Научная статья

Original article

УДК 622.276

doi: 10.24412/2413-046Х-2021-10572

ВЛИЯНИЕ ПРОЦЕССА НЕФТЕПЕРЕРАБОТКИ НА СОСТОЯНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

INFLUENCE OF THE OIL REFINING PROCESS ON THE STATE OF THE ENVIRONMENT

Кравцов Александр Сергеевич, кафедра технологических машин и оборудования нефтегазового комплекса, Сибирский Федеральный Университет

Седельникова Валерия Александровна, кафедра бухгалтерского учета и статистики, Сибирский Федеральный Университет

Чижов Кирилл Алексеевич, кафедра технологических машин и оборудования нефтегазового комплекса, Сибирский Федеральный Университет

Князева Алина Эдуардовна, кафедра Авиационных горюче-смазочных материалов, Сибирский Федеральный Университет

Волков Игорь Владимирович, кафедра технологических машин и оборудования нефтегазового комплекса, Сибирский Федеральный Университет

Kravtsov Alexander Sergeevich, Department of Technological Machines and Equipment of the Oil and Gas Complex, Siberian Federal University

Sedelnikova Valeria Alexandrovna, Department of Accounting and Statistics, Siberian Federal University

Chizhov Kirill Alekseevich, Department of Technological Machines and Equipment of the Oil and Gas Complex, Siberian Federal University

Knyazeva Alina Eduardovna, Department of Aviation Fuels and Lubricants, Siberian Federal University

Volkov Igor Vladimirovich, Department of Technological Machines and Equipment of the Oil and Gas Complex, Siberian Federal University

Аннотация. В статье исследовано влияние процесса нефтепереработки на  состояние окружающей среды. Автор считает, что для достижения ЦУР система управления промышленными водами и сточными водами  в нефтеперерабатывающей промышленности следует опираться на законодательные и нормативные стандарты. Определенные критерии должны быть реализованы для обеспечения равного доступа различных водопользователей, и жизнеспособные механизмы для достижения безопасности воды включают реализацию концепции круговой экономики посредством внедрения наилучших доступных технологий, адекватную и справедливую систему оценки воздействия на окружающую, адекватную схему оперативного мониторинга качества сточных вод. Рассмотренные принципы должны соответствовать требованию контроля количества загрязнения внутри технологических процессов.

Abstract. The article examines the influence of the oil refining process on the state of the environment. The author believes that in order to achieve the SDGs, the industrial water and wastewater management system in the oil refining industry should be based on legislative and regulatory standards. Certain criteria must be implemented to ensure equal access for different water users, and viable mechanisms to achieve water safety include the implementation of the concept of a circular economy through the introduction of the best available technologies, an adequate and fair environmental impact assessment system, an adequate scheme for operational monitoring of wastewater quality. The principles considered must comply with the requirement to control the amount of pollution inside technological processes.

Ключевые слова: нефтепереработка процесс, окружающая среда, негативное влияние

Keywords: oil refining process, environment, negative impact

Устойчивое развитие (УР) стало идеологией, которая строит современный мир. Повестка дня в области устойчивого развития на период до 2030 года призывает всех людей, от отдельных лиц до важнейших заинтересованных сторон, бизнесменов и международных организаций, принять меры для решения текущих задач, сформулированных в Целях устойчивого развития (ЦУР) ( ООН 2015 ). Одним из общих определений устойчивого развития является повышение качества жизни и, таким образом, предоставление людям возможности жить в здоровой окружающей среде и улучшать социальные, экономические и экологические условия для нынешнего и будущих поколений»[4]. С определенной точки зрения «Устойчивый» означает «Ответственный». Любое текущее предложение, решение или действие на любом уровне должно основываться на концепции, которая поддерживает не только немедленные выгоды, но и гарантирует равные права на все виды благ, включая благополучие и здоровую окружающую среду, для будущих поколений.

Отношения между экологией и промышленностью были сложными. Его можно четко представить в рамках связанных Целей устойчивого развития (ЦУР). Когда один из элементов не работает, это влияет на успех других целей.  Любая отрасль связана с несколькими ЦУР. ЦУР 8, 9, 12 и 13 напрямую связаны с производственными процессами. Процессы должны быть инновационными для достижения рационального и эффективного использования ресурсов (ЦУР 8, 9, 12) и устранения воздействия на окружающую среду с помощью достаточных систем очистки, которые приводят к замедлению изменения климата (ЦУР 13). 

ЦУР 6 «Чистая вода и санитария» требует:

1) устранения потенциальных опасностей сброса сточных вод; 

2) использования водосберегающих методов для сокращения потребления пресной воды для решения проблемы нехватки воды; 

3) защиты связанных с водой экосистем, включая реки, озера и водоносные горизонты. 

В ЦУР 14 «Жизнь под водой» особое внимание уделяется последствиям любого вида загрязнения для водного мира. Окружающая среда (вода, почва и воздух) влияет на здоровье людей, что относится к ЦУР 3 и 11. Если промышленность пренебрегает принципами ответственности в процессе производства, это может привести к краху системы «устойчивости»: ухудшению экосистем и нездоровые люди на местном или глобальном уровне [4]. 

Промышленность использует технологии для очистки подаваемой и обработанной воды и ее безопасного использования. Эти технологии связаны с соответствующей стоимостью. Факторы окружающей среды учитывают качество воды в источниках воды и приемниках сточных вод. Взаимодействие между экономическими и экологическими факторами характеризуется попытками уменьшить воздействие промышленной деятельности на водные объекты и сделать воду доступной для следования потребителям за счет использования эффективных технологий. 

Социальные факторы представлены обеспечением общественной безопасности (например, здоровья) и в основном регулируются государством. Государственные и общественные власти должны обеспечить доступность безопасной воды с помощью соответствующих законодательных и экологических инструментов [2].

Экономические и социальные факторы должны быть учтены путем утверждения идеи равных прав для разных водопользователей. Соответствующее законодательство гарантирует ответственность отрасли за применение соответствующих эффективных и водосберегающих технологий (ВСТ).

Внедрение ВСТ  в нефтеперерабатывающей отрасли важно по двум причинам. Во-первых, потребление воды нефтепромышленностью колеблется от 10% до 57% от общего потребления воды в разных странах. Во-вторых, промышленная деятельность признана одним из основных источников загрязнения воды во всем мире и может быть оценена количественно.

 Развивающиеся страны сталкиваются с проблемами при внедрении ВСТ. Для этого типа стран характерно стремление диверсифицировать экономику — от экспорта ресурсов до создания передовой технологической инфраструктуры. Этот процесс включает в себя ускоренную индустриализацию и рост уже существующих производственных мощностей, которые увеличивают нагрузку на водные ресурсы как в результате увеличения потребления воды, так и потребности в снижении загрязнения воды.

Хотя существует единая формальная цель для всех — поддерживать систему безопасного водоснабжения и устранять воздействие отходов, не существует универсального способа достижения и оценки этой цели. Существует два общих подхода:

1) предварительное достижение безопасных концентраций для экосистемы. И здесь есть потенциальная ошибка, зависящая от лиц, принимающих решения — как рассчитать «безопасные концентрации» для определенного участка добычи нефти; 

2) установить общие правила для каждого игрока на нефтяном рынке.

В разных странах мира существуют различные подходы к тому, чтобы сделать процесс выполнения указанных требований эффективным и прозрачным. В обоих случаях соответствующие решения принимаются соответствующими политическими стандартами. Однако, например, США, и ЕС основывают свои решения и разрабатывают свои стратегии на научном подходе Схема реализации политики ВСТ была основана на соответствующих научных исследованиях за счет возможности интеграции соответствующих технологических разработок, хорошо продуманных, четко объясненных и регулярно оцениваемых.

Испытания на токсичность исторически признаны наиболее эффективным способом оценки безопасности сточных вод. Распространена практика, когда результаты расследований становятся общедоступными и прозрачными. В качестве примеров может служить подробная оценка сточных вод нефтеперерабатывающих заводов в водных экосистемах с особым акцентом на металлы, токсичные вещества и т. д..

 Процесс оценки сточных вод постоянно обновляется на основе уже имеющихся знаний, например, оценка новых потенциально биоаккумулятивных веществ (PBS), производных нафтеновых кислот  или применение тестов на токсичность для оценки эффективности новых методов лечения, специально выбранных для определенных параметров.

В некоторых странах схема оценки  негативного воздействия на окружающую среду нефтедобывающими предприятиями ослаблена за счет наличия пробелов в законодательстве. Так, например,  существует потенциальная ошибка в том, что предельно допустимые концентрации в некоторых странах установлены не в соответствии с принципами  устойчивого развития, что позволяет компаниям сбрасывать неправильно очищенные сточные воды. Это может повлиять на всю методологию, и с первого шага будет выставлена ​​неверная оценка, что приведет к загрязнению окружающей среды [1]. 

Напротив, безусловные требования к оценке безопасности сточных вод, такие как подробное исследование характеристик сточных вод с использованием, например, подхода, основанного на конкретных параметрах, подходов на токсичность всех сточных вод (WET) или подходов к биологической оценке токсичности, показали высокую эффективность разработанных страны. Текущие условия сбросов в США и ЕС показали положительную динамику, так как требования к ним устанавливаются на основе надежных методик ОВОС.

Однако полной уверенности в «безопасности»  даже очищенных сточных вод нет по двум причинам. Во-первых, судьба углеводородов еще полностью не изучена. Например, недавнее исследование разложения ПАУ показывает, что продукты разложения опасны. Во-вторых, на нескольких нефтеперерабатывающих заводах постоянно или случайно обнаруживаются высокие концентрации загрязняющих веществ, что требует дополнительных исследований.

Обзор усовершенствований привел к идентификации разделенных соединений, подкрепленных будущими критериями оценки сточных вод с начала 1980-х годов. Идентификация новых веществ в сточных водах способствует идентификации опасных веществ, фракций и установлению их допустимых уровней. Исследователи опубликовали обстоятельный обзор тенденций, выявивших положительные тенденции в Европе, обеспокоенной уже загрязненными участками. Потенциальная судьба окружающей среды и экосистем на основе реальных тематических исследований была изучена и представлена ​​для затронутой реки и рыбы там, в грунтовых водах, на отложениях и живых организмах в морской среде. Все эти результаты подчеркнули необходимость адекватного оперативного мониторинга как сточных вод, так и водоприемников. 

Операционный мониторинг важен, поскольку он помогает определить параметры, которые необходимо пересмотреть в результате деятельности нефтеперерабатывающих заводов или разработать соответствующие методы реабилитации контролируемых загрязнителей.

В то время как развитые страны определили необходимые индикаторы, такие как полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), нафтеновые кислоты, ПФАС или бензол, толуол, этилбензол, ксилол (BTEX), для лучшей оценки токсического воздействия их присутствия в сточных водах, в развивающихся странах отслеживают только сумму TPH, без детального изучения последствий для окружающей среды. Тем не менее, упомянутые нефтяные соединения не разлагаются, что может вызвать риски даже при низких концентрациях.

 Постоянное обновление списка веществ для оперативного контроля во время очистки сточных вод и мониторинга окружающей среды в развитых странах обеспечивает экологическую безопасность и следует принципам устойчивого развития, положительно влияя на систему мониторинга. Например, Агентство по охране окружающей среды США осуществляет постоянный контроль качества сточных вод и водоприемников для выявления любых случайных или иных превышений допустимых значений содержания загрязняющих веществ. В ЕС любой оператор загрязнения контролирует свои выбросы в соответствии с директивами о промышленных выбросах и комплексном предотвращении и контроле загрязнения [3].

Таким образом, для достижения ЦУР необходима здоровая и продуктивная среда. Ситуация, когда отрасль создает риски для окружающей среды и общественной безопасности, нарушает принципы справедливости и терпимости. Эта работа заключалась в сравнении стратегий внедрения системы  ВСТ в нефтеперерабатывающей промышленности между развитыми и развивающимися странами. В то время как нефтеперерабатывающая промышленность сбрасывает сточные воды в окружающую среду по всему миру, примеры выбранных стран показывают, что существуют разные подходы к обеспечению или отсутствию их безопасности [4]. 

Для достижения ЦУР система управления промышленными водами и сточными водами  в нефтеперерабатывающей промышленности следует опираться на законодательные и нормативные стандарты. Определенные критерии должны быть реализованы для обеспечения равного доступа различных водопользователей, и жизнеспособные механизмы для достижения безопасности воды включают:

1) реализацию концепции круговой экономики посредством внедрения наилучших доступных технологий (BAT) и повторного использования воды;

2) адекватную и справедливую систему оценки воздействия на окружающую;

3) адекватную схему оперативного мониторинга качества сточных вод. Рассмотренные принципы должны соответствовать требованию контроля количества загрязнения внутри технологических процессов.

Список источников

1. Бактыбаева З.Б., Сулейманов Р.А., Валеев Т.К., Рахматуллин Н.Р. Оценка воздействия нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности на эколого-гигиеническое состояние объектов окружающей среды и здоровье населения (обзор литературы) // Медицина труда и экология человека. 2018. №4 (16).
2. Валеев Т.К.. Рахманин Ю.А., Сулейманов Р.А., Малышева А.Г., Бакиров А.Б., Рахматуллин Н.Р., Рахматуллина Л.Р., Даукаев Р.А., Бактыбаева З.Б. Опыт эколого-гигиенической оценки загрязнения водных объектов на территориях размещения предприятий нефтеперерабатывающих и нефтехимических комплексов // Гигиена и санитария. 2020. №9.
3. L. Burks Review of pollutants in petroleum refinery wastewaters and effect upon aquatic organisms Environ. Int., 7 (4) (1982), pp. 271-283
4. D.A. Daflon, I.L. Guerra, M.V. Reynier, A.C. Cerqueira, C.R. Botta, J.C. Campos Toxicity identification and evaluation (TIE) of a petroleum refinery wastewater J. Environ. Sci. Health — Part A Toxic/Hazard. Subst. Environ. Eng., 52 (9) (2017), pp. 842-848

References

1. Baktybayeva Z.B., Suleymanov R.A., Valeev T.K., Rakhmatullin N.R. Assessment of the impact of the oil refining and petrochemical industry on the ecological and hygienic state of environmental objects and public health (literature review) // Labor medicine and human ecology. 2018. №4 (16).
2. Valeev T.K.. Rakhmanin Yu.A., Suleymanov R.A., Malysheva A.G., Bakirov A.B., Rakhmatullin N.R., Rakhmatullina L.R., Daukaev R.A., Baktybayeva Z.B. Experience of ecological and hygienic assessment of water pollution in the territories of oil refining and petrochemical complexes // Hygiene and sanitation. 2020. №9.
3. S.L.Berks Review of pollutants in the wastewater of oil refineries and their impact on the environment of aquatic organisms. Int., 7 (4) (1982), pp.271-283
4. S.D.A. Daflon, I.L. Guerra, M. V. Rainier, A.S. Cerqueira, S.R. Botta, J. S. Campos Identification and toxicity assessment (TIE) of wastewater from the refinery J. Environment. Health Science Is A Toxic/Dangerous Part. Substation. Environment. English.., 52 (9) (2017), pp.842-848

Для цитирования: Кравцов А.С., Седельникова В.А., Чижов К.А., Князева А.Э., Волков И.В. Влияние процесса нефтепереработки на состояние окружающей среды  // Московский экономический журнал. 2021. № 9. URL: https://qje.su/rekreacia-i-turizm/moskovskij-ekonomicheskij-zhurnal-9-2021-58/

© Кравцов А.С., Седельникова В.А., Чижов К.А., Князева А.Э., Волков И.В., 2021. Московский экономический журнал, 2021, № 9.