Соловьев И.А. геолог, Якуцени С.П. генеральный директор ООО «Геолэкспертиза»
ООО «Геолэкспертиза», e-mail: ioan98ii@mail.ru, e-mail: geolexpertiza@gmail.com
Аннотация
В работе рассмотрена динамика изменения баланса в структуре добываемой нефти, ее влиянии на концентрации элементов в геосферах Земли. Установлены взаимосвязи между извлекаемым токсоопасным сырье и загрязнением территорий, расположенных в пределах регионов добычи, переработки и использования конечного сырья. Выявлено влияние ПТЭ на жизнь и здоровье граждан РФ.
Ключевые слова: тяжелая нефть, высоковязкая нефть, ПТЭ.
В современном мире наблюдается ежегодный прирост потребления углеводородного сырья для нужд промышленности. Начиная с 18 века, когда началось промышленное освоение нефтяных и газовых месторождений, человечество постепенно уходило все глубже в недра Земли, изобретало и внедряло новые технологические цепочки, способные извлекать из пластов труднодоступные флюиды. Но к настоящему времени запасы легкой и средней нефти критически низки, поэтому нефтегазовая индустрия уделяет все большее внимание добыче тяжелой и высоковязкой нефти, насыщенной потенциально - токсоопасными элементами (ПТЭ).
С течением времени в нефти выявлено около 60 элементов. Среди металлов подавляющее большинство представлено Al, Са, Na, Mg, К и породообразующими литофильными элементами. Часто присутствуют в них редкие и рассеянные элементы: V, Ni, Сu, Со, Zn, Мо, Сr, As, Pb, Se, Cd, Hg, Sb, Re, Ag, Bi, Je, Sc, Sn, Au, U, а также редкоземельные элементы. Огромные объемы этих элементов, залегавших на больших глубинах в стабильной среде с развитием нефтегазовой промышленности и началом добычи тяжелой нефти, стали поступать на поверхность земли, откуда они распределяются и аккумулируются в гидро-, атмо-, био-, лито-, педосфере, нарушая естественный баланс и изменяя кларки этих элементов во всех средах. Особенно это характерно для Канады (битуминозные пески Альберты), Венесуэлы (район реки Ориноко), России (Волго-Уральская и Западно- Сибирская НГП) и т.д.
В современных условиях для оценки и анализа экологических рисков для территории, загрязненной токсоопасным сырьем необходимо рассмотреть степень токсичности элементов, находящихся в нефти на организм человека.
ООО «Геолэкспертиза», e-mail: ioan98ii@mail.ru, e-mail: geolexpertiza@gmail.com
Аннотация
В работе рассмотрена динамика изменения баланса в структуре добываемой нефти, ее влиянии на концентрации элементов в геосферах Земли. Установлены взаимосвязи между извлекаемым токсоопасным сырье и загрязнением территорий, расположенных в пределах регионов добычи, переработки и использования конечного сырья. Выявлено влияние ПТЭ на жизнь и здоровье граждан РФ.
Ключевые слова: тяжелая нефть, высоковязкая нефть, ПТЭ.
В современном мире наблюдается ежегодный прирост потребления углеводородного сырья для нужд промышленности. Начиная с 18 века, когда началось промышленное освоение нефтяных и газовых месторождений, человечество постепенно уходило все глубже в недра Земли, изобретало и внедряло новые технологические цепочки, способные извлекать из пластов труднодоступные флюиды. Но к настоящему времени запасы легкой и средней нефти критически низки, поэтому нефтегазовая индустрия уделяет все большее внимание добыче тяжелой и высоковязкой нефти, насыщенной потенциально - токсоопасными элементами (ПТЭ).
С течением времени в нефти выявлено около 60 элементов. Среди металлов подавляющее большинство представлено Al, Са, Na, Mg, К и породообразующими литофильными элементами. Часто присутствуют в них редкие и рассеянные элементы: V, Ni, Сu, Со, Zn, Мо, Сr, As, Pb, Se, Cd, Hg, Sb, Re, Ag, Bi, Je, Sc, Sn, Au, U, а также редкоземельные элементы. Огромные объемы этих элементов, залегавших на больших глубинах в стабильной среде с развитием нефтегазовой промышленности и началом добычи тяжелой нефти, стали поступать на поверхность земли, откуда они распределяются и аккумулируются в гидро-, атмо-, био-, лито-, педосфере, нарушая естественный баланс и изменяя кларки этих элементов во всех средах. Особенно это характерно для Канады (битуминозные пески Альберты), Венесуэлы (район реки Ориноко), России (Волго-Уральская и Западно- Сибирская НГП) и т.д.
В современных условиях для оценки и анализа экологических рисков для территории, загрязненной токсоопасным сырьем необходимо рассмотреть степень токсичности элементов, находящихся в нефти на организм человека.
Необходимо отметить, что степень токсичности характеризуется также формой нахождения элемента в среде (так, ванадий в ионной форме и V2O5 крайне токсичны для человека, хотя ванадинит Pb5[VO4]3Cl характеризуется меньшей опасностью для биоты. Содержание, наравне с формой нахождения элемента в среде, непосредственно влияет на уровень токсичности элемента.
Приведем один простейший пример для железа, широко распространенного в природе и нефти биоактивного элемента. Железо важно для всех форм жизни, в т.ч. и высшей. Для человека суточный прием Fe с пищей и водой составляет 5-35 мг. При дефиците возникает анемия. При приеме 200 мг железо становится токсичным, а 7-35 г - летальная доза. Поэтому при оценке элементов, как потенциальных биотоксикантов надо ориентироваться на реально возможные естественные поступления в организм человека из окружающей среды: с пищей, водой, воздухом, пылью. [3]
В недавнем прошлом в структуре переработки нефти в РФ доля мазута составляла 27% (рисунок 1), что свидетельствует о неизбежном истощении легкой и средней нефти и замещении ее на тяжелую.
Приведем один простейший пример для железа, широко распространенного в природе и нефти биоактивного элемента. Железо важно для всех форм жизни, в т.ч. и высшей. Для человека суточный прием Fe с пищей и водой составляет 5-35 мг. При дефиците возникает анемия. При приеме 200 мг железо становится токсичным, а 7-35 г - летальная доза. Поэтому при оценке элементов, как потенциальных биотоксикантов надо ориентироваться на реально возможные естественные поступления в организм человека из окружающей среды: с пищей, водой, воздухом, пылью. [3]
В недавнем прошлом в структуре переработки нефти в РФ доля мазута составляла 27% (рисунок 1), что свидетельствует о неизбежном истощении легкой и средней нефти и замещении ее на тяжелую.
Рисунок 1. Структура переработки по регионам [4]
В результате происходит неизбежное загрязнение городских и сельских районов различными ПТЭ. Начиная с 2010 года, уровень вклада передвижных источников загрязнения неуклонно растет, что имеет прямую взаимосвязь с увеличением доли добычи тяжелой нефти, качеством нефтепродуктов из нее получаемых, ростом числа автомобилей (на 01.01.2018 в РФ их число составляло 40,7 млн. единиц [5] и составом выхлопных газов.
Главным критерием при оценке и анализе загрязнения токсоэлементами является человеческая жизнь, здоровье и качество жизни населения. Рисунок 3 ярко отражает общую негативную тенденцию, где в 2018 году у 16 человек из тысячи выявляли онкологические заболевания, которые непосредственно взаимосвязаны с высоким уровнем развития промышленности (наличие крупного НПЗ и иных крупных предприятий химической промышленности. Учитывая, что на 01.01.2020 в Перми проживает 1053 тыс. чел., то минимум у 1053 человека появились новообразования
В заключении стоит отметить, что проблема влияния ПТЭ на окружающую среду и здоровье населения ранее практически не рассматривалась (за исключением нескольких
ученых), хотя токсоэлементы, извлеченные из углеводородов, в особенности из тяжелой и высоковязкой нефти, нарушают кларковый баланс геосфер, образуя в определенных районах геохимические барьеры, негативно отражающиеся на состоянии биоты, населения, зон с/х и т.д. Поэтому авторы подошли к оценке и анализу вопроса комплексно, проанализировав данные за более чем 50-ти летний период для составления объективной оценки сложившихся изменений в геохимическом балансе Земли.
Литература
1. Freitas Jr., Robert A. Nanomedicine,. — Landes Bioscience, 1999. — P. Tables 3–1 & 3–2 В ссылке: URL - http://kriorus.ru/sites/kriorus/files/nanomed/NANOMEDI.PDF (дата обращения: 18.12.2019).
2. Nicholas D. Priest, Frank Van de Vyver. Trace Metals and Fluoride in Bones and Teeth. CRC Press, 22 июн. 1990 г., 400 p.
3. Якуцени С.П. Распространенность углеводородного сырья, обогащённого тяжёлыми элементами примесями. Оценка экологических рисков -СПб.: «Недра», 2005. – 372 с.
4. «Нефтяной рынок. Просто о сложном» URL: https://www.gazprom- neft.ru/files/journal/SNpr166.pdf (дата обращения: 25.02.2020)
5. «Сколько автомобилей в российских семьях» URL: https://www.autostat.ru/infographics/34490 (дата обращения: 25.02.2020)
6. «Охрана окружающей среды в России» URL: https://www.gks.ru/free_doc/doc_2018/ohrana_2018.pdf (дата обращения: 25.02.2020)
7. Министерство природных ресурсов, лесного хозяйства и экологии Пермского края, доклад «О состоянии и об охране окружающей среды Пермского края в 2018 году», Пермь, 2019.
В результате происходит неизбежное загрязнение городских и сельских районов различными ПТЭ. Начиная с 2010 года, уровень вклада передвижных источников загрязнения неуклонно растет, что имеет прямую взаимосвязь с увеличением доли добычи тяжелой нефти, качеством нефтепродуктов из нее получаемых, ростом числа автомобилей (на 01.01.2018 в РФ их число составляло 40,7 млн. единиц [5] и составом выхлопных газов.
Главным критерием при оценке и анализе загрязнения токсоэлементами является человеческая жизнь, здоровье и качество жизни населения. Рисунок 3 ярко отражает общую негативную тенденцию, где в 2018 году у 16 человек из тысячи выявляли онкологические заболевания, которые непосредственно взаимосвязаны с высоким уровнем развития промышленности (наличие крупного НПЗ и иных крупных предприятий химической промышленности. Учитывая, что на 01.01.2020 в Перми проживает 1053 тыс. чел., то минимум у 1053 человека появились новообразования
В заключении стоит отметить, что проблема влияния ПТЭ на окружающую среду и здоровье населения ранее практически не рассматривалась (за исключением нескольких
ученых), хотя токсоэлементы, извлеченные из углеводородов, в особенности из тяжелой и высоковязкой нефти, нарушают кларковый баланс геосфер, образуя в определенных районах геохимические барьеры, негативно отражающиеся на состоянии биоты, населения, зон с/х и т.д. Поэтому авторы подошли к оценке и анализу вопроса комплексно, проанализировав данные за более чем 50-ти летний период для составления объективной оценки сложившихся изменений в геохимическом балансе Земли.
Литература
1. Freitas Jr., Robert A. Nanomedicine,. — Landes Bioscience, 1999. — P. Tables 3–1 & 3–2 В ссылке: URL - http://kriorus.ru/sites/kriorus/files/nanomed/NANOMEDI.PDF (дата обращения: 18.12.2019).
2. Nicholas D. Priest, Frank Van de Vyver. Trace Metals and Fluoride in Bones and Teeth. CRC Press, 22 июн. 1990 г., 400 p.
3. Якуцени С.П. Распространенность углеводородного сырья, обогащённого тяжёлыми элементами примесями. Оценка экологических рисков -СПб.: «Недра», 2005. – 372 с.
4. «Нефтяной рынок. Просто о сложном» URL: https://www.gazprom- neft.ru/files/journal/SNpr166.pdf (дата обращения: 25.02.2020)
5. «Сколько автомобилей в российских семьях» URL: https://www.autostat.ru/infographics/34490 (дата обращения: 25.02.2020)
6. «Охрана окружающей среды в России» URL: https://www.gks.ru/free_doc/doc_2018/ohrana_2018.pdf (дата обращения: 25.02.2020)
7. Министерство природных ресурсов, лесного хозяйства и экологии Пермского края, доклад «О состоянии и об охране окружающей среды Пермского края в 2018 году», Пермь, 2019.
Проект "Климат и экология" реализуется при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации