Исследование влияния нефтяных загрязнений на экосистемы Абинского района Краснодарского края и разработка технологии очистки сточных вод нефтяных месторождений

• Автор: Шохина, Ксения Александровна
• Шифр специальности: 03.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 125 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава 1 Экологические проблемы газонефтеносных территорий
Северного Кавказа
1.1 Формирование на территориях Азово-Кубанской нефтегазоносной области природно-техногенных экосистем
1.2 Последствия техногенного воздействия нефтедобывающей отрасли на окружающую среду
1.2.1 Воздействие на атмосферный воздух
1.2.2 Воздействие на почву
1.2.3 Воздействие на водные ресурсы
1.2.4 Влияние на флору и фауну
1.2.5 Влияние на здоровье населения
1.3 Методические приемы оценки экологического состояния поверхностных и подземных вод на территориях нефтяных месторождений
1.4 К проблеме нефтяных загрязнений территорий Краснодарского края
1.5 К проблеме утилизации нефтешламов
1.6 Методы переработки нефтешламов
1.6.1 Физико-химические методы очистки нефтяных сточных вод
1.6.2 Химическая очистка нефтяных сточных вод
1.6.3 Биологическая очистка нефтяных сточных вод
Г лава 2 Мониторинг загрязнений на территории Абинского района
Краснодарского края
2.1 Описание геоэкологических особенностей Абинского
района
2.2 Определение концентрации загрязняющих веществ
2.2.1 Определение концентрации нефтяных загрязнений
2.2.2 Определение концентрации микроэлементов и тяжелых металлов
2.3 Результаты анализа загрязнений природно-техногенных экосистем Абинского района
Глава 3 Комплексная оценка влияния нефтяных загрязнений на

экосистемы Абинского района
3.1 Математическое моделирование распространения нефтяных загрязнений
3.1.1 Расчет скорости изменения концентрации загрязнений
3.1.2 Расчет скорости движения контура загрязненных вод
3.1.3 Оценка динамики и деструкции нефтяного пятна
3.2 Пример расчета движения аварийного розлива нефтепродуктов
3.3 Составление базы данных обнаруженных нефтяных загрязнений Абинского района
3.4 Изучение химического состава пластовых вод Бугундырского резервуарного парка (ЗПВ «Бугундырь»)
3.5 Совместное использование данных натурных наблюдений и математического моделирования для оценки состояния окружающей среды Абинского района Краснодарского края
Глава 4 Электрокоагуляционный метод очистки нефтесодержащих
сточных пластовых вод
4.1 Приготовление модельных образцов пластовых вод ЗПВ «Бугундырь»
4.2 Электрокоагуляционная очистка
4.3 Теоретический расчет параметров работы электрокоагуляционной установки
4.4 Определение выхода по току при растворении железных электродов
4.5 Методика выделения осадка в процессе очистки
4.6 Методика определения эффективности очистки
4.7 Оптимизация силы тока при электрокоагуляционной
очистке
4.7.1 Сравнение применения импульсного и постоянного тока в
электрокоагуляционной установке
4.8 Результаты электрокоагуляционных измерений и их
обсуждение
Выводы
Список использованных источников
ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы Как известно [1-3], нефтепромысловое освоение обуславливает существенное воздействие на природные компоненты и комплексы, приводя к техногенным изменениям природной среды и формированию на территориях месторождений и сопредельных с ними территориях особых природно-техногенных экосистем. Последние исследования Пиков-ского Ю.И., Солнцевой Н.П. и др. авторов [2, 4-7], основанные на ландшафтных, геоэкологических и геохимических подходах, позволили расширить и углубить представления о нефтепромысловом техногенезе, его влиянии на трансформацию природной среды. Специфическое воздействие нефтепромыслов выражается в поступлении аварийных нефти и соленых вод, поверхностного и грунтового стоков, содержащих соли и нефтепродукты, с площадок технологических объектов, атмосферных загрязнений (с высокой концентрацией углеводородов) в окружающие наземные экосистемы [6].
Рассмотрение вопросов формирования и функционирования природнотехногенных экосистем предполагает определение внешних движущих сил (направления техногенных потоков вещества), изменения биотопов, ответных реакций биотических компонентов. Привнесенные вещества или энергия, антропогенные нарушения могут остановить, изменить или повернуть вспять трансформацию экосистемы. Если влияние внешних факторов сильнее влияния внутренних процессов, то экосистема не в состоянии стабилизироваться [3].
Техногенные факторы могут быть классифицированы по причинам появления на: предусмотренные технологией добычи природного ресурса и аварийные [2]. Техногенные факторы, обусловленные современной технологией добычи нефти на Кубани, это, главным образом - утечки техногенной жидкости с площадок нефтепромысловых объектов (кустов скважин, дожим-ной насосной станции, установки первичной переработки нефти, закачки пластовой воды и т.п.). Поступление техногенной жидкости с поверхностным и грунтовым стоком в природные водотоки, и загрязнение подземных вод

отходов не представляется возможным, их может быть и десятки, и сотни миллионов тонн.
Главной причиной образования резервуарных нефтешламов является физико-химическое взаимодействие нефтепродуктов в объеме конкретного нефтеприемного устройства с влагой, кислородом воздуха и механическими примесями, а также с материалом стенок резервуара. В результате таких процессов происходит частичное окисление исходных нефтепродуктов с образованием смолоподобных соединений и ржавление стенок резервуара. Попутно попадание в объем нефтепродукта влаги и механических загрязнений приводит к образованию водно-масляных эмульсий и минеральных дисперсий.
Поскольку любой шлам образуется в результате взаимодействия с конкретной по своим условиям окружающей средой и в течение определенного промежутка времени, то одинаковых по составу и физико-химическим характеристикам шламов в природе не бывает. По результатам многих исследований в нефтешламах резервуарного типа соотношение нефтепродуктов, воды и механических примесей (частицы песка, глины, ржавчины и т.д.) колеблется в очень широких пределах: углеводороды составляют 5-90 %, вода 1-52 %, твердые примеси 0,8-65 % (табл.2). Как следствие столь значительного изменения состава нефтешламов диапазон изменения их физико-химических характеристик тоже очень широк (табл.1). Плотность нефтешламов колеблется в пределах 830-1700 кг/м3, температура застывания от -3 до +80°С. Температура вспышки лежит в диапазоне от 35 до 120°С.
Унифицированного способа переработки нефтешламов в целях обезвреживания и утилизации не существует. Однако если говорить о принципиальной возможности переработки отходов, то сегодня любые промышленные отходы можно было бы переработать тем или иным методом.
Для эффективного обезвреживания отходов интерес представляют технологии, наносящие минимальный экологический ущерб окружающей природной среде, имеющие низкие капитальные затраты и позволяющие получать прибыль [1, 3, 31].