Методика прогнозирования и мониторинга чрезвычайных ситуаций экологического характера при авариях на объектах нефтегазового комплекса

ВВЕДЕНИЕ 13
Глава 1. ИССЛЕДОВАНИЕ НАКОПЛЕНИЯ УСТОЙЧИВЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ В ПОЧВЕННЫХ СИСТЕМАХ НА ОБЪЕКТАХ НЕФТЕГАЗОВОГО КОМПЛЕКСА 17
1.1. Нефть и нефтепродукты, компонентный состав и происходящие под влиянием внешних факторов изменения 17
1.1.1. Фракционный и компонентный составы нефти 22
1.1.2. Деградация нефти и нефтепродуктов под влиянием внешних факторов 25
1.2. Современный подход изучения компонентного состава нефти и нефтепродуктов при мониторинге и прогнозировании их распространения в природных средах. 33
1.2.1. Хроматографический метод исследования 33
1.2.2. Гравиметрический метод определения нефти и нефтепродуктов 39
1.2.3. Метод флуоресцентной спектроскопии 41
Выводы по главе 1 45
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА СПОСОБА ФРАКЦИОННОГО РАЗДЕЛЕНИЯ НЕФТИ С ПОМОЩЬЮ КОЛОНОЧНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ДИАГНОСТИКИ И ИДЕНТИФИКАЦИИ НЕФТЯНЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ 47
2.1. Методика фракционного разделения нефти с помощью колоночной хроматографии 47
2.2. Изучение фракций нефти методом хроматографического и спектрофлуометрического анализа 52
2.3. Изучение нефти и нефтепродуктов, разделенных на фракции методом тонкослойной хроматографии 60
2.4. Изучение сохранности веществ на поверхности хроматографических пластин в зависимости времени 66
Выводы по главе 2 70
Глава 3. СХЕМА ИССЛЕДОВАНИЕ НАКОПЛЕНИЯ УСТОЙЧИВЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ В ПОЧВЕННЫХ СИСТЕМАХ НА ОБЪЕКТАХ НЕФТЕГАЗОВОГО КОМПЛЕКСА 71
3.1. Исследование динамики миграции полиароматических углеводородов нефти в почвенном слое 71
3.2. Схема исследования образов нефти и нефтепродуктов в природных средах с целью предупреждения и прогнозирования чрезвычайных ситуаций на объектах топливно-энергетического комплекса 76
Выводы по главе 3 78
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 79
СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ 81
СПИСОК НОРМАТИВНЫХ ИСТОЧНИКОВ 82
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ 84

Весь текст будет доступен после покупки

В настоящее время исследование загрязнений почвенных систем нефтепродуктами сводится к оценке валового содержания всего привнесения или его отдельных компонентов. Учитывая сложность почвы, как системы содержащей разные элементы, компоненты находятся в разном агрегатном состоянии, многие научные направления в данной области направлены на изучение перераспределения основных компонентов нефтяных загрязнений между этими элементами [1-3]. Среди компонентов нефти и нефтепродуктов с точки зрения негативного воздействия представляются наиболее важными те, которые в наименьшей степени подвержены разложению в результате различных внешних воздействий, в том числе биологических и химических, которые можно отнести к устойчивым загрязнениям.
Для мониторинга накопления устойчивых загрязнений необходимо применение комплекса аналитических методов, при этом используемые технологии исследования должны учитывать специфику самих почв, а именно их химический и механический состав. Изучать загрязнение необходимо в динамике, особенно это актуально в случае, когда разговор идет о его накоплении в течение длительного времени. В данном случае разговор не об авариях, связанных с разливов нефти или нефтепродуктов, а с ситуациями, когда в течение длительного времени происходит поступление в почву нефтяных загрязнений в относительно незначительных количествах, при этом часть компонентов подвергается деградации, устойчивые же загрязнения сохраняются и при накоплении их содержание может существенно превышать предельно допустимые концентрации до уровня чрезвычайной ситуации.
Среди компонентов нефти к устойчивым загрязнения можно отнести полиароматические углеводороды (ПАУ). Согласно отдельным научным исследования по относительному содержанию ПАУ можно проводить идентификацию образцов нефти, а также нефтяных загрязнений при установлении источника их происхождения [4]. При исследовании нефти, в том числе как объекта криминалистических экспертиз, довольно часто при решении вопроса идентификации, то есть установление тождества двух образов, предлагают использовать комплекс данных получаемых при исследовании не валового содержание в образце всех компонентов, а проводить предварительное разделение на фракции. С одной стороны, такой подход оправдан, поскольку повышает селективность используемых методов и количества информации, значимой для формирования экспертного вывода. С другой стороны, усложнение методики введением дополнительного этапа фракционного разделения образца может негативно сказаться на конечном результате, поскольку, как известно, именно стадия пробоподготовки является наиболее опасной с точки зрения внесения ошибки или полной утраты пробы. В этой связи разработка новых подходов к пробоподготовке образцов нефти, как потенциального загрязнителя объектов окружающей среды, и выбор спектра наиболее информативных методов исследования является одним из основных приоритетных направлений развития методик прогнозирования и мониторинга чрезвычайных ситуаций экологического характера при авариях на объектах нефтегазового комплекса

Весь текст будет доступен после покупки

Глава 1. ИССЛЕДОВАНИЕ НАКОПЛЕНИЯ УСТОЙЧИВЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ В ПОЧВЕННЫХ СИСТЕМАХ НА ОБЪЕКТАХ НЕФТЕГАЗОВОГО КОМПЛЕКСА
1.1. Нефть и нефтепродукты, компонентный состав и происходящие под влиянием внешних факторов изменения

Нефть является одним из самых важных полезных ископаемых на Земле. Чем больше объем запасов нефти в стране, тем выше ее энергетический потенциал. Объемы добываемой нефти в мире очень значительны (рисунок 1), а значит, велик риск возникновения ЧС, связанных с ее разливами в окружающую среду.

Рисунок 1. Добыча нефти на 2023 год

Нефть - это жидкий природный раствор, состоящий из большого числа углеводородов (УВ) разнообразного строения и высокомолекулярных смолисто-асфальтеновых веществ. В нем растворено некоторое количество воды, солей, микроэлементов. Главные элементы: С - 83-87%, Н - 12-14%, N, S, O - 1-2%, реже 3-6% за счет S. Десятые и сотые доли процента нефти составляют многочисленные микроэлементы.
Нефти разных месторождений сильно отличаются между собой как по цвету (от светло-коричневой до темно-бурой, реже черная или бесцветная), так и по своим характеристикам. Наиболее важная характеристика нефти – плотность. На нее влияет содержание тяжелых углеводородов. Плотность выражается в г/см3 и в зависимости от ее величины нефть подразделяется на: суперлегкая, сверхлегкая, легкую, средняя, тяжелая и сверхтяжелая (таблица 1).

Весь текст будет доступен после покупки

1. Абрютина Н.Н. Современные методы исследования нефтей. Справочно-методическое пособие /Н.Н. Абрютина, В.В. Абушаева, О.А. Арефьев и др. Под ред. А.И. Богомолова, М.Б. Темянко, Л.И. Хотынцевой.– Л.: «Недра». 1984.– 431 с.
2. Анваера Б.И., Шварцман В.П., Шляхова А.Ф. Руководство по газовой хроматографии 1969г.
3. Акимов А.Л. Идентификационные признаки нефтей в индивидуальном составе полиароматических углеводородов // А.Л. Акимов, Ю.Н. Бельшина, Ф.А. Дементьев / Надзорная деятельность и судебная экспертиза в сфере безопасности. ? 2011. ? №1. ? 0,9/0,4 п.л.
4. Акимов А.Л. Исследование ароматических углеводородов в качестве идентификационных признаков нефтяного загрязнения // А.Л. Акимов, Ю.Н. Бельшина, Ф.А. Дементьев / Вестник Санкт-Петербургского университета ГПС МЧС России. ? 2011. ? № 3. ? С31-37.
5. Аналитическая химия. В 3 т. Т.1. Методы идентификации и определения веществ/ Под ред. Л.Н. Москвина. – М.: Издательский центр «Академия», 2008.- 567 с.
6. Аналитическая химия. В 3 т. Т.2. Методы разделения веществ и гибридные методы анализа/ Под ред. Л.Н. Москвина. – М.: Издательский центр «Академия», 2008.- 567 с.
7. Ахметов А.Ф., Красильникова Ю. В. Красильникова, О. В. Органюк, М. А. Парфенова, Н. К. Ляпина. К вопросу изучения металлопорфиринов в нефтях 2012 Режим доступа:http://ogbus.ru/files/ogbus/authors/AkhmetovAF/ AkhmetovAF_1.pdf.
8. Батуева И. Ю., Гайле A. A., Поконова Ю. В. и др. Химия нефти.-Л.: Химия, 1984. -С. 283—298.- 360 с.
9. Беккер Ю. Спектроскопия. Москва: Техносфера, 2008.
10. Бёккер Ю. Спектроскопия/ Ю. Бёккер. - М.: Техносфера, 2009. – 472с.
11. Бёккер Ю. Хроматография. Инструментальная аналитика: методы хроматографии и капиллярного электрофореза / Ю. Бёккер. – М.: Техносфера, 2009. – 472 с.
12. Бродский Е.С. Идентификация нефтепродуктов в объектах окружающей среды с помощью газовой хроматографии и храматомасс спектрометрии / Е.С. Бродский, И.М. Лукашенко, Г.А. Калинкевич, С.А. Савчук // Журнал аналитической химии. - 2002. - Т. 57, № 6. - С. 592-596.
13. Бродский Е.С. Определение нефтепродуктов в объектах окружающей среды / Е.С. Бродский, С.А. Савчук //Журнал аналитической химии. - 1998. - Т. 53, № 12. - С. 1238-1251.М.

Весь текст будет доступен после покупки