Загрязняющие вещества, поступающие в атмосферный воздух при строительстве и эксплуатации объектов добычи и транспорта углеводородного сырья в концентрациях, превышающих предельно допустимые концентрации (ПДК), оказывают негативное воздействие и на компоненты природной среды и на человека.
Направленность биологического действия вещества характеризует лимитирующий показатель вредности: рефлекторный (рефл.) и резорбтивный (рез.). Под рефлекторным действием понимается реакция со стороны рецепторов верхних дыхательных путей (ощущение запаха, раздражение слизистых оболочек, задержка дыхания и т.п), возникающая при кратковременном воздействии вредных веществ, под резорбтивным – возможность развития общетоксических, мутагенных, канцерогенных и других эффектов, возникновение которых зависит не только от концентрации вещества в воздухе, но и длительности ее вдыхания.
С учетом показателей вредности для атмосферного воздуха установлены:
- предельно допустимая максимально разовая концентрация (токсичного вещества в воздухе населенных мест (мг/м3), которая при вдыхании в течение 20 мин. не должна вызывать рефлекторных реакций в организме человека;
- предельно допустимая среднесуточная концентрация (ПДКс.с) токсичного вещества в воздухе населенных мест (мг/м3), которая не должна оказывать прямого или косвенного воздействия при неограниченно продолжительном вдыхании.
При совместном присутствии в атмосферном воздухе нескольких (n) веществ, обладающих суммацией действия (группа суммации), сумма их долей ПДК не должна превышать 1 (единицы) при расчете по формуле:
С1/ПДК1, + С2 /ПДК2, + …+ Сn /ПДКn<1,
где С1, С2, …, Сn — фактические концентрации веществ в атмосферном воздухе, ПДК1, ПДК2 , …, ПДКn — предельно допустимые концентрации тех же веществ.
В соответствии с ГОСТ 12.1.007-76. «ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности» вещества, отнесенные к 1 классу опасности, являются чрезвычайно опасными, ко 2 классу — высокоопасными, к 3 классу — опасными, к 4 классу — умеренно опасными.
Качественный и количественный состав загрязняющих веществ, выбрасываемый в атмосферный воздух, разнообразен и зависит от количества источников выделения, особенностей технологического процесса и объемов производства. Наиболее характерными (специфическими) загрязняющими веществами для нефтяной отрасли являются разнообразные углеводороды, для газовой — метан. Кроме них, в процессе работы технологического оборудования в атмосферный воздух выделяются оксид углерода, оксиды азота, диоксид серы, бензо(а)-пирен, формальдегид, сажа и др.
Значительная часть загрязняющих атмосферу веществ на компрессорных станциях выделяется при работе газоперекачивающих агрегатов и составляет 98%, а остальные 2% — продукты сжигания газа при работе котельных и электростанций. Большое (до 2200 м3 газа) количество газа выбрасывается в атмосферу через «свечу» при остановках и пусках газоперекачивающих агрегатов. Кроме этого, потери газа на компрессорных станциях (до 10 тыс. м3 в летний период) происходят при продувках пылеуловителей.
Компрессорные станции поставляют в атмосферу большое количество оксидов азота и углерода, которые поступают от топлива используемого оборудования. При содержании в газе соединений серы в состав выбросов входят сероводород и диоксид серы. Большой парк автомашин, работающих на этилированном бензине и дизельном топливе, ремонтные мастерские и автозаправочные станции выбрасывают в атмосфере углеводороды бензина, сажу, свинец и его соединения.
Загрязнение атмосферы на установках комплексной подготовки газа (УКПГ) происходит в результате технологически неизбежных выбросов постоянного и периодического действия. К постоянным источникам загрязнения площадки УКПГ относятся неплотности технологического оборудования, через которые происходят утечки. Все другие источники газовыделений являются периодическими, в том числе и факелы высокого и низкого давления.
На работу установок значительное влияние оказывают примеси в поступающем кислом газе. Избыток двуокиси углерода в кислом газе вызывает резкое (на 52%) увеличение выбросов серы в атмосферу в результате увеличения сероокиси углерода и сероуглерода в реакционной печи. Значительное количество этих соединений не превращается в серу и в каталитических конверторах.
При высоком содержании инертных компонентов (углеводородов, аммиака) возникает необходимость увеличения подачи воздуха для сжигания. При этом выбросы серы в атмосферу увеличиваются на 63%, растет также при этом и выброс окислов азота. Пары воды, используемые для бездымного сгорания газов, не оказывают такого резкого влияния, как избыток аммиака, углеводородов, или двуокиси углерода, однако и в этом случае выбросы серы увеличиваются на 30%.
В процессе очистных и ремонтных работ на магистральных газопроводах основными загрязнителями атмосферы являются природные газы парафинового ряда (метан, этан, пропан, бутан и др.), выхлопные газы газоперекачивающих агрегатов: СО, CO2 , CH4, NO, NO2, SO2, сажистые частицы, бензо(а)пирен, одорант (этилмеркаптан). Загрязнение происходит в зоне ГКС-ГРС, промплощадок, линейной части магистральных трубопроводов.
Нефтеперекачивающие станции в процессе эксплуатации выбрасывают значительное количество различных углеводородов, что связано с испарением нефти и нефтепродуктов. Потери от испарений происходят при хранении, заполнении, опорожнении резервуаров и транспортных емкостей, технологического оборудования. Особенно велики потери от испарения легковоспламеняющихся продуктов. Они происходят главным образом при хранении в резервуарах нефти и легкоиспаряющихся нефтепродуктов, представляющих собой сложные смеси весьма большого количества индивидуальных углеводородных компонентов.
Причина потерь от испарений — высокие давления насыщения паров нефти и нефтепродуктов, и как следствие, переход легких фракций в газовую фазу. Испарение увеличивается при повышении температуры поверхности давления в газовом пространстве. В резервуарных парках выбросы от испарений достигают 75% всех потерь.
Выделение диоксида кремния, оксидов марганца, оксида железа, фторидов и фтористого водорода находится в зависимости от сварочных работ, металлической пыли — от работы участков металлообработки, древесной пыли — от работы участков деревообработки, паров метанола — от способа его хранения.
Движение колесного и гусеничного транспорта по внутрипромысловым и межпромысловым дорогам сопровождается выбросами углекислого газа (СО2), диоксида азота (NО2), диоксида серы (SO2), углеводородов (CnHm, пыли, свинца и его соединений).