И окружающую среду

К экологической безопасности относят свойства нефтепродуктов оказывать влияние на человека, окружающую среду, например, загрязнение почвы, воздуха испарившимся топливом, отработавшими газами двигателей, пожароопасность и взрывоопасность [20].

Нефть считается черным золотом и государство, владеющее большими запасами нефти и газа, по праву считается богатым. Однако в результате добычи большого количества нефти, ее переработки и использования нефтепродуктов в технике человечество стало ощущать негативные влияния, которые проявляются в следующих областях [19]:

– изменение химического состава атмосферы и ее потепление;

– загрязнение почвы и воды нефтепродуктами;

– токсическое последствие воздействия топлив на людей при непосредственном контакте;

– загрязнение воздушного бассейна парами испарившегося топлива;

– загрязнение воздуха городов токсичными веществами, содержащимися в отработавших газах двигателей;

– пожарная и взрывная опасность топлив.

Двигатели внутреннего сгорания являются основными потребителями углеводородного топлива, при сгорании которого расходуется кислород и выделяется двуокись углерода СО₂. Концентрация этого вещества в атмосфере Земли постоянно возрастает, что может привести к изменению соотношения между поглощённой и отражённой Землёй энергией Солнца и вызвать глобальные изменения климата и катастрофы.

Попадание нефтепродуктов в почву вызывает изменение её структуры, химического и микробиологического состава, что приводит к гибели растений. Восстановление производительной способности загрязнённой почвы происходит очень медленно, например, урожайность и качество сельскохозяйственных земель восстанавливаются через 10 лет.

При попадании нефтепродуктов в воду они растекаются, образуя плёнку. Небольшие количества нефтепродуктов покрывают громадные площади воды, например, 1 т нефти покрывает плёнкой 10 км² водной поверхности. Эта плёнка нарушает условия теплообмена водного бассейна с атмосферой, что влияет на климат планеты, вызывает загрязнение и гибель водной растительности и живых организмов.

Большинство нефтепродуктов легко проникает в организм даже через неповреждённую кожу, вызывая нарушение обменных процессов.

Для снижения загрязнения атмосферы выбросами углеводородов в районах НПЗ, нефтебаз, АЗС необходимо осуществлять мероприятия по сокращению потерь нефтепродуктов и организации контроля загрязняющих веществ.

Составной частью нефтепроводов, нефтебаз, АЗС являются резервуары для приема, хранения и выдачи нефтепродуктов.

Эксплуатация стальных вертикальных и горизонтальных резервуаров не должна приводить к загрязнению окружающей среды (воздуха, поверхностных вод, почвы) загрязняющими веществами выше допустимых норм.

К числу основных загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу из резервуаров, относятся пары нефтепродуктов, образующиеся вследствие испарения во время приема, хранения и отпуска нефтепродуктов.

При расчетах выбросов загрязняющих веществ в атмосферу из резервуаров следует руководствоваться: законом РФ «Об охране окружающей природной среды»; «Методическими указаниями по определению выбросов загрязняющих веществ в атмосферу из резервуаров».

Результаты расчетов выбросов из резервуаров используются при учете и нормировании предельно допустимых значений загрязняющих веществ от источников предприятия, технологические процессы которых связаны с закачкой, отпуском и хранением нефтепродуктов в резервуарах.

Предельно допустимым выбросом считается суммарный выброс (ПДС) загрязняющего вещества в атмосферу от всех источников данного предприятия.

После установления норм предельно допустимых выбросов (ПДВ), загрязняющих веществ на предприятии должен быть организован контроль, который проводится в соответствии с требованиями нормативных документов
ОНД-90 «Руководство по контролю источников загрязнения атмосферы».

Контроль осуществляется силами предприятия либо организациями-соисполнителями на договорной основе.

Места отбора проб воздуха, периодичность и частота отбора, необходимое число проб, методы анализа должны выбираться по согласованию с органами санитарно-эпидемиологической и гидрометеорологической служб.

К числу основных веществ, загрязняющих производственные сточные воды, относятся нефтепродукты, тетраэтилсвинец и взвешенные вещества.

Нормы ПДС этих веществ со сточными водами должны устанавливаться в разрешениях на специальное водопользование на основании лицензии и договора пользования водным объектом в соответствии с Водным кодексом РФ.

Для достижения норм ПДС загрязняющих веществ со сточными водами необходимо осуществлять мероприятия по уменьшению количества сбрасываемых сточных вод и повышению глубины их очистки.

Во избежание потерь нефтепродуктов от переливов следует применять предохранительные устройства, автоматически прекращающие подачу нефтепродукта по достижении заданного уровня в резервуарах или при разгерметизации коммуникаций.

Кроме нефтепродуктов и их паров отрицательное воздействие на человека и окружающую среду оказывают отработавшие газы двигателей внутреннего сгорания.

В процессе сгорания топлива (нефтепродукта) в цилиндрах двигателей образуются токсичные (вредные) вещества:

- окись углерода СО (угарный газ);

- оксиды азота NO, NO₂, N₂O₄, N₂O₅, NO_X;

- несгоревшие углеводороды и продукты их термического разложения С_nН_m;

- сажа; оксиды серы SO₂, SO₃; альдегиды.

Окись углерода является продуктом неполного окисления углерода. Она образуется в основном при горении с недостатком воздуха (a < 1). Длительное пребывание в среде с концентрацией СО до 650 мг/м³ вызывает потерю сознания. Пребывание в среде с концентрацией более 2000 мг/м³ приводит к острым отравлениям и возможному смертельному исходу.

Содержащиеся в отработавших газах углеводороды С_nН_m (топливо) представляют собой смесь многих химических соединений. Их наличие в отработавших газах вызывает злокачественные опухоли и изменяет наследственность человека.

Альдегиды и другие продукты неполного окисления топлива образуются при нарушении процессов сгорания смеси, связанных с прекращением реакции горения на этапе образования промежуточных продуктов. Это может происходить в зонах камеры сгорания с обеднённой или обогащённой рабочей смесью, на режимах запуска или прогрева двигателя.

Сажа является продуктом пиролиза и крекинга топлива. Этот процесс происходит в результате высокотемпературного нагрева топлива при недостатке кислорода.

Образование оксидов азота NO_x непосредственно не связано с реакциями горения топлива и обусловлено процессами диссоциации и цепных реакций кислорода и азота в условиях высоких температур и давлений, при которых молекулы азота и кислорода разлагаются на атомы.

Оксиды серы SO₂ и SO₃ появляются в отработавших газах из-за применения топлив, недостаточно очищенных от соединений серы, которые содержались в нефти. Оксиды серы оказывают вредное влияние на живые организмы, замедляют и даже прекращают рост растительности, увеличивают заболеваемость и сокращают продолжительность жизни человека. Оксиды серы при соединении с влагой образуют серную и сернистую кислоты, вызывающие повышение кислотности атмосферы и водоёмов, интенсивную коррозию металлических конструкций.

Углеводороды вызывают головокружение, расстройства дыхания и сердечной деятельности.

Окислы азота провоцируют удушье, отек легких. Сажа, твердые частицы способствуют возникновению опухолей.

В таблице 5.1 приведены значения концентрации вредных веществ в отработавших газах дизельных двигателей, находящихся в эксплуатации, и допустимые нормы стандарта ЕВРО [20].

 

Таблица 5.1