«Исследовательская работа ««Почему нефть называют черным золотом?»»». Исследовательская работа про нефть


«Исследовательская работа ««Почему нефть называют черным золотом?»»»

Всероссийская научно – исследовательскаяконференция молодых исследователей«Шаг в будущее»

«Почему нефть называют черным золотом?»

Автор: Кулешова Татьяна Алексеевна, Тихонова Анастасия Валерьевна.Россия, гп. Пойковский,НР МОБУ «ПСОШ № 2», 4 класс.

Учитель-куратор:Шульц Татьяна Викторовна,учитель начальных классов,НР МОБУ «ПСОШ№2»

2010 г«Почему нефть называют черным золотом?»Авторы: Кулешова Татьяна Алексеевна, Тихонова Анастасия Валерьевна.Россия, гп. Пойковский,НР МОБУ «ПСОШ № 2», 4 класс.Актуальность.Для России Тюмень стала символом трудового подвига сотен тысяч рабочих, специалистов, которые открыли и поставили на службу Родине богатейшие кладовые нефти и газа, в кратчайшие сроки создали среди тайги и болот, в приполярной тундре мощный индустриальный центр, преобразили облик Западной Сибири. Мы - подрастающее поколение должны гордиться этим подвигом и продолжать дело, начатое нашими родителями. Для нас стало настоящим открытием то, что многие ребята из нашего класса, так же, как и мы, не видели, какая она - нефть, не знают, как и где ее добывают и где используют.Целью нашей работы является: Доказать значимость нефти для населения Тюменской области и всей страны.Задачи, которые мы поставили перед собой:Выявить уровень знаний выпускников начальной школы о нефти;Выяснить историю открытия нефти;Изучить лабораторным путем основные свойства нефти;Узнать где и как используют нефть;Ответить на вопрос, почему нефть называют «черным золотом»;Методы исследования:6.1. Поисковый метод Данный метод предполагает поиск и сбор информации об истории возникновения нефти, о ее свойстве, об областях ее применения.Для сбора информации необходимо изучить литературу по данной теме.6.2. Лабораторный методПо результатам проведенных опытов выяснились основные свойства нефти.6.3. Социологический опрос.В ходе исследования необходимо провести анкетирование среди учащихся класса об имеющихся знаниях по данной теме.6.4. Наблюдение.Объектом нашего исследования является нефть.Предмет исследования – значимость нефти, как основного ресурса для перспективного развития Западной Сибири.Земля, на которой мы живем, отличается суровыми длинными зимами. Когда в наших краях наступают суровые морозные дни, обрекающие на короткие перебежки по улицам, долгие зимние вечера в помещениях, «зашторенные» морозом окна, раннюю темень и многое другое, мы задаемся вопросом: Почему наши родители покинули солнечный Казахстан, где всегда тепло, где нет мошкары, и где летом растет много вкусных фруктов? Почему у нас в районе так много говорят о нефти? Кто и как ее добывает? И, наконец, почему ее называют «черным золотом»? Неужели эта темная жидкость так важна для всех?Мы предположили, что если внимательно изучить историю открытия нефти, ее свойства, попытаться узнать: где и как ее используют люди, то удастся понять ее ценность и ответить на вопрос - почему ее называют «черным золотом».

«Почему нефть называют черным золотом?»Автор: Кулешова Татьяна Алексеевна, Тихонова Анастасия Валерьевна.Россия, гп. Пойковский,НР МОБУ «ПСОШ № 2», 4 класс.

История открытия нефти.Обложили Тюмень болота,Обступили Тюмень леса.Постоянно в ее широтахНепогодные небеса.А под нею, не слышно разве?А под нею ревет-гудитГолубая стихия газа,Нефти черный котел кипит.Ни замены им. Ни отмены.Пребывают всегда в цене.И ни шагу без них Тюмени,И ни шагу без них стране.Анатолий Васильев

Тюменская область одна из крупнейших областей в Российской Федерации. Если посмотреть на геологическую карту нашей области, то можно убедиться, что наш край богат такими полезными ископаемыми, как нефть и газ. Но каких ископаемых больше?Главным богатством Тюменской области является нефть. В Западной Сибири сосредоточено около 70% разведанных запасов и более 68% объема добычи в России. Первое знакомство человечества с нефтью состоялось еще около 6 тысяч лет назад в Междуречье, где её запасы были столь велики, что под воздействием тектонических сил порою прорывались на поверхность. Солнце и ветер испаряли её легкие фракции, а воздух медленно окислял густой остаток, превращая его в природный битум (он же натуральный асфальт).Прибывшие туда предки шумеров недоверчиво растирали между пальцами неизвестную им липкую «грязь», цокали языками и тщетно пытались отмыть руки в Евфрате. И только некий гениальный жрец, оставшийся неизвестным для истории, додумался извлечь пользу из этой маленькой неприятности.Во-первых, смешивать битум с глиной и песком, превращая его в водостойкий строительный материал – очень важный для болотистого Междуречья. Учеными доказано, что одно из Семи чудес света – висячие сады Семирамиды – были возведены с использованием асфальта, смеси мазута и гравия. Им поверх камышового слоя были выложены плиты террас этого грандиозного сооружения. Во-вторых, использовать его в медицине: для лечения больных суставов, а также гноящихся ран - в качестве бальзамического вещества (сегодня природный битум вместе с березовым дегтем входят в состав известной мази Вишневского). Третий способ применения нефти был найден несколько позже, когда образовались государства, время от времени ходившие на соседей войной. После того, как всё те же шумеры обнаружили, что ею можно заправлять лампы, они смекнули, что нефтью можно также поджигать дома и корабли противника. С тех пор нефть и её производные входили в состав зажигательных смесей: от античных горшков с адским составом до византийских сифонов, выбрасывающих «греческий огонь». Для европейцев нефть долгое время была экзотикой, которую за немалые деньги привозили из-за моря. Так что для изготовления зажигательных смесей, освещения и смазки использовали животные жиры, воск и растительные масла. Важное событие произошло 1853 году во Львове, где аптекари Иван Лукасевич и Ян Зех сконструировали лампу, не боящуюся ударов и опрокидываний. Это была настоящая революция в освещении! Заправленные керосином или фотогеном, эти лампы появились во всех домах: они стояли в красивых абажурах на столах богачей и ученых, висели под потолком в крестьянской избе, освещали карты в военной землянке и туннели в шахтах. Керосиновые лампы и сегодня используются во всем мире – там, где по какой-то причине надолго отключают свет и садятся батарейки фонариков.С доисторических времен и до XIX века нефть добывалась путем отжима. Только не земли, а брошенных в нефтяные лужи тряпок, комков шерсти или, как делали татары, конских хвостов. Вымокав, таким образом, все наземные источники, нефтедобытчики начали рыть ямы, а затем и колодцы, откуда медленно накапливающуюся нефть уже можно было черпать ведрами. Но и такой способ добычи был возможен только там, где она выходила к поверхности – например, на Кавказе, который с 1821 года стал главной нефтебазой Российской империи.Между тем спрос на неё начал расти. Во-первых, нефтяные масла оказались идеальной смазкой для паровых машин, которых становилось всё больше и больше. Во-вторых, миру нужна была альтернатива пожароопасным свечам и коптящим масляным светильникам. В наши дни нефть- это то, без чего современный человек уже практически не мыслит своего существования.

«Почему нефть называют черным золотом?»Автор: Кулешова Татьяна Алексеевна, Тихонова Анастасия Валерьевна.Россия, гп. Пойковский,НР МОБУ «ПСОШ № 2», 4 класс.

Практическая часть.Если взять любой учебник по окружающему миру и проанализировать тот материал, который посвящен изучению полезных ископаемых, то можно увидеть, что дается только общее поверхностное представление о подземных богатствах нашей планеты. Ни в одном учебнике за начальный курс не описываются опыты, которые дают возможность практически поработать с нефтью, изучить ее основные свойства. Мы решили провести социологический опрос учащихся четвертых классов, целью которого было выяснить, что ребята знают о нефти.Результаты представлены в таблице:ВопросыВарианты ответова)б)в)

1. Знаете ли вы где и когда в России нашли нефть?а) даб) знаю, но недостаточнов) нет

0

10

65

2. Знаете ли вы, когда в Сибири появилась первая нефтяная скважина?а) даб) знаю, но недостаточнов) нет

7

6

62

3. Приходилось ли вам видеть нефть лично?а) даб) только по телевизору или на картинкев) нет, никогда

7

29

39

4. Как вы думаете, где и как используют нефть?Ваши варианты ответа.В качестве топлива- 27 детейДля строительства дорог- 8 детейДля изготовления резины- 6 детейДля изготовления парафина- 9 детейНе знаю-24 детей

5. Подумайте и ответьте на вопрос: почему нефть называют «Черным золотом?»Ваши варианты ответа.Дорогая -14 детейПотому что черная-7 детей.Тяжело добывается- 19 детей.Не знаю-25 детей

Вывод: по результатам опроса, выяснились недостаточные знания ребят о нефти.Мы считаем, что, если ребята узнают о нефти больше, они будут понимать и ценить труд своих родителей и поймут ее ценность и значимость для развития нашей Родины. Какими же свойствами обладает это уникальное ископаемое и как они используются человеком. Мы решили выяснить это, проделав опыты, которые дадут достаточные знания о свойствах этого уникального ископаемого. Основные свойства нефти.Прежде чем провести опыты, мы ознакомились с техникой безопасности:Вещества нельзя брать руками и проверять их на вкусПри выяснении запаха вещества, нельзя подносить сосуд близко к лицу. Нужно ладонью сделать движение от отверстия сосуда к носу.Без указания лаборанта не смешивать веществаСоблюдать осторожность при работе со стеклянными предметами.

Выявление свойств нефтиВ ходе проведения исследования, мы решили изучить такие свойства нефти как:Агрегатное состояние ЦветЗапахМаслянистостьПлотностьРастворимостьГорючестьВязкость

Определим первое свойство.В каком агрегатном состоянии находится нефть. Возьмем пробирку с нефтью и слегка наклоним ее. Нефть растекается. Вывод: агрегатное состояние – жидкое. Цвет.Цвет нефти варьирует от светло-коричневого до тёмно-коричневого, но чаще всего, это жидкость тёмного цветаЗапах. Что нужно сделать, чтобы узнать о запахе любого вещества? Необходимо вещество понюхать. Вспомним технику безопасности, аккуратно нюхаем.Запах нефти- резкий.Маслянистость. Поставим пробирку в штатив. Чтобы узнать следующее свойство нефти, проделаем опыт. Поставим перед собой лоток. Возьмем стеклянную палочку и аккуратно, не спеша опустим в пробирку с нефтью. Приподнимем палочку, дадим стечь нефти, а потом прикоснемся к листу бумаги, который находится у нас в лотке. Смотрим, какой след остался на бумаге. И это не случайно. Нефть - маслянистое вещество.Плотность. Проделаем опыт. У жидкостей плотность определяется относительно воды. Легче или тяжелее воды. В стакан с водой аккуратно выльем нефть. Нефть растеклась по поверхности. Вывод: нефть легче воды.Растворимость.Если посмотреть на стакан, в который вылили нефть, то можно увидеть нефть на его стенках. Вывод: нефть нерастворимое вещество.Горючесть.Окунем фитиль в нефть и подожжем- нефть горит. Вывод: Нефть горюча.Вязкость.Одной из наиболее характерных особенностей жидкостей является способность изменять свою форму, под действием внешних сил. При комнатной температуре нефть легко переливается из оного сосуда в другой. Поместим нефть в морозильную камеру и доведем до температуры -10 %. Переливая нефть в другой сосуд, замечаем, что она течет гораздо медленнее, чем при температуре +24%. Вывод: при понижении температуры нефти, ее вязкость увеличивается.

Использование нефти человеком.В наше время изучением свойств этого ископаемого занимаются целые институты. "Нефть не топливо, топить можно и ассигнациями: Из нефти можно сделать тысячи полезных вещей"- писал Д.И. Менделеев. Им было разработано научные основы процесса переработки нефти. Дело в том, что сырую нефть в промышленности не используют. Для получения из неё технически ценных продуктов, главным образом моторных топлив, растворителей, сырья для химической промышленности, её подвергают переработке.В процессе проведения опытов, мы выявили основное, самое главное свойство нефти- горючесть. Именно, благодаря этому свойству одну из главных групп нефтепродуктов, получаемых при переработке нефти, составляют топлива - около 63%. Они применяются в различных областях нашей жизни. Например, бензин авиационный и автомобильный - как мы уже знаем - применяется в качестве топлива для автомашин и самолетов, а также как растворитель масла, каучука и т.п. Одна из разновидностей бензина - лигроин (тяжелый бензин) - используется в качестве горючего для тракторов. В дизельных двигателях, установленных на тяжелых грузовых автомобилях и небольших судах используется дизельное топливо. Керосин - разновидность дизельного топлива, и применяют его как горючее для реактивных двигателей, а также для бытовых нужд.Мазут - так называемое котельное топливо - используют в наземных и судовых паровых установках и промышленных печах различного назначения.Еще одно уникальное свойство нефти, выявленное нами в процессе опыта- маслянистость. Благодаря этому свойству основная масса мазута подвергается дальнейшей перегонке, в результате которой получаются соляровые и различные смазочные масла. Они применяются практически во всех областях техники. В зависимости от назначения масла выполняют различные функции: уменьшают коэффициент трения между трущимися поверхностями, снижают интенсивность изнашивания, защищают металлы от коррозии, охлаждают трущиеся детали, удаляют с трущихся поверхностей загрязнения.Остаток после перегонки мазута называется гудроном, из него изготавливают битум и асфальт, применяемый в дорожном строительстве, а также вазелин. Различные сорта вазелина применяются, соответственно, в разных областях. К примеру, вазелин медицинский используется в качестве основы для приготовления мазей, а также как составная часть кремов, паст, гримов и помад; оказывает противовоспалительное действие и защищает кожу от различных раздражителей. Он также применяется для предохранения от коррозии хирургических инструментов. Ацетилен применяют при изготовлении медикаментов, пластмасса, оргстекла, спирта, искусственной кожи (обуви, одежды, сумок), синтетических материалов (одежды, штор и т.д.). Из легких дистилляторов, получаемых также в результате переработки нефти, получают лаки и нафталин. Жирные кислоты используют при изготовлении мыла и других моющих средств.Значительную группу нефтепродуктов составляют так называемые твёрдые углеводороды: парафины, церезины, и др. Твёрдые углеводороды используют в медицине, в пищевой, электротехнической, бумажной и резиновой промышленностях.Из парафина, например, делают свечи, применяют его в качестве сырья в нефтехимической промышленности при производстве моющих средств, применяется он также в спичечном производстве, чтобы спички лучше горели, при изготовлении парфюмерии. Парафином пропитывают бумагу и бумажную тару, чтобы придать им прозрачность и непромокаемость (внутренние обертки от шоколадных конфет), им даже покрывают сыр, чтобы он не засыхал.И это далеко не все области, в которых применяются продукты переработки нефти.

Применение нефти.

Роль добычи нефти в развитии нашей страны и Тюменской области.Для экономики нашей страны добыча нефти имеет особое значение, поскольку на территории России находятся около трети мировых запасов нефти и природного газа. Продажа нефти в другие страны составляет большую часть российского экспорта и приносит огромную прибыль. Доходы от добычи и переработки нефти позволили в короткие сроки модернизировать российскую промышленность и поднять ее уровень до мировых стандартов. Будущее нашего государства также связано с нефтью и газом. Об этом городе прежде в шутку говорили: «Тюмень- столица всех деревень». А теперь Тюмень стала центром огромного нефтегазового комплекса. Почти каждый год на тюменской земле появляются новые города. Люди, движимые идеей ускорения работ по наращиванию добычи «Черного золота» идут все дальше от обжитых мест в тайгу, в Заполярье. Наш Нефтеюганский район даже названием своим обязан не истории и не географии, а гигантскому промышленному потенциалу, который заложен в этой территории. Всю Сибирь и эту небольшую ее часть покорители во все времена оценивали именно с точки зрения ресурсов, скрытых в ее глубинах, приращения за ее счет богатства всей страны.С открытием нефтяных месторождений традиционные для этой земли формы деятельности и методы хозяйствования отступили на второй план. Началось строительство новой жизни. По количеству сданных в эксплуатацию квадратных метров жилья и социальных объектов Нефтеюганский район занимает среди районов России первое место.

«Почему нефть называют черным золотом?»Автор: Кулешова Татьяна Алексеевна, Тихонова Анастасия Валерьевна.Россия, гп. Пойковский,НР МОБУ «ПСОШ № 2», 4 класс.Выводы.Мы проделали огромную и интересную работу. Изучили свойства нефти, познакомились с продуктами ее переработки. Считаем, что справедливо называют нефть «Черным золотом», а проще говоря – одним из самых важных элементов современной жизни. Ведь она дает силы сердцам и мускулам машин, сотням отраслей промышленности, и вызывает самые смелые проекты.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫВ целях сбора и анализа информации в первую очередь следует изучить книги, посвященные данной теме:Константин Лагунов. «Как искали Тюменскую нефть.» Изд-во «Малыш» Москва 1981.Константин Лагунов. «Здравствуй, Тюменская нефть!» Изд-во «Малыш» Москва 1982. Федорова Е.Г. Материальная культура. Салымский край. – Екатеринбург: Изд-во «Тезис», 2000. «Нефть и люди.» Изд-во «Планета» Москва 1986.«Черное золото Югры». Фотоальбом.2008.«Сердце Югры» Нефтеюганский район.- Изд-во «Баско», 2005.

13PAGE 15

13PAGE 141215

13PAGE 15

нефть

Парафин.

Смазоч-ные масла

Жирные кислоты

Газ

Парфю-мерия.

мыло

Мотор-ное топливо

Легкие дистилляты

Дизель-ное топливо

Этилен

Ацети-лен

Вазелин.

Бензин.Керосин.АсфальтМазут.

ЛакиНафталин

Этило-вый спиртПолиэтилен.

Медика-менты.Пластмассы.Оргстек-Ло.Спирты.

Заголовок 1Заголовок 415

schoolfiles.net

Что такое нефть? Исследование физических свойств.

Слайд 1

Тема исследования: Что такое – нефть? Работа ученика 6-б класса МАОУ СОШ №107 Г.Пермь, 2013

Слайд 2

Предмет исследования : Н Е Ф Т Ь

Слайд 3

Цель исследования Изучить физические свойства нефти. Узнать из источников СМИ о нефтяных катастрофах и их последствиях на нашей планете.

Слайд 4

Задачи исследования - Изучить первоисточники, раскрывающие нам объяснение данного вещества. - Узнать с помощью интернет –ресурсов, как же добывают эту маслянистую жидкость, столь полезную для нашего мира? - Найти данные о нефтяных катастрофах с целью использования их в качестве доказательства о нарушениях экологической обстановки на нашей планете. - провести исследовательскую работу по изучению физических свойств нефти и сделать соответствующие выводы.

Слайд 5

Гипотеза исследования Нефтяная пленка, действительно, губительно влияет на живые организмы, находящиеся в воде и даже на наземные растения.

Слайд 6

Проблемные ситуации в мире: В январе 1997 года участником серьезной экологической катастрофы стало российское судно. Нефтяной танкер "Находка" затонул на пути из Китая на Камчатку. Из танкера вылилось около 19 тыс. тонн нефти, в результате чего образовалось 50-километровое пятно.

Слайд 7

1998г. В начале ноября грузовое судно "Паллас" под флагом Либерии село на мель в Северном море на пути в Данию. Разлив нефти составил 20 тонн и пришелся на побережья Голландии, Дании и Германии. Утечка вызвала сильный пожар. Из-за огня погибли боле 1000 морских птиц, среди которых были редкие виды.

Слайд 8

27 июля 2003 года Танкер "Тасман Спирит" потерпел бедствие у пакистанского города Карачи. Спустя 2 недели судно развалилось на 2 части. В общей сумме, вылилось около 55 тыс. тонн нефти. Площадь пятна составила 40 кв.км. Из-за этого погибло множество птиц, рыб и всевозможных морских зверей.

Слайд 9

Что такое – нефть? Нефть – это важнейшее полезное ископаемое, состоящее из различных видов углеводородов. Для того, чтобы можно было использовать различные компоненты смеси, их необходимо отделить друг от друга. Процесс разделения называется нефтепереработкой или нефтеперегонкой.

Слайд 10

Какой бывает нефть? Нефть – это черная густая жидкость, которую добывают из-под земли, а потом продают баррелями. Нефть очень дорогая, и является настолько важным полезным ископаемым, что о любом колебании цен на нефть нам сообщают в новостях.

Слайд 11

Почему в мире нефть называют «черным золотом»? Без нее не получится сделать каучук, моющие средства, пластмассы, красители, удобрения и целый ряд другой продукции, а без бензина и керосина не смогут ездить автомобили и летать самолеты.

Слайд 12

Практическая часть. Оборудование и реактивы: конические колбы, штатив, делительная воронка, стеклянная чаша, пробирки, нефть, чистая вода.

Слайд 15

Вывод: Нефть – это черная густая жидкость. Нефть имеем специфический запах. При попадании на руку не смывается ни водой, ни мылом. При поджигании нефть горит медленно, сильно коптит.

Слайд 16

1 опыт с нефтью: Растворение нефти в воде. Плотность нефти = 800кг/м 3 Плотность воды = 1000кг/м 3 Поэтому при растворении нефти в воде, сама нефть всплывает тонкой пленкой на поверхности воды.

Слайд 17

Выводы:

Слайд 22

Выводы по опыту: Нефть в воде не растворяется; но, даже если нефтяную пленку попробовать снять с поверхности воды с помощью губки, а именно так и делают при нефтяных авариях, вода приобретает стойкий запах нефтепродуктов. Посуда, в которой проводилось смешивание веществ – не отмывается мыльным раствором, только чистящим порошком.

Слайд 23

2 опыт с нефтью: Измерение поверхности нефтяной пленки, находящейся на поверхности воды.

Слайд 28

Выводы: 1 мл нефти занял поверхность воды диаметром = 0,20 м Следовательно, 1 литр (1000мл) нефти покрыл бы поверхность воды диаметром = 200 м Нефтяные танкеры перевозят сейчас более 50 тыс.тонн нефти и собрать ее обратно практически не возможно.

Слайд 29

3 опыт с нефтью: Изучение влияния нефтяной пленки на водоросли и наземные растения.

Слайд 30

1 день Состояние водорослей и наземного растения в обоих сосудах – хорошее. Вода – чистая. Водоросли покрыты пузырьками воздуха. во втором сосуде – запах нефти.

Слайд 32

5 день Состояние водорослей и наземного растения в чистом сосуде – хорошее. Вода – прозрачная. Водоросли покрыты пузырьками воздуха. Во втором сосуде – водоросли пожелтели. Вода приобрела мутный оттенок, пахнет нефтью.

Слайд 33

10 день

Слайд 34

15 день

Слайд 35

20 день

Слайд 36

Выводы: Нефтяная пленка, действительно, губительно влияет на живые организмы, находящиеся в воде и даже на наземные растения. Проблемы экологического характера, связанные с нефтью, надо решать всем нам вместе, а не только специалистам.

Слайд 37

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ Стаценко А. Справочник необходимых познаний, Изд. «Вся Пермь», 2000г.,с 30. 34, 382. Габриэлян О.С. Природные источники углеводородов, ООО «Дрофа», 2000г., с. 58-65 Интернет-образовательные ресурсы:referat.ru/referats/view/4178 www.fos.ru/geology/table6293.html

nsportal.ru

«Влияние нефти на окружающую среду»

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Научно-исследовательский конкурс

по естествознанию «Мир, в котором я живу»

Научно-исследовательская работа

по теме: «Влияние нефти на окружающую среду»

Выполнил:

Корнева Екатерина Игоревна

ГБОУ СОШ с. Утевка, 10 Б класс

Научный руководитель:

Сураева Светлана Имрановна

учитель химии высшей

квалификационной категории

Самара 2012

Оглавление

Оглавление …………………………………………………………………………………2

Введение …………………………………………………………………………………3

Основная часть……………………………………………………………………………..4

Глава I Изучение литературы по исследуемой теме ……………………………………4

1.1 Химический состав нефти ………... …. ………………………………………...4

1.2. Влияние нефти на гидросферу Земли…..…………………………………..........5

1.3. Мониторинг территорий нефтегазовых промыслов

методом почвотестирования……………………………………………………...8

1.4. Некоторые способы утилизации отходов бурения и нефтедобычи……………9

Глава II. Исследование воздействия нефти на природную среду……………………..11

    1. Исследование влияния нефти на почвенных беспозвоночных (мезофауны)………………………………….……………….…………………….11
2.2. Исследование поведения нефти в водной среде………..……………………..13

2.3. Исследования о добычи нефти и утилизации нефтезагрязнённых земель

на территории Нефтегорского района…………………………………...............14

Заключение ………………………………………………………………………………17

Список используемых источников и литературы ……………………………………...18

Приложение …………………………………………………………………………….19

Введение

Сырая нефть впервые была добыта в значительных количествах в 1880 г. С тех пор ее добыча росла экспоненциально и сейчас превышает 3,2-1012 л ежегодно (в мире). Очищенные нефтяные продукты постоянно расходуются на удовлетворение более 60% мировых энергетических потребностей. В связи с этим практически невозможно применять продукты в таких количествах без некоторых потерь. Количество таких потерь, предусмотренных или случайных, постоянно растет, и загрязнение моря и почвы как сырой нефтью, так и продуктами ее переработки сейчас является предметом серьезного беспокойства.

Так как, в настоящее время, нефтепродукты являются одним из важнейших энергоносителей для Человечества, и тенденция продлится, как минимум, на ближайшие 20 лет, проблема попадание нефти в гидросферу Земли и в почву остается достаточно актуальной.

Углеводородное загрязнение возникает в результате многих факторов, связанных с добычей нефти, ее транспортировкой танкерами машинами, поездами и использованием нефтепродуктов топлива, и смазочных материалов.

Муниципальный район Нефтегорский находится на Юго-Востоке Самарской области. Общая площадь района составляет 1400 кв.км. В 1958 году на территории Нефтегорского района появилась первая партия буровых. Первые тонны нефти были сданы государству в июле 1960 года. 1 августа 1960 года создано НГБУ «Богатовскнефть» (сегодня эта организация называется - НК «Роснефть», ОАО «Самаранефтегаз»). Годовая добыча «чёрного золота» составляет более одного миллиона тонн. За эти годы добыто более 200 миллионов тонн нефти и более 1800 миллионов кубических метров природного газа. Сельское поселение Утёвка занимает центральное положение и находиться на расстоянии 32 км. от города Нефтегорска. Около села Утёвка ведётся добыча нефти. Какое влияние оказывает нефть на природу родного края?

Цель работы – изучить влияние нефти и нефтепродуктов на состояние окружающей среды.

Для достижения цели работы необходимо решить задачи:

а) изучить литературные источники о влиянии нефти на окружающую среду;

б) провести исследования воздействия нефти на гидросферу Земли и оценить

последствия этого влияния на водные организмы, изучив современные методики;

в) провести исследования воздействия нефти на почвенных беспозвоночных, изучив

современные методики;

г) сформировать у учащихся гражданскую позицию по сохранению природы родного

края.

Основная часть

Глава I. Изучение литературы по исследуемой теме.

1. 1. Химический состав нефти

Прежде, чем говорить о влиянии нефтепродуктов на окружающую среду, логично рассмотреть химический состав нефти, так как и ее миграция в окружающей среде, и результирующее воздействие ее на флору и фауну зависят от природы индивидуальных химических компонентов.

Сырая нефть является смесью химических веществ, содержащей сотни компонентов. Сложность химического состава совпадает с нашими представлениями об образовании нефти. Установлено, что нефть образовалась в результате длительного теплового, бактериологического и химического воздействия на органические остатки растительных и животных организмов. Разумно ожидать, что нефть будет обладать, по крайней мере, частично, сложной химической природой тех материалов, из которых она образовалась. Более 75%, общего состава нефти приходится на углеводороды; кроме них в нефти в наибольших количествах содержатся сера, азот и кислород: до 4% серы, 1 % азота и несколько меньше кислорода. Эти добавочные элементы обычно входят в состав молекул углеводорода.

Основное различие между нефтью, добытой в различных географических районах, обусловлено не химическим составом, а содержанием отдельных компонентов; последнее и влияет на химические и физические свойства сырой нефти. Некоторые нефтепродукты почти бесцветны, в то время как другие имеют черную, янтарную, коричневую и зеленую окраску. Некоторые нефтепродукты имеют приятный запах, похожий на запах эфира, скипидара и камфоры. Некоторые нефтепродукт имеют очень неприятный запах, обычно вызываемый присутствием серосодержащих компонентов. Биологические и химические свойства различных углеводородов существенно различаются, поэтому, при оценке влияния компонентов нефти на окружающую среду необходимо знать состав определенного нефтепродукта.

Состав нефти обычно определяется количественным содержанием углеводородов, которые делятся на парафины, циклопарафииы, ароматические и нафтеноароматические углеводороды.

Сырая нефть содержит 25% парафинов, их обнаруживают главным образом во фракциях с низкой температурой кипения (40 - 230°С). Содержание парафинов в различных сырых нефтепродуктах колеблется в широких пределах. Некоторые нефтепродукты состоят главным образом из парафинов нормального строения, в то время как другие содержат лишь, следы этих соединении.

Циклопарафипы, которые называют также нафтенами, составляют 30 - 60% общего состава сырой нефти. Большинство из них являются моноциклическими. Однако во фракциях, кипящих при высоких температурах, обнаружены соединения, содержащие 6 и более колец. Наиболее часто можно обнаружить циклопентан и циклогексан.

Ароматические углеводороды по свойствам сильно отличаются от циклопарафинов. Эти различия определяются характером связей. Бензол - простейший ароматический углеводород и его производные преобладают в легкокипящих нефтяных фракциях; в высококипящих фракциях содержатся полициклические ароматические углеводороды.

1.2 Влияние нефти на гидросферу Земли.

Загрязнение континентальных и океанических вод углеводородами является в настоящее время одним из основных видов загрязнения гидросферы современным цивилизованным обществом. Тот факт, что существуют районы моря, где нефтеналивным судам разрешено сбрасывать воду после промывки танков, попирает все основы океанографии. Эта проблема стоит особенно остро в зонах эстуариев, где, несмотря на обилие рыбы, ее невозможно употреблять в пищу из-за неприятного вкуса, который придает ей нефть. Кроме того, действие углеводородов нарушает экологическое равновесие замкнутых морей.

Загрязняется ли масса воды, когда на нее непосредственно воздействует человек, или ее следует классифицировать как загрязненную только тогда, когда впервые нарушается экологическая структура? Гидросфера является динамической системой, в которой поддерживается биохимическое равновесие, и в нормально функционирующей водной системе, несомненно, имеются большие резервы для ассимилирования отходов. Однако во многих местах эти резервы настолько исчерпаны или истощены, что ряд водных систем чрезмерно загрязнен. Примерами таких водных систем, где загрязнение стало заметным или становится все более заметным, являются Адриатическое, Балтийское и Средиземное моря, реки Темза, Рейн и Сена, а также Великие озера в США и Канаде.

Некоторые из фракций, содержащихся в нефти, весьма токсичны, причем их токсичность возрастает по мере увеличения концентрации этих фракций при поглощении или растворении их в водной системе. Низкокипящие насыщенные углеводороды и некоторые ароматические соединения (бензол и ксилол) токсичны и в разной степени растворимы в воде. Нефть эмульгируется, образующиеся эмульсии с разным содержанием нефти могут быть токсичны, и физически воздействовать на организмы, вызывая удушье.

Общее воздействие нефтепродуктов на водную среду можно разделить на 5 категорий: непосредственное отравление с летальным исходом, серьезные нарушения физиологической активности, эффект прямого обволакивания живого организма нефтепродуктами, болезненные изменения, вызванные внедрением углеводородов в организм, а также изменения в биологических особенностях среды обитания.

Летальное отравление возможно в результате прямого воздействия углеводородов на некоторые важные процессы в клетках и, особенно на процессы обмена между клетками.

Растворимые в воде ароматические углеводороды представляют наибольшую опасность для морской среды. Воздействие парафиновых углеводородов низкой молекулярной массы (С10 и менее) может вызвать наркотическое действие, но необходимая для этого концентрация крайне высока и отсутствует в нефтяных пятнах. Имеющиеся данные указывают, что смерть взрослых морских организмов может наступить после контакта в течение нескольких часов с растворимыми ароматическими углеводородами, содержание которых составляет 10-4-10-2%. Смертельные концентрации таких компонентов для икринок и мальков ниже и равны 10-5%. Таким образом, икринки и мальки в 10-100 раз чувствительнее к действию углеводородов, чем взрослые организмы.

Смертельные концентрации ароматических углеводородов возможны в нефтяных пятнах, не подвергшихся атмосферному воздействию, однако уже говорилось, что после длительного пребывания в воде нефть теряет многие летучие и растворимые компоненты. В таблице №1 дана оценка токсической чувствительности различных морских организмов в виде концентрации ароматических соединений, вызывающей отравления.[6]

Таблица №1. Чувствительность водных организмов в виде концентрации ароматических соединений, вызывающих отравления

Наименование организмов Концентрация Сх104 ,%
Растения 10-1000
Рыба 5-50
Личинки (все виды) 0,1-1,0
Обитатели морского дна (креветки и т.д.) 1-10
Брюхоногие (улитки и т.д.) 10-100
Двухстворчатые моллюски 5-50
Морские ракообразные 1-10
Другие морские беспозвоночные 1-10

После аварии танкера «Торри-Каньон» были получены ценные данные о последствиях загрязнения биоценозов морских вод нефтепродуктами.[12]

В последние годы частой темой для обсуждения были пляжи, покрытые нефтью и смолистыми отложениями, гибель находящихся в зоне прилива низкорастущих растений, планктона, птицы.

Морские птицы стали первыми жертвами загрязнения вод нефтью. Чистиковые, утиные, чайки, трубконосые, опускаясь на нефтяные сливки, сильно пачкали свое оперение. Углеводороды обволакивали перья птиц, нарушая их гидрофобность и сводя на нет защитную функцию оперения, поэтому, покрытые мазутом, птицы переохлаждались и гибли от гипотермии. Кроме того, птицы интоксицировались нефтью, поглощаемой ими во время ныряния или при попытках очистить перья. В результате этой интоксикации произошло серьезное нарушение эндокринной системы, в частности функции надпочечной железы.

В настоящее время Ла-Манш, Северное и Средиземное моря, все в большей степени загрязняемые нефтью, постепенно становятся непригодными для обитания морских птиц. Так, было подсчитано, что ежегодно от 20000 до 50000 особей, представителей 50 видов (из которых 14 утиные), населяющих побережье Нидерландов, становятся жертвами этого катастрофического загрязнения. В Великобритании погибает до 250000 птиц в год! Это касается и популяций, населяющих окрестности Новой Земли, где колонии тупиков, насчитывавших сотни тысяч особей, за несколько лет сильно поредели.

Прожорливые морские рыбы, такие, как скумбрещука (Scombere-sox sann.s), - основное звено пищевой цепи в морях умеренных широт нередко проглатывают мелкие комочки нефти. Таким образом, рыбы накапливают значительные количества токсичных веществ, которые, продвигаясь по пищевым цепям, могут дойти до человека!

Как нефть, так нефтяные смолы (гудрон) содержат некоторые канцерогенные вещества. Результаты нескольких исследований, проведенных на моллюсках в загрязненных водах, свидетельствуют о том, что у этих животных обнаруживаются аномально большое число новообразований, сходных с раковыми опухолями человека. Нефть, концентрирующаяся в моллюсках, в частности двустворчатых, может быть отнесена к числу причин, вызывающих эти новообразования.

Вблизи Саутгемптона (Англия) имеются соленые марши, куда сливаются отходы нефтеперегонного завода - 5800 литров воды каждый день с очень незначительным загрязнением (10х10-6 - 20х10-6). Систематическое загрязнение нефтью привело к гибели всей растительности маршей на площади 36 Га вокруг завода. После гибели растительности пески начали сдуваться ветрами и смываться дождями, так что эффективная глубина загрязнения почвы нефтью резко возросла. Птицы и другие водные существа, которые раньше находили здесь пропитание, теперь вынуждены были покинуть эти места.[13] Таким образом, даже очень малые уровни загрязняющей нефти при длительном действии могут привести к серьезным последствиям для сообщества водных организмов.

Водные организмы, населяющие поверхностный слой Мирового океана, обеспечивают возврат в атмосферу значительной части свободного кислорода планеты. Огромный объем Мирового океана свидетельствует о неисчерпаемости природных ресурсов планеты. Кроме того, Мировой океан является коллектором речных вод суши, ежегодно принимая около 39 тыс. кубических километров воды. Наметившееся в отдельных районах загрязнение Мирового океана грозит нарушить естественный процесс влагооборота в его наиболее ответственном звене - испарении с поверхности океана. [17]

1.3 Мониторинг территорий нефтегазовых промыслов методом почвотестирования

В основе мониторинга региональных территорий развития нефтегазовых регионов России - почва, как важнейший компонент биогеоценоза, являющаяся "зеркалом ландшафта", что позволяет выполнять контроль экологических сценариев антропогенеза и техногенеза на ландшафтно-геосистемном уровне. Экологическое значение почвы на ландшафтном уровне - это ее центральное место в ландшафтных системах и тесная связь с остальными компонентами ландшафта, водными и воздушными потоками вещества. Опасность накопления микроэлементов и загрязняющих веществ в целом в верхних горизонтах почв или их вымывание и накопление в более глубоких горизонтах контролируется характером и положением в почвенном профиле разных геохимических барьеров, индикаторами которых являются определенные генетические горизонты почв [8].

При организации мониторинга на территориях нефтегазопромыслов в качестве обязательных объектов мониторинга необходимо выделять фоновые территории, в число которых кроме биосферных заповедников, нужно включить и используемые в сельском хозяйстве земли или земли, находящиеся под антропогенным прессом, которые в перспективе планируется вывести из-под техногенного воздействия, или оно будет минимальным. Исследование аналогов почв и ландшафтов, не испытывающих на себе антропогенный пресс, позволит определить направленность почвенных процессов, уровень воздействия техногенеза и позволит оценить экологическое состояние экосистем.

Все технологические объекты нефтяной и газовой промышленности являются мощными источниками воздействия на различные компоненты экосистемы. В практике экологического мониторинга загрязненных нефтью территорий используются различные показатели для оценки степени воздействия и скорости самоочищения экосистем и почв по изменению: состояния растительности, численности, биомассы и видового состава различных групп почвообитающих беспозвоночных животных, общей биомассы, группового состава и уровня метаболической активности почвенного микробоценоза. Наиболее точными индикаторами нефтяного загрязнения в почве являются микроорганизмы.

Установлено, что биодеградация нефти в почвах происходит в три этапа. Первый длится 1-1,5 года. В первые дни после нефтяного загрязнения почвенная биота значительно подавлена. Затем численность определенных групп микроорганизмов, в частности углеводородокисляющих бактерий, повышается. Максимальное их содержание приходится на первые полгода после загрязнения и остается выше фоновых значений почти 2 года. В состав пионерного нефтеокисляющего биоценоза наряду с углеводородокисляющими бактериями входят некоторые группы грибов и цианобактерии. Второй этап длится 3-4 года. Доминирующее положение в комплексе почвенных микроорганизмов на этом этапе занимают актиномицеты и микроскопические грибы. Происходит увеличение общей численности различных групп микроорганизмов, в особенности грибов, актиномицетов, споровых и неспоровых бактерий.

Начало третьего этапа определяется по исчезновению в остаточной нефти исходных и вторичных парафиновых углеводородов. В это время в почве продолжают оставаться полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), характеризующиеся стойкостью к микробиологическому расщеплению. Необходимо отметить, что длительность процесса разрушения и нейтрализации нефти и нефтепродуктов зависит от климатических условий и количества разлитой нефти [16].

Исследования показали, что предельно допустимые концентрации для загрязняющих веществ не всегда соответствуют их природному содержанию в почвах, и при экологической оценке их концентрации дополнительно производится коррекция по фитотоксичности [8]. Исследовать фитотоксичность необходимо с учетом региональных особенностей.

1.4. Некоторые возможные способы утилизации отходов бурения и нефтедобычи

Характеристика отходов бурения

На современном этапе развития технологии нефтедобычи при эксплуатации нефтяных месторождений образуются большие объемы отходов, преимущественное количество которых накапливается в шламовых амбарах. На нефтедобывающих предприятиях, в соответствии с регламентами, для сбора отходов бурения с одной кустовой площадки при бурении восьми скважин строится один амбар. Если количество скважин в кусте более десяти, - строится несколько амбаров [6].

Пути решения проблемы

В последние годы нефтедобывающими предприятиями в производство внедряются различные технологические решения, направленные на утилизацию отходов бурения. Все известные технологии переработки нефтешламов по методам переработки можно разделить на следующие группы:

- термические - сжигание в открытых амбарах, печах различных типов, получение битуминозных остатков;

- физические - захоронение в специальных могильниках, разделение в центробежном поле, вакуумное фильтрование и фильтрование под давлением;

- химические - экстрагирование с помощью растворителей, отвердение с применением (цемент, жидкое стекло, глина) и органических (эпоксидные и полистирольные смолы, полиуретаны и др.) добавок;

- физико-химические - применение специально подобранных реагентов, изменяющих физико-химические свойства, с последующей обработкой на специальном оборудовании;

- биологические - микробиологическое разложение в почве непо-средственно в местах хранения, биотермическое разложение.

Среди существующих методов разделения нефтешламов с целью утилизации - центрифугирования, экстракции, гравитационного уплотнения, вакуумфильтрации, фильтрпрессования, замораживания и др. [4] - наиболее перспективным является центрифугирование с использованием флокулянтов [4]. Центрифугированием можно достичь эффекта извлечения нефтепродуктов на 85%, мехпримесей - на 95%.

Обезвреживание бурового шлама

Загрязненный буровой шлам отмывается от нефтеуглеводородов горячей водой и паром [10, 11], водным раствором ПАВ на основе этоксилатов. Эффективность отмывки горячей водой - 25%; водным раствором ПАВ концентрацией 0,5, 1,0 и 2,0% - соответственно 55, 60 и 73% [2]. Буровой шлам обезвреживается на центрифуге. Образовавшаяся водная фаза, содержащая нефтеуглеводороды, очищается на установках, описанных выше.

Одним из способов обезвреживания шлама может служить его солидификация. Обезвреживание шлама проводится путем смешения в определенных пропорциях с сорбентом и цементом. В результате такой обработки присутствующие в шламе органические вещества связываются введенными сорбентами. Цемент и сорбент при смешении со шламом в присутствии воды поддерживают в системе высокое значение рН (до 12). При этом катионы тяжелых металлов, содержащиеся в шламе, переходят в состав труднорастворимых гидроксидов. Полученный в результате обезвреживания продукт может быть использован в строительстве.

Возможно обезвреживание нефтезагрязненного бурового шлама микробиологическим способом.

Предварительно обезвреженный буровой шлам может использоваться в производстве строительных материалов - кирпича, керамзита, мелкоразмерных строительных изделий и т.п.

Возможная номенклатура продуктов утилизации:

1. Мелкоразмерные стройизделия.

- шлакоблоки по ГОСТ 6133-84. Возможно использование в малоэтажном строительстве для ограждающих и несущих конструкций, подсобных зданий.

- плитка тротуарная по ГОСТ 17608-91. Возможно использование для устройства сборных покрытий тротуаров.

- бордюрный камень по ГОСТ 6665-91. Возможно использование для отделения проезжей части улиц от тротуаров, газонов, площадок и т.д.

2. Связующие смеси по ГОСТ 23558-94. Возможно использование для устройства оснований и дополнительных слоев оснований автодорог с капитальным, облегченным и переходными типами дорожной одежды.

3. Гранулированный заполнитель. Возможно использование в бетонах.

Внедрение мероприятий по переработке отходов нефтедобычи, несомненно, в первую очередь направлено на снижение негативного воздействия на окружающую среду. Однако, немаловажен и социально-экономический эффект для предприятия: уменьшение платы за размещение отходов; получение прибыли от реализации продуктов утилизации; расширение инфраструктуры рабочих профессий предприятия; создание дополнительных рабочих мест.

lib2.znate.ru


Смотрите также