Д.э.н. доц. Редина М.М. Д.г.-м.н. проф. А.П. Хаустов Российский университет дружбы народов

1. ОЦЕНКИ ОБЪЕМОВ ОБРАЗОВАНИЯ НЕФТЕШЛАМОВ ПРИ АВАРИЙНЫХ РАЗЛИВАХ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ В ЦЕЛЯХ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА Д.э.н. доц. Редина М.М. Д.г.-м.н. проф. А.П. Хаустов Российский университет дружбы народов

2. НЕФТЕШЛАМЫ: ВИДЫ Нефтяной шлам – осадки, состоящие из частиц почвы, глины, песка, окислов металлов, воды, нефтепродуктов. Состав и объемы осадков могут быть различными. НЕФТЕШЛАМ = нефть + … НЕФТЕШЛАМЫ (в зависимости от состава химико-физических соединений и способа возникновения) Образующиеся на дне водоемов после разлива нефти Образующиеся после очистки нефти при ее добыче Осевшие в различных емкостях и резервуарах при хранении и транспортировке нефти Пролившиеся на грунт при технологических процессах и авариях НЕФТЕШЛАМ = нефть + почва/грунт

3. Образование нефтешламов: современные масштабы загрязнений • От 3 до 7% добытых и потребляемых нефтяных продуктов (НП) теряется безвозвратно в виде загрязнений или накапливается в виде отходов • Ежегодно на предприятиях нефтяной отрасли России образуется около 500 тыс. т нефтешламов • Ресурсы нефтешламов, находящиеся в земляных амбарах, оцениваются в 4,5 млн. т. • По данным Российского общества инженеров нефти и газа (РОСИНГ): в стране ежегодно образуется свыше 3 млн. т всех видов нефтешламов, к настоящему моменту их накоплено порядка 100 млн т.

4. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ТРУБОПРОВОДНОГО ТРАНСПОРТА УГЛЕВОДОРОДОВ Более 60% крупных объектов хранения и транспортировки нефти и нефтепродуктов эксплуатируются свыше 30 лет Большая часть магистральных нефтепроводов эксплуатируется 30-40 лет и более, хотя нормативный срок составляет не более 20 лет Существующая сеть нефтепроводов выработала свой ресурс: износ составляет около 80 %, около 35 % от общей протяженности требуют полной замены. Абсолютные показатели аварийности на магистральном трубопроводном транспорте (количество аварий на 1000 км/год) в среднем составляет 0,27. Еще хуже дело обстоит с внутри- и межпромысловыми нефтепроводами.

5. Проблема мониторинга объемов образования нефтешламов и их токсичности при аварийных разливах нефти и НП – одна из центральных при ликвидации последствий аварий. • Это касается также постмониторинга по завершении непосредственно ликвидационных работ, когда выявляется, насколько эффективно были утилизированы образовавшиеся отходы, и нет ли угрозы вторичного загрязнения.

6. Нефтешламы и окружающая среда Испарение от 25 до 75% от объема разливав зависимости от вида нефтепродуктов, трансформация загрязнения Необходимость учета: • Характеристик нефтепродукта • Характеристик грунта • Метеоусловий • Времени существования загрязнения • Ценности природных комплексов • Социально-экономических последствий загрязнения Проблемы анализа экологических последствий: • Отсутствие адекватной нормативной базы по оценке качества почв и земель • Отсутствие удовлетворительной методической базы для расчета экологических последствий • Отсутствие методической базы для оценок эколого-экономических ущербов и выбора ремедиационных мероприятий • Отсутствие удовлетворительного нормативного обеспечения Просачивание в грунтпо профилю почв, с возможнымпроникновением в подземные воды и трансформацией загрязнения Восстановительные мероприятия

7. Современная нормативная база в сфере обращения со шламами и землепользования Важнейшие нормативы: Нормативы качества земель (химический состав, уровни нарушенности и загрязненности) Нормативы допустимых воздействий изъятия для различных хозяйственных объектов, внесения веществ (удобрений, пестицидов) загрязнения Нормативы стоимости земель Нормативы оценок эколого-экономических ущербов • Проблемы разработки и применения нормативов • Недоучет многообразия природных условий в регионах • Недоучет трансформации нефтяных загрязнений и миграции в компонентах окружающей среды • Недоучет экономических последствий нарушений и химического загрязнения земель (отставание методологической и методической базы экономических оценок) • Неэффективное информационное обеспечение • Отсутствие адекватных методик оценки ущерба от загрязнений; • Отсутствие специализированных методик оценки эффективности природоохранных мероприятий • Невозможность адекватного обоснования стимулирующих мероприятий • Затруднения при обосновании размеров компенсационных выплат

8. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ОЦЕНКИ ОБЪЕМОВ И СВОЙСТВ НЕФТЕШЛАМОВ • Проблемы определения объемов нефтешламов: • Проблемы оценки объемов разлива • Проблемы оценки загрязнения (емкости) почв и грунтов • Проблемы оценки токсичности шламов с учетом трансформации загрязнения и сложного состава нефтепродуктов • Неопределенность в эколого-экономических оценках последствий загрязнения: • Неопределенность в расчете размеров ущерба окружающей среде и соответствующих компенсационных выплат • Сложности анализа эффективности технологий рекультивации Недостатки нормативно-методической базы

9. НЕФТЕШЛАМЫ: УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ И ВИДЫ НЕФТЕШЛАМ при разливе = нефть + почва + грунт В зависимости от характера почв и грунтов, состава нефти (нефтепродуктов), действия внешних физических факторов и времени : НЕФТЬ ПОЧВЫ ГРУНТЫ Объем разлива Глеевые почвы Многолетнемерзлые породы Парафины Болотные верховые почвы Время Глинистые грунты Асфальтены + Поверхностно-подзолистые почвы + Суглинистые грунты Температура Ароматические соединения Аллювиальные почвы Супесчаные грунты Метео-условия Площади, покрытые мхом Песчаные грунты Давление Сероорганика Торфяники … Свойства поверхности … … Донные осадки … Качественный и количественный состав нефтешлама

10. Потенциальные возможности ЦКП (НОЦ) РУДН в изучении состава и строения нефтешламов Анализ нефтешламов Экстракция растворителем Фракционирование Физико-химические методы анализа Атомно-абсорбционная спектроскопия Масс-спектрометрия ЯМР-спектроскопия ИК-спектроскопия

11. ПРОБЛЕМЫ ОЦЕНКИ КОЛИЧЕСТВА ШЛАМОВ нефть + НЕФТЕШЛАМ при разливе = почва + грунт • Различные скорости распространения разлива • Различные глубины проникновения нефтяного загрязнения • Различные объемы шламов • Различный состав и химико-токсикологические свойства шламов • Различные скорости естественной деградации нефтезагрязнения В зависимости от характера грунта и состава нефти (нефтепродуктов) : Качественный и количественный состав нефтешлама • Необходимы различные подходы : • к утилизации загрязнения, • рекультивации нарушенных территорий, • мониторингу разлива и состояния сопредельных сред Площади, покрытые мхом

12. ПРОБЛЕМЫ ОЦЕНКИ ОБЪЕМОВ РАЗЛИВА:недоработки методической базы Методики оценки объемов вылитой нефти при аварии на трубопроводе различие в объемах выбросов нефти более чем в 20 раз => методики не позволяют точно учесть объемы, площади и, следовательно высоту слоя излившихся углеводородов – важнейшие параметры, определяющие объемы нефтешламов, экологические ущербы и стратегию ликвидации последствий аварии. Методика определения ущерба окружающей природной среде при авариях на магистральных нефтепроводах (М., 1995) Методика оценки последствий аварийных выбросов опасных веществ (Методика "Токси". Редакция 3.1), М., 2005 г Расчет вылившихся объемов жидкости по данным методикам для типовой аварии на нефтепроводе одинакового диаметра с постоянным расходом жидкости через повреждение с 15-минутным интервалом до остановки задвижек:

13. ПРОБЛЕМЫ ОЦЕНКИ ОБЪЕМОВ РАЗЛИВА Количество нефти рассчитывается согласно Методике определения ущерба окружающей природной среде при авариях на магистральных нефтепроводах (М., 1995) в три этапа, определяемых разными режимами истечения: 1. Объем V1 нефти, вытекшей из нефтепровода с момента τавозникновения аварии до момента τоостановки перекачки; 2. Истечение нефти из трубопровода с момента остановки перекачки до закрытия задвижек; 3. Истечение нефти из нефтепровода с момента закрытия задвижек до прекращения утечки. «Расходные статьи» объема разлившейся нефти Масса разлившейся нефти Масса собранной нефти Масса безвозвратно потерянной нефти ∆ (погрешность расчетов) + = + Масса испарившихсяуглеводородов Масса нефти, впитавшейся в землю Масса нефти, загрязнившая поверхность водотока) При воспламенении – масса сгоревшей нефти

14. Оценка эффективности сбора нефти Расчет объемов «расходных статей» необходим для оценки коэффициента сбора разлившейся нефти (Ксб). В существующих нормативных документах и действующих методиках Ксб задается без учета характеристик нефти и грунтов. Ксб крайне редко применяется в отчетах по ликвидации последствий аварий и реабилитации территорий от нефтяных загрязнений. Как правило, объем удаленных нефтешламов и загрязненных грунтов всегда превышают изначальные объемы вылившейся нефти. Для оценки эффективности сбора нефти предлагается следующая градация по величине Ксб : • более 0,8 – высокая (удовлетворительная); • 0,5 – 0,8 – средний (неудовлетворительный); • 0,3-0,5 – низкий (крайне неудовлетворительный); • менее 0,3 – крайне низкий (недопустимый). С этих позиций представляется возможным оценивать эффективность деятельности ликвидационных подразделений для всех типов аварий вне зависимости от природных условий и масштабов разливов.

15. Контакты Контакты: 115095 Москва. Подольское шоссе, 8/5, офис 326 Кафедра прикладной экологии Экологический факультет РУДН Телефон: +7 (495) 787 38 03 * 3413 +7 (903) 275 57 91, +7 (916) 245 95 85 E-mail: akhaustov@yandex.ru, redina@yandex.ru