо­ действия экосистем в общем цикле превращений. Учитывая слож­ ность и многогранность проблем, связанных с изменением природ­ ной среды, рассмотрим лишь химические аспекты некоторых из них. Г лава 5. К О Н Ц ЕП ТУ А Л ЬН Ы Е ВО П РО СЫ И ЗУЧЕН ИЯ Х И М И Ч ЕС К О ГО ВО ЗДЕЙСТВИЯ НА «Ж И ВО Е ВЕЩ ЕСТВО» П РИ РО Д Н Ы Х С РЕД 5.1. Воздействие химического состава функционирование природных комплексов атмосферы на Именно о загрязнении атмосферы стоит говорить в первую оче­ редь, т.к. именно эта геологическая оболочка Земли для большого числа загрязнителей является промежуточной в цепи превращений и переноса поллютантов в самой большой из экосистем - биосфере. Известно, что загрязнители атмосферы попадают в большое число экосистем гидросферы, литосферы за счет выпадения осадков или дальнего переноса загрязнений в результате интенсивного движения в тропосфере. Биохимические

1. Загрязнение атмосферы.

Нефтегазовый комплекс был и остается крупнейшим загрязнителем атмосферного воздуха в стране. Он дает до 30% загрязняющих веществ, выбрасываемых промышленностью. Причем, вклад нефтегазового комплекса в загрязнение воздуха в течение последних лет стабильно растет, за последние 5 лет он вырос примерно в 1,7 раза.

Две трети атмосферных выбросов, генерируемых нефтегазовым комплексом, приходится на нефтедобычу. Активность нефтедобывающих компаний дорого обходится окружающей природной среде.

Ежегодно на месторождениях нефти в России сжигается, по разным оценкам, от 7 до 3,5 млрд. м 3 природного газа (для ХМАО эта величина в 2003 г. составила 6,1 млрд. м 3), и это имеет значение для всей окружающей природной среды.

2.Загрязнение атмосферы нефтеперерабатывающими заводами.

Крупными источниками загрязнения окружающей среды остаются практически все нефтеперерабатывающие предприятия. Правда, наращивая объемы производства, НПЗ последовательно уменьшают объемы вредных выбросов- к настоящему времени примерно на треть по сравнению с 1995 годом. Реконструируемые производства менее опасны для окружающей среды, чем старые предприятия.

За год НПЗ выбрасывают в воздух более 600 тыс. тонн загрязняющих веществ. Более половины выбросов (58%) приходится на летучие органические соединения. Еще 20,8% выбросов - диоксид серы. Далее идут углеводороды (10%) и оксид углерода (6%).

3. Загрязнение водной среды

В сфере водопользования нефтегазовый комплекс, если исключить из него химические и нефтехимические производства, является далеко не самым главным загрязнителем. Суммарный вклад предприятий нефтегазодобычи и нефтепереработки составляет порядка 2,6% и постепенно снижается. Тем не менее, внимание к практике водопользования достаточно велико как со стороны природоохранных организаций, так и самих компаний.

4. Загрязнение почвы и земельных угодий

Ежегодные потери нефти в России в результате утечек и аварий оцениваются в 5% от объема добычи, что при 360 млн. т составит 18 млн. Только в 1999 г., по данным департамента экологии Министерства энергетики, количество утечек составило более 29 тыс., а в ХМАО официально за этот год признано около 2 тыс. Комитет экологии Государственной думы на парламентские слушания по экологической безопасности в нефтегазовой промышленности представил данные о ежегодных потерях в 17-20 млн. т., причем наиболее загрязненными являются территории нефтедобычи Западной Сибири. По данным экспертов голландской независимой консалтинговой компании IWACO, в настоящее время в Западной Сибири нефтью загрязнено от 700 тыс. до 840 тыс. га земель, что в 7 раз превышает территорию Москвы. Госгортехнадзор сообщает о 40 тыс. аварий, по неофициальным данным, в Ханты-Мансийском округе ежегодно на землю выливается до 2 млн. т нефти.

5. Аварии на скважинах и нефтепроводах

Объекты нефтегазового комплекса являются источниками повышенной опасности. Интенсивное вовлечение в разработку месторождений со сложными горно-геологическими условиями создает предпосылки к возникновению аварий с серьезными экологическими последствиями.

Снабжение России и зарубежья нефтегазовым топливом и сырьем осуществляется магистральными трубопроводами. Все больше обостряются проблемы повышения эффективности транспорта нефти, обновления технологий обслуживания и ремонта трубопроводов, обеспечения их надежности и экологической безопасности в условиях объективного "старения" и разрушения в силу влияния активных внешних сред и разнообразных внутренних физико-химических процессов.

Заключение

Метод солянокислотной обработки забоев скважин основан на способности соляной кислоты вступать в химическую реакцию с породами, сложенными известняками и доломитами, и растворять их.

На нефтяных промыслах применяют следующие виды кислотных обработок;

1. кислотные ванны

2. кислотные обработки под давлением

3. термохимические и термические обработки и т. д.

На Суторминском месторождении наиболее распространены обычные кислотные обработки, когда в продуктивные пласты нагнетают специальный раствор соляной кислоты либо самотеком, либо с помощью насосов. Предварительно скважину очищают от песка, механических примесей, продуктов коррозии и парафина. У устья монтируют оборудование, агрегаты и средства, опрессовывают трубопроводы.

Солянокислотные обработки (СКО) наиболее широкое применение находят в Суторминском месторождении, эффективность их достаточно высока, прежде всего, при проведении первой-второй обработок. После проведения СКО увеличивается дебит скважин.

Список использованной литературы

Состояние окружающей природной среды является одной из наиболее острых социально-экономических проблем, прямо или косвенно затрагивающих интересы каждого человека.

Создавая необходимые для своего существования продукты, отсутствующие в природе, человечество использует различные незамкнутые технологические процессы по превращению природных веществ. Конечные продукты и отходы этих процессов не являются в большинстве случаев сырьем для другого технологического цикла и теряются, загрязняя окружающую среду. Человечество преобразует живую и неживую природу значительно быстрее, чем происходит их эволюционное восстановление. Потребление нефти и газа несопоставимо, например, со скоростью их образования.

В настоящее время человечество находится в периоде сверх интенсивного использования ресурсов окружающей среды – расход ресурсов превышает их прирост, что неизбежно ведет к исчерпанию ресурсов.

Современное экологическое состояние территории России можно определить как критическое . Продолжается интенсивное загрязнение природной среды. Спад производства не сопровождался снижением загрязнений, т.к. в условиях рыночных отношений стали еще более экономить на природоохранных затратах. На фоне ухудшения социально-экономических условий проживания граждан России проблема экологического неблагополучия приобрела особую остроту. Она представляет реальную угрозу самим биологическим основам здоровья и жизнедеятельности населения страны.

При этом важно учитывать, что негативным последствиям экологических процессов присуща значительная инерционность. Так, если сегодня полностью прекратится выброс озоноразрушающих веществ, то уже накопившееся их количество в атмосфере будет разрушать слой озона еще на протяжении десятилетий. Последствия выброса радиоактивных веществ от взорванных в атмосфере и под землей ядерных бомб и от работающих атомных станций также будут сказываться негативно на состоянии окружающей природной среды еще долгие годы.

Вот почему сегодня нельзя откладывать усилия по ее оздоровлению, чтобы экологический кризис не перерос в экологическую катастрофу . Россия и так опоздала с принятием радикальных мер в данной сфере.

Специалисты по экологической ситуации считают, что кардинальное улучшение состояния окружающей природной среды в России может стать возможным только при реализации дополнительно ко всем существующим сейчас направлениям действий в области охраны окружающей среды и здоровья человека двух новых подходов.

Первый – связан с применением во всех областях внутренней политики концепции перехода РФ к устойчивому развитию . Это означает необходимость постоянного учета в экономической и социальной жизни общества проблем исчерпаемости природных ресурсов, экологической емкости биосферы в целом. Для этого прежде всего потребуется прекратить планировать и осуществлять хозяйственные и технические проекты, не обеспечивающие сохранность и поддержание как глобального, так и регионального природного равновесия.

Второй подход в решении экологических проблем связан с внедрением при оценке хозяйственной и иной деятельности концепции уровня приемлемого риска .

Общеизвестно, что среди экологически неблагополучных отраслей отечественной промышленности ТЭК занимает едва ли не первое место. На его долю приходится свыше 40% общих загрязнений окружающей среды.

Предприятия ТЭК ежегодно нарушают около 30 тыс. га земель, при этом рекультивируют менее половины. Из этого объема земель 43% приходятся на долю нефтяной отрасли.

Нефтегазодобывающая отрасль – одна из самых экологически опасных отраслей хозяйствования. Она отличается большой землеемкостью, значительной загрязняющей способностью, высокой взрыво- и пожароопасностью промышленных объектов. Химические реагенты, применяемые при бурении скважин, добыче и подготовке нефти , а также добываемые углеводороды и примеси к ним являются вредными веществами для растительного и животного мира, а также для человека.

Нефтегазодобыча опасна повышенной аварийностью работ, т.к. основные производственные процессы происходят под высоким давлением. Промысловое оборудование и трубопроводные системы работают в агрессивных средах.

Проиллюстрируем в цифрах основные закономерности влияния объектов нефтяной и газовой промышленности на окружающую среду.

Определяющими факторами глобального нефте-газопромышленного техногенеза являются:

-масштабы добычи нефти и газа ;

-уровень их потерь естественном и переработанном виде.

При современных способах разработки около 40-50% разведанных запасов нефти и 20-40% природного газа остаются не извлеченными из недр, от 1-17% нефти, газа и нефтепродуктов теряются в процессах добычи , подготовки, переработки, транспортирования и использования.

Крупные комплексы нефтяной и газовой промышленности и населенные пункты преобразуют почти все компоненты природы (воздух, воду, почву, растительный и животный мир и т.п.).

В атмосферу, водоемы и почву в мире ежегодно выбрасывается более 3 млрд. т. твердых промышленных отходов, 500 км 3 сточных вод.

Номенклатурный состав ядовитых загрязнений содержит около 800 веществ, в том числе мутагены (влияют на наследственность), канцерогены, нервные и кровяные яды (функции нервной системы), аллергены и др.

Только предприятия нефтедобывающей промышленности России в последнее время ежегодно выбрасывают в атмосферу более 2.5 млн т загрязняющих веществ, сжигают около 6 млрд м 3 нефтяного газа , оставляют неликвидированными десятки амбаров с буровым шламом, забирают из водоемов 740 млн м 3 пресной воды.

Нерегулируемый в экологическом смысле рост объемов добычи нефти , газа и других топливно-энергетических ресусров обусловил опасные деградационные процессы в литосфере: обвалы, землетрясения, провалы, местные подвижки земной коры и т.д., что отрицательно влияет на распределение геомагнитного и гравитационного полей Земли.

По второму фактору регионально-экологического значения:

Потери нефти в мире при ее добыче , переработке и использовании превышают 45 млн. т. год, что составляет около 2% годовой добычи . Причем, из них 22 млн. т. теряется на суше, около 7 млн. т. – в море и до 16 млн. т. поступает в атмосферу из-за неполного сгорания нефтепродуктов при работе автомобильных, авиационных и дизельных двигателей.

Наибольшее количество выбросов веществ, загрязняющих атмосферу, приходится на долю факелов, особенно при аварийных ситуациях. Расчеты показали, что 75% количества выбросов составляют оксид углерода: СО. При неполном сгорании нефтяного газа , он поступает в верхние слои атмосферы, где окисляется до СО 2 и участвует в создании «парникового» эффекта.

Выброс загрязняющих веществ (ЗВ) от объектов добычи нефти создает на месторождении зоны, где приземные концентрации превышают ПДК в 3-10 раз.

В настоящее время масштабы воздействия на природу стали превышать ее восстановительный потенциал.

Объем загрязняющих веществ в воздухе и воде, почве непрерывно растет. Окружающая природная среда необратимо и опасно изменяется. Промышленные объекты являются источниками выбросов в атмосферу окислов серы и окислов азота и обусловливают повышенный риск выпадения, так называемых, кислотных дождей. Природная среда не только сама изменяется, но и изменяет большое разнообразие биологических видов (биоценозов).

Таким образом, во всех видах производственной деятельности предприятий нефтегазовой отрасли окружающая природная среда используется как источник потребляемых природных ресурсов и как природная емкость для хранения углеводородного сырья и для сброса непригодных для дальнейшего использования на данном этапе развития производственных отходов.

В вопросах охраны окружающей среды существует два крайних противоположных мнения.

Одно сводится к тому, что вмешательство в окружающую среду необходимо резко ограничить, т.к. современные методы хозяйствования могут привести к катастрофическим последствиям.

Другое мнение заключается в том, что потенциал самовосстановления природы достаточно велик и поэтому не следует затрачивать большие средства на ее охрану и проведедние рекультивационных работ.

Применительно к нефтегазовому региону концепция подхода к проблемам охраны окружающей среды должна учитывать и следующие факторы:

1. Чтобы выжить, человек должен хозяйствовать на земле, добывать нефть , газ и другие полезные ископаемые.

2. На современном этапе развития науки и техники не существует таких технологий добычи , транспорта и переработки нефти , которые реализовывались бы без отрицательного воздействия на природу.

Рациональное природопользование является компромиссом между необходимостью действий для обеспечения хозяйственной деятельности и соответствующим состоянием окружающей природной среды.

(т.е. необходимо оптимально совмещать 1 и 2 фактор: добывать нефть и осваивать месторождения сводя к минимуму негативные последствия, максимально восстанавливая нарушенные территории, не допуская аварийных разливов нефти ).

Успешная реализация любых компромиссных решений может быть достигнута только путем формирования и соблюдения ограничительных мер, определяющих: 1) содержание и 2) условия разумного использования природных ресурсов и 3) экологическую безопасность принимаемых решений. Мировые тенденции и российские проблемы.Осознание значимости возможных последствий бесконтрольного природопользования нашло отражение в выводах Конференции ООН по окружающей среде и развитию, состоявшейся в 1992г. в Рио-де-Жанейро. На этом форуме было отмечено, что прежняя модель социально-экономического развития себя исчерпала и достижение нового, более высокого уровня жизни для всех народов возможно только при условии исключения тех негативных факторов, которые не соответствуют модели устойчивого развития.

Действительно, потребление в развитых странах мира увеличивается в геометрической прогрессии. Например, топливно-энергетических ресурсов за последние 25-30 лет на планете использовано столько же, сколько за всю предыдущую историю человечества, причем примерно три четверти из них приходятся на долю нефти и газа . В эти условиях просто необходима сбалансированность между повышением материального благосостояния людей и сохранением благоприятной среды их обитания.

Международное сообщество, стремясь придать развитию устойчивый и долговременный характер с тем, чтобы оно отвечало интересам нынешнего поколения, не лишая потомков возможности удовлетворять свои потребности, в рамках ООН приняло ряд важных решений и программных документов. Это – прежде всего:

ü Декларация Конференции ООН по проблемам окружающей среды, прошедшей в Стокгольме в 1972г;

ü Декларация Конференции ООН по окружающей среде и развитию, состоявшейся в 1992г. в Рио-де-Жанейро;

ü Программа действий на 21 век, принятая Генеральной Ассамблеей ООН на ее девятнадцатой специальной сессии в 1997г.

Не остается в стороне от обще планетарных тенденций и наша страна. В России в целях осуществления последовательного перехода к устойчивому развитию указом президента в апреле 1996г. также была принята «Концепция перехода Российской Федерации к устойчивому развитию». Немаловажен тот факт, что в этом документе нашел свое отражение один из основных принципов Декларации, принятой в Рио-де-Жанейро: для достижения устойчивого развития защита окружающей среды должна составлять неотъемлемую часть процесса развития и не может рассматриваться в отрыве от него.

Однако на пути воплощения в жизнь концепции устойчивого развития перед Россией встает ряд трудноразрешимых проблем. Не секрет, что многие отрасли отечественной экономики структурно деформированы и неэффективны, а негативное воздействие на окружающую среду (расчете на единицу производимого продукта) в России выше, чем в технологически передовых странах. У нас до сих пор не нашла применения широко распространенная в ряде развитых государств, например, в Японии, практика исключения стоимости очистных сооружений из налогооблагаемой базы имущества предприятий и предоставления льготных целевых инвестиционных кредитов, направляемых на оздоровление окружающей среды.

Как и во всякий переходный для страны период, сейчас существенно увеличилась опасность ухудшения экологической ситуации на действующих производствах, что объясняется постоянными финансовыми потрясениями, хроническим несоблюдением технологических режимов, ветхостью оборудования и т.д. Былая практика, опиравшаяся на принудительные методы соблюдения экологической безопасности производства (через нормы, законы, правила), и в наши дни сохраняет устойчивые позиции. Экономический механизм природоохранной деятельности, как и прежде, представляет собой систему платежей за пользование природными ресурсами, за выбросы и сбросы загрязняющих веществ, размещение отходов и другие виды вредного воздействия на природу. Эта система при новых экономических и правовых отношениях морально устарела и не соответствует современным требованиям.

Несомненно, что создание благоприятных предпосылок для снижения загрязнения окружающей среды возможно только объединенными усилиями правительства, законодателей и производителей национального продукта. Назрела необходимость в создании механизма сотрудничества между природоохранными организациями и промышленниками, направленная на совместную подготовку и реализацию экологических программ и проектов, поиск источников их финансирования, оперативный обмен информацией в данной области. Более того, было бы целесообразным изменить методы расчета эффективности производства таким образом, чтобы этот показатель находился в прямой зависимости от экологической безопасности.

Техническое и технологическое отставание отечественной продукции от зарубежных аналогов не позволяет винить в отраслевых экологических проблемах одних только нефтяников . Проблемы эти лишь наиболее ярко проявляются в сфере их деятельности. В связи с этим необходимо подчеркнуть, что повышение экологической эффективности нефтегазового производства является комплексным вопросом, решение которого зависит от общего состояния экономики России. Необходима долгосрочная государственная программа технического переоснащения нефтегазового комплекса, которая бы предусматривала и решение существующих экологических проблем в соответствии с современными мировыми стандартами.

В нефтегазовой отрасли, как и в целом по России, необходимо скорейшее решение ряда принципиальных задач. К их числу относится обеспечение стабилизации и последующего коренного улучшения состояния окружающей среды за счет «экологизации» экономической деятельности, т.е. ввод хозяйственной деятельности в пределы емкости экосистем на основе массового внедрения энерго- и ресурсосберегающих технологий, внедрение системы экологического управления и менеджмента, включающей в себя создание такого механизма, который целенаправленно будет ориентировать все субъекты предпринимательства на соблюдение природоохранных требований, требуется системных подход, оптимизирующий весь материально-производственный цикл – от сырья до готового продукта и утилизации отходов производства. Этот цикл должен включать в себя создание замкнутой промышленной схемы малоотходного и экологически приемлемого производства.

В период переходной экономики российский нефтегазовый комплекс оказался одной из самых устойчивых и стабильных отраслей экономики, хотя внешние (падение цен на нефть ) и внутренние (экономический кризис) причины легли тяжелым бременем и на нефтегазовый комплекс страны. Но и в этих условиях наши предприятия берут на себя инициативу решения экологических проблем и осуществления природоохранных проектов.

Экологическая опасность производства характерна для многих отраслей - химической, пищевой, текстильной, деревообрабатывающей, горнодобывающей, производства строительных материалов, транспорта и т.д. Не является исключением и нефтегазодобывающее производство.

Первой характерной особенностью нефтегазодобывающего производства является повышенная опасность его продукции, т.е. добываемого флюида - нефти, газа, высокоминерализованных и термальных вод и др. Эта продукция пожароопасна, для всех живых организмов опасна по химическому составу, гидрофобности, по возможности газа в высоконапорных струях диффундировать через кожу внутрь организма, по абразивности высоконапорных струй. Газ при смешении с воздухом в определённых пропорциях образует взрывоопасные смеси. Степень такой опасности наглядно проявилась при аварии, которая произошла невдалеке от г. Уфы. Имела место утечка газа из продуктопровода, образовалось скопление взрывоопасных компонентов. От искры (на этом участке двигались поезда) произошел мощный взрыв, приведший к многим человеческим жертвам.

Второй особенностью нефтегазодобывающего производства является то, что оно способно вызывать глубокие преобразования природных объектов земной коры на больших глубинах - до 10-12 тыс. м. В процессе нефтегазодобычи осуществляются широкомасштабные и весьма существенные воздействия на пласты (нефтяные, газовые, водоносные и др.). Так, интенсивный отбор нефти в больших масштабах из высокопористых песчаных пластов - коллекторов приводит к значительному снижению пластового давления, т.е. давления пластового флюида - нефти, газа, воды. Нагрузка от веса вышележащих пород первоначально поддерживалась как за счет напряжений в породном скелете пластов, так и за счёт давления пластового флюида на стенки пор. При снижении пластового давления происходит перераспределение нагрузки - снижается давление на стенки пор и, соответственно, повышаются напряжения в породном скелете пласта. Эти процессы достигают таких широких масштабов, что могут приводить к землетрясениям, как было, например, в Нефтеюганске. Здесь следует отметить, что нефтегазодобыча может воздействовать не только на отдельный глубокозалегающий пласт, но и на несколько различных по глубине пластов одновременно. Иными словами, нарушается равновесие литосферы, т.е. нарушается геологическая среда.

В практике нефтегазодобывающего производства известны и многолетние истечения минерализованных вод из скважин и серопроявления из пластов.

В целях поддержания пластового давления, широко применяется закачка поверхностных вод и различных смесей в пласты, что приводит к полному изменению физико-химической обстановки в них. Гридин считает, что в пластах образуются водонефтяные эмульсии, различные суспензии, меняется химический состав вод, поры могут закупориваться осадками, образующимися в процессе реакции поверхностных вод с пластовыми, там могут развиваться инородные бактерии и т.д.

В процессе сооружения основного производственного объекта нефтегазодобывающего производства, т.е. при бурении скважины во вскрытом ею интервале все пласты получают гидравлический канал связи между собой и атмосферой. При определённых условиях, складывающихся в результате нарушения технологии бурения или её несовершенства, вскрытые пласты сообщаются между собой и могут происходить перетоки вод, нефти и газа между пластами. В аварийных ситуациях при открытом фонтанировании флюиды могут изливаться на дневную поверхность и непосредственно загрязнять окружающую природную среду - почвы, земли, воды, атмосферу, растительность.

После ликвидации фонтанов нередки перетоки высоконапорных флюидов через вышележащие пласты на дневную поверхность в виде грифонов. В случаях глушения фонтанов (газовых) с помощью атомных взрывов наблюдались некоторые незначительные повышения уровня радиоактивности.

Современная технология крепления скважин несовершенна и не обеспечивает надёжного разобщения пластов за обсадной колонной. По этой причине через заколонное пространство большинства работающих скважин происходят межпластовые перетоки флюидов из высоконапорных пластов в низконапорные, т.е. чаще всего снизу вверх. В итоге резко ухудшается качество всей гидросферы.

В процессе бурения скважин даже без нарушения технологии происходит поступление буровых растворов в поглощающие горизонты, а также проникновение фильтрата растворов в околоскважинное пространство. Таким образом осуществляется загрязнение гидросферы на всех этапах жизни скважины, на всех стадиях ее работы.

Именно перечисленные выше процессы привели к загрязнению питьевых вод на территории Татарстана. Его жители во многих населённых пунктах вынуждены пользоваться привозной питьевой водой.

Третьей особенностью нефтегазодобывающего производства является то, что практически все его объекты, применяемые материалы, оборудование, техника являются источником повышенной опасности. Сюда же относится весь транспорт и спецтехника -автомобильная, тракторная, авиа и т.п. Опасны трубопроводы с жидкостями и газами под высоким давлением, все электролинии, токсичны многие химреагенты и материалы. Могут поступать из скважины и выделяться из раствора такие высокотоксичные газы, как, к примеру, сероводород; являются экологически опасными факелы, в которых сжигается неиспользуемый попутный нефтяной газ.

Во избежание ущерба от этих опасных объектов, продуктов, материалов система сбора и транспорта нефти и газа должна быть герметизирована.

Однако аварии на указанных объектах, а также на паро- и глинопроводах приводят к очень тяжёлым экологическим последствиям. Так, порывы нефтепроводов и глинопроводов загрязняют земли, почвы, воды.

Четвёртой особенностью нефтегазодобывающего производства является то, что для его объектов необходимо изымать из сельскохозяйственного, лесохозяйственного или иного пользования соответствующие участки земли. Иными словами, нефтегазо-добывающее производство требует отвода больших участков земли (нередко на высокопродуктивных угодьях). Объекты нефтегазодобычи (скважины, пункты сбора нефти и т.п.) занимают относительно небольшие площадки в сравнении, например, с угольными карьерами, занимающими очень большие территории (как сам карьер, так и отвалы вскрышных пород). Однако число объектов нефтегазодобычи очень велико. Так, фонд скважин в нефтедобыче близок к 150 тысячам. Ввиду очень большой разбросанности объектов нефтегазодобычи очень велика протяжённость коммуникаций -постоянных и временных автодорог, железных дорог, водных путей, ЛЭП, трубопроводов различного назначения (нефте-, газо-, водо-, глино-, продуктопроводов и т.д.). Поэтому общая площадь отводимых под нефтегазодобычу земель - пашен, лесов, сенокосов, пастбищ, ягельников и т.д. достаточно велика.

Пятой особенностью нефтегазодобывающего производства является огромное количество транспортных средств, особенно автотракторной техники. Вся эта техника - автомобильная, тракторная, речные и морские суда, авиатехника, двигатели внутреннего сгорания в приводах буровых установок и т.д. так или иначе загрязняют окружающую среду: атмосферу - выхлопными газами, воды и почвы - нефтепродуктами (дизельным топливом и маслами).

По уровню отрицательного воздействия на окружающую природную среду нефтегазодобывающее производство занимает одно из первых мест среди отраслей народного хозяйства. Оно загрязняет практически все сферы окружающей среды - атмосферу, гидросферу, причём не только поверхностные, но и подземные воды, геологическую среду, т.е. всю мощность вскрываемых скважиной пластов с совокупности с насыщающими их флюидами.

Характер воздействия на экологию обусловлен, в частности, и тем, что все технологические процессы нефтегазодобываюшего производства - разведка, бурение, добыча, переработка, транспорт - оказывают отрицательное влияние на окружающую среду.

Следует учитывать, что период, охватыващий разведку, изыскание и собственно строительство объектов нефтегазового комплекса (НГК), как правило, намного короче, чем плановый срок эксплуатации. Однако техногенные воздействия в этом периоде характеризуются гораздо большей интенсивностью, чем при эксплуатации, хотя носят иной характер. Экологический ущерб обусловлен здесь в основном физико-механическими воздействиями на почвы, гручты, флору, фауну, дестабилизацией гидрологической обстановки, активизацией эрозионных процессов, сведением растительности, загрязнением водоёмов, гибелью ихтиофауны, распугиванием животных, негативным, как правило, влиянием на образ жизни коренного населения осваиваемых территорий и пр. Особенно опасными эти виды экологического ущерба становятся в сочетании с низкой технофильностью осваиваемых территорий.

Уже только указанные обстоятельства выдвигают экологические проблемы нефтегазового строительства в ряд важнейших, требующих глубокого и всестороннего изучения, обязательного их учёта при проектировании, инженерных изысканиях и строительстве объектов НГК.

Решение проблемы экологического обеспечения нефтегазового строительства осуществляется на основе системного программно-целевого подхода, поскольку всякий раз требуется взаимосвязанное решение целого комплекса задач, связанных с определением источников вредных воздействий и загрязнений по всей совокупности технологий нефтегазового строительства; экологических резервов осваиваемых территорий; характера взаимодействий строительного производства с компонентами природной среды с учётом региональных факторов; экологической ситуации на момент начала строительства (фоновое состояние) и прогноза на период строительства и эксплуатации, т..е. оценки реальной и потенциальной экологической опасности на весь период существования объекта для штатной и аварийной ситуаций; системы критериев и количественных показателей устойчивости ландшафтов к воздействиям и эффективности природоохранительных мероприятий и т.д.

Особую остроту экологические проблемы нефтегазового строительства приобрели при освоении нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений Севера и Крайнего Севера Западной Сибири и Европейской части России. Экстремальность экологической ситуации там обусловлена повсеместным залеганием многолетнемёрзлых пород (ММП), низкой биологической активностью и скудностью местной флоры и фауны вследствие продолжительного периода отрицательных температур. Специфические природно-климатические, инженерно-геологические, геокриологические, гидрологические, геоботанические и т.п. условия районов распространения многолетнемерзлых грунтов, а также повышенная хрупкость и уязвимость экосистем Крайнего Севера осложняются к тому же социальными и бытовыми проблемами малых народностей, населяющих эти районы, что предъявляет особые требования к тактике и стратегиии освоения арктических и субарктических месторождений углеводородного сырья. Непрерывно в этом направлении и совершенствуются технические решения по добыче, сбору, подготовке и транспорту нефти и газа, организации и технологии строительства.

Основные направления совершенствования - сокращение сроков и повышение качества строительства, сокращение площадей отчуждаемых земель, индустриализация строительства и соответствующее сокращение занятости работников, сезонная регламентация строителъства. Всё более жёсткая ориентация на природосбережение привела к изменению структуры и состава проектов, включению в них самостоятельных природоохранных разделов, не только конструктивных, но технологических и организационных, предшествующих основным строительно-монтажным работам и завершающих их. Соответственно протерпевает изменения и структура инвестиций в нефтегазовом строительстве. Объемы финансирования всех природоохранных мероприятий - или комплексного инженерно-экологического обеспечения - должны достигнуть 7-10% от общих затрат, в зависимости от экологических характеристик того или иного осваиваемого региона.

В районах со сложными природно-климатическими условиями радикальным образом изменяются состав и структура инженерных изысканий. В них включаются дополнительные детальные геокриологические изыскания, большой биологический блок, исследование социальных проблем освоения и др. Новым элементом изысканий должна стать инвентаризация экологических нарушений, на основе и по результатам которой формируется система постоянно действующего иженерно-экологического мониторинга по всей осваиваемой территории.