Тәжірибелік конференциясының ЕҢбектері



Pdf көрінісі
бет32/40
Дата03.03.2017
өлшемі9,36 Mb.
#6705
1   ...   28   29   30   31   32   33   34   35   ...   40

Әдебиеттер 
1.
 
Косматов Л.В. Основы кино и искусство оператора. М.: 1980.  
2.
 
Масуренков Д.И. Путешествие с киноаппаратом. М.: 1986. 
 
 
УДК 666.535  
 
НОВЫЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ СТЕКЛА И ИХ 
РЕАЛИЗАЦИЯ В ИННОВАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЯХ  
 
Сигаев В.Н., Палеари А. 
Международная лаборатория функциональных материалов на основе стекла им. П.Д. Саркисова, 
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия 
Университет Милана-Бикокка, Италия  
 
Түйін 
П.Саркисов атындағы шыны негізіндегі функциональдық материалдар халықаралық зертханасының 
соңғы  зерттеулерінің  қысқаша  шолуы,  люминесцентті  және  сызықтық  емес  оптикалық  қасиеттермен 
ерекшелетін тӛмен тығыздықты және  флуктациялық концентрациясы бар наноқұрылымды шынылардан 
жасалған  біркелкі  оптикаға  қарағанда  1-100  нм  масштабта  ерекше  біркелкіліксізбен  ерекшеленетін 
оптикаға бағытталған. 
 
Summary 
Short review of recent studies of P. Sarkisov International laboratory of functional glass-based materials is 
devoted to glasses characterizing with essentially different inhomogeneity in the scale of 1-100 nm – from optically 
homogeneous  glasses  with  minimized  density  and  concentration  fluctuations  to  nanostructured  glasses  showing 
promising luminescent and nonlinear optic properties.  
 
В  последнее  десятилетие  в  оптическом  материаловедении  обозначилось  усиливающееся 
деление  стекол  на  две  категории,  различающиеся  как  технологически  (по  методам  варки  и 
выработки),  так  и  по  их  свойствам.  К  первой  относятся  собственно  оптические  стекла,  которые 
при  всем  многообразии  комбинаций  свойств  (показатель  преломления,  дисперсия,  спектральные 
кривые светопропускания, нелинейная восприимчивость третьего порядка, плотность, ТКЛР и пр.) 
характеризуются  высокой  степенью  однородности,  флуктуациями  показателя  преломления  на 
уровне  10
-4
-10
-6
.  Именно  такие  требования  предъявляются  к  лазерным,  магнитооптическим, 
электрооптическим  стеклам,  заготовкам  для  вытяжки  волоконных  световодов  и  др.  С  другой 
стороны,  по  экспоненте  растет  число  публикаций,  посвященных  исследованиям  стекол  с 
микронеоднородной, а в последние годы, и с нанонеоднородной структурой. Обычно составы этих 
стекол  лежат  в  областях  стабильной  или  метастабильной  ликвации,  на  границах  областей 

246 
 
стеклообразования, в непосредственной близости к составу той или иной кристаллической фазы. В 
отличие  от  оптических  стекол,  в  которых  высокооднородное  состояние  достигается  тщательной 
гомогенизацией  шихты,  интенсивными  методами  варки  с  перемешиванием  расплава, 
продолжительными  отжигами  и  т.п.,  стекла  второй  группы  обычно  вырабатываются  методом 
закалки из-за повышенной их склонности к кристаллизации. Микро- и нанонеоднородные стекла, 
полученные  подобным  образом,  оптическими  не  являются,  однако,  как  показано  в  самое 
последнее время, могут обладать целым рядом исключительно ценных свойств, которые обычным 
оптическим стеклам не свойственны.  
Нами  показана  возможность  получения  высокооднородных  стекол  оптического  качества  в 
условиях минимизации объема варки до 300 мл и нанонеоднородных стекол оптического качества 
(т.е. содержащих наночастицы заданной структуры, но однородных в масштабе ~ 1 мкм и более). 
Причем  критерием  наличия  неоднородностей  размером  менее  50  нм  в  случае  стекол,  не 
содержащих  бора,  служили  данные  малоуглового  рассеяния  нейтронов  –  метода,  обладающего 
особо  высокой  чувствительностью  к  наличию  в  стекле  фрагментов  структуры,  слабо 
различающихся по составу и плотности.  
Новейшие исследования показывают возможность формирования в стеклах за счет вариации 
наноструктуры принципиально новых функциональных свойств или многократного усиления уже 
достигнутых  функциональных  показателей.  Многообразие  потребностей  в  материалах  с 
различными  сочетаниями  свойств  для  высокотехнологичных  приложений  (лазерная  техника, 
интегральная  оптика,  фотоника  и  телекоммуникации,  производство  материалов  для  медицины  и 
т.д.),  которое  может  быть  реализовано  с  помощью  стекол  и  стеклокристаллических  материалов, 
вместе с тенденцией к миниатюризации изделий открывают широкие возможности для создания 
новых  наукоемких  технологий  и  организации  рентабельного  гибкого  производства  малого 
масштаба, но с широкой номенклатурой продукции для различных областей применения.  
Актуальность  создания  новых  функциональных  материалов  на  основе  стекол  и 
стеклокерамики  во  многом  определила  победу  проекта  ―New  Functionality  in  Glasses  and  Glass-
Ceramics‖,  представленного  Российским  химико-технологическим  университетом  им.  Д.И. 
Менделеева  (РХТУ)  и  профессором Миланского  университета  Альберто  Палеари,  в  конкурсе  по 
привлечению  ведущих  ученых  в  российские  образовательные  учреждения  высшего 
профессионального образования (Постановление Правительства РФ № 220 от 9 апреля 2010 г.).  
В  рамках  данного  проекта  в  РХТУ  организована  Международная  лаборатория 
функциональных материалов на основе стекла, нацеленная на создание силами преимущественно 
молодых ученых наукоемких технологий и их практическую реализацию. Лаборатории присвоено 
имя  выдающегося  российского  ученого,  академика  П.Д.  Саркисова,  скончавшегося  в  апреле 
текущего года.  
Тематика 
лаборатории 
охватывает 
широкий 
круг 
фундаментальных 
проблем 
стеклообразного  состояния,  нано-  и  микромасштабного  модифицирования  структуры  стекла  и 
предусматривает создание материалов различного назначения – от оптических до биоактивных. В 
планы  лаборатории  входит  создание  научных  основ  принципиально  новой  технологии  – 
технологии  наноструктурированных  стекол  оптического  качества,  содержащих  фазовые 
неоднородности размером менее ~ 30 нм, распределенные в объеме или на поверхности стекла по 
закону, заданному разработчиком. Максимально возможное подавление наноструктуры позволяет 
получать традиционные стекла высокой степени оптической однородности.  
За  короткое  время  существования  лаборатории  разработана  серия  магнитооптических, 
лазерных и электрооптических стекол с уникальными характеристиками. Развивается критически 
важное для создания технологии интегральных оптических схем, а в перспективе и для разработки 
высокопроизводительных оптических компьютеров направление: формирование на поверхности и 
в  объеме  стекла  локальных  структур  сложной  архитектуры,  обеспечивающих  инициирование  в 
микро-  и  нанообъемах  единой  матрицы  нелинейно-оптических  и  люминесцентных  свойств  и 
формирования  в  ней  миниатюрных  электрооптических  преобразователей  и  других  интегральных 
элементов  управления  оптическими  потоками,  наноструктурированных  люминесцирующих 
волноводов  и  миниатюрных  интегральных  волноводных  лазеров.  Возможность  выполнять 
подобные  исследования  на  стеклах  оптического  качества  дает  лаборатории  принципиальное 
преимущество перед большинством лабораторий других стран.  
На данный момент в лаборатории в основном создано опытно-промышленное производство 
стекол высокой степени чистоты и однородности, пригодное для получения активных элементов 
лазеров, усилителей, магнитооптических затворов, заготовок для вытяжки оптического волокна. О 

247 
 
качестве  проводимых  разработок  свидетельствует  высокий  уровень  достигнутых  свойств 
лазерного фосфатного [1] и магнитооптического [2,3] стекол оригинальных составов. По величине 
неактивного  поглощения  и  магнитооптической  добротности  они  превосходят  все  известные 
аналоги..  Разработанное  нами  лазерное  стекло  отличается  низким  концентрационным  тушением 
люминесценции со временем затухания люминесценции τ=295 мкс при концентрации ионов Nd
3+
 
3,5·10
20
  ион/см
3
;  улучшенными  термооптическими  характеристиками  (dn/dt=-6
.
10
-6
  К
-1
),  высокой 
лучевой прочностью и особо низким коэффициентом неактивного поглощения (а
1053
 = 0,0009 см
-1
). 
В  тиглях  объемом  0,3  л  получены  бесцветные  стекла  оптического  качества  на  основе  системы 
Tb
2
O
3
-B
2
O
3
-GeO

(TBG)  с  содержанием  Tb
2
O

до  31  мол.%  с  высокой  магнитооптической 
активностью.  Константа  Верде  TBG  стекол  на  длине  волны  633  нм  более  0,4  угл.мин/см·Э,  а 
коэффициент  поглощения  удалось  понизить  до  0,001  см
-1
,  что  обеспечило  рекордно  высокую 
магнитооптическую  добротность  Q
1064 
=  108  угл.  мин/Э,  почти  в  два  раза  более  высокую,  чем  у 
промышленных магнитооптических стекол.  
Большой  интерес  представляют  разработки  наноструктурированных  лазерных  стекол 
ближнего  ИК  диапазона,  в  том  числе,  обнаруживающих  аномально  широкую  полосу 
люминесценции  (более  300  нм)  [4-7].  В  работах  [5-7]  описаны  методики  варки,  выработки  и 
отжига галиевосиликогерманатных стекол, легированных ионами Ni
2+
. Впервые в мире получены 
оптически  однородные  стекла,  в  которых  последующей  термообработкой  может  быть  наведена 
нанонеоднородная структура с сохранением оптической однородности в макро- и микромасштабе. 
Такие  Ga
2
O
3
-содержащие 
силикогерманатные  стекла  оптического  качества  сочетают 
перспективные  спектрально-люминесцентные  свойства  с  технологичностью,  с  возможностью 
получения  исходного  стекла  при  температурах  ниже  1500
о
С.  Заготовки  этого  стекла  переданы  в 
НЦВО  РАН,  где  используются  для  разработки  активных  волноводов.  Недавно  на  основе 
разработанного стекла получено наноструктурированное волокно, люминесцирующее в ближней 
ИК области [8].  
Проведены 
детальные 
исследования 
формирования 
и 
внутренней 
структуры 
микрокристаллов  LiNbO
3
  и  LaBGeO
5
,  выделяющихся  в  ходе  термообработок  стекол  в  системах 
Li
2
O-Nb
2
O
5
-SiO
2
  и  La
2
O
3
-B
2
O
3
-GeO
2
,  и  показано,  что  в  обоих  случаях  они  формируются  в  виде 
сферолитов,  образованных  радиально  ориентированными  игольчатыми  кристаллами  с  полярной 
осью,  направленной  вдоль  радиуса  сферолита.  Микро-  и  наноструктурированные  стекла  состава 
25La
2
O
3
-25B
2
O
3
-50GeO
2
  рассматриваются  как  перспективные  объекты  для  развития  высокой 
квадратичной  оптической  нелинейности  методом  высокотемпературного  теплового  полинга. 
Полученные  микро-  и  наноструктурированные  материалы  –  прежде  всего,  в  системах  Me
2
O-
Nb
2
O
5
-SiO
2
 (Me = Li, Na, K) и La
2
O
3
-B
2
O
3
-GeO
2
 с выделением, соответственно, сегнетоэлектриков 
LiNbO
3
  и  LaBGeO
5
  являются  перспективными  объектами  для  применения  теплового  полинга, 
который,  как  ожидается,  позволит  получить  принципиально  более  высокую  и  термостабильную 
квадратичную  нелинейность  в  стеклах,  что  открывает  перспективу  эффективного  применения 
поляризованных  нанонеоднородных  стекол  в  планарных  и  волоконных  электрооптических 
преобразователях.  
В  лаборатории  создаются  принципиально  новые  подходы,  основанные  на  использовании 
лазерного  излучения,  к  разработке  гибридных  материалов  на  основе  стекла  с  локальными 
структурами, 
обладающими 
нелинейно-оптическими 
и 
спектрально-люминесцентными 
характеристиками.  Разработки  в  данном  направлении  активно  развиваются  в  различных  научно-
исследовательских  центрах  мира.  Нами  впервые  получены  квазипериодические  решетки 
нелинейно-оптических  кристаллов  размером  в  диапазоне  1-10  мкм  в  стекле  под  действием 
излучения  лазера  на  парах  меди  [9].  Ближайшей  задачей  является  разработка  методов  лазерного 
«рисования»  c  применением  фемтосекундного  лазера  субмикронных  структур  на  основе 
нелинейно-оптических  кристаллов  на  поверхности  и  в  объеме  стекла,  а  также  формирования 
двумерных  и  трехмерных  квазимонокристаллических  волноводов,  «выращенных»  в  стекле 
лазерным лучом.  
Широкомасштабные  исследования  различных  материалов  для  ядерной  медицины  и 
возможностей их сфероидизации в стеклообразном состоянии позволили разработать микросферы 
из  алюмосиликатного  стекла  с  повышенным  содержанием  оксида  иттрия  для  брахитерапии  [10-
12]. Исследования базируются на использовании созданного в РХТУ производственного участка, 
способного в скором времени полностью обеспечить медицинскую промышленность России этим 
видом  материалов.  Создана  опытно-промышленная  линия  варки,  выработки,  измельчения, 
классификации  по  размерам  и  сфероидизации  стекол  для  ядерной  медицины.  Разработана 

248 
 
технология стеклообразных микросфер на основе системы Y
2
O
3
-Al
2
O
3
-SiO
2
 различных составов и 
размеров,  в  том  числе  с  монодисперсным  распределением,  с  поверхностным  нано-  или 
микрослоем, не содержащим радиоактивного изотопа. Разработаны боросиликатные микросферы 
с 
регулируемой 
пористостью. 
Разработаны 
и 
запатентованы 
микрошарики 
из 
иттрийалюмосиликатного  стекла  с  содержанием  Y
2
O
3
  до  23  мол.%.  Получено  регистрационное 
удостоверение  Росздравнадзора,  разрешающее  их  производство,  продажу  и  медицинское 
применение на территории России, проведены первые операции. Дальнейшее развитие локальной 
лучевой  терапии  онкологических  заболеваний  и  методов  диагностики  связывается  нами  с 
разработкой пористых микросфер с высокой удельной радиоактивностью и низкой плотностью, с 
комбинированием β- и -излучающих радиоизотопов.  
 
Литература 
1.
 
П.Д.Саркисов, В.Н.Сигаев, Н.В.Голубев, В.И. Савинков. "Оптическое фосфатное стекло". Патент РФ 
№ 2426701. 2010.  
2.
 
П.Д. Саркисов, В.Н. Сигаев, Н.В. Голубев, В.И. Савинков. «Магнитооптическое стекло». Патент РФ 
№ 2452698. 2010.  
3.
 
V.I.  Savinkov,  V.N.  Sigaev,  N.V.  Golubev,  P.D.Sarkisov,  A.V.  Masalov,  A.P.  Sergeev.  Borogermanate 
glasses with a high terbium oxide content // J. Non- Crystalline Solids, 2010, vol. 356, pp. 1655-1659.  
4.
 
G.E.  Malashkevich,  V.N.  Sigaev,  N.V.  Golubev,  V.I.  Savinkov,  P.D.  Sarkisov,  I.A.  Khodasevich,  A.V. 
Mudry. Luminescence of borogermanate glasses activated by Er
3+
 and Yb
3+
 ions // J. Non-Crystalline Solids
2011, vol. 357, pp. 67-72.  
5.
 
Голубев  Н.В.,  Савинков  В.И.,  Игнатьева  Е.С.,  Лотарев  С.В.,  Саркисов  П.Д.,  Сигаев  В.Н.,  Булатов 
Л.И., Машинский В.М., Плотниченко В.Г., Дианов В.М. Активированные никелем галлийсодержащие 
стекла, люминесцирующие в ближнем ИК диапазоне спектра // Физика и химия стекла, 2010, т. 36, с. 
835-842.  
6.
 
V.N.  Sigaev,  N.V.  Golubev,  E.S.  Ignat’eva,  B.  Champagnon,  D.  Vouagner,  E.  Nardou,  R.  Lorenzi,  A. 
Paleari.  Native  amorphous  nanoheterogeneity  in  gallium  germanosilicates  as  a  tool  for  driving  Ga2O3 
nanocrystal formation in glass for optical devices. Nanoscale. 2012. DOI: 10.1039/c2nr32790b.  
7.
 
V.N.  Sigaev,  N.V.  Golubev,  E.S.  Ignat’eva,  V.I.  Savinkov,  M.  Campione,  R.  Lorenzi,  F.  Meinardi,  A. 
Paleari. Nickel-assisted growth and selective doping of LiGa
5
O
8
 nanocrystals in germano-silicate glasses for 
infrared broadband light-emission. Nanotechnology. 2012, V.
 23 (1), art. no. 015708.  
8.
 
V.M. Mashinsky, N.M. Karatun, V.A. Bogatyrev, V.N. Sigaev, N.V. Golubev, E.S. Ignat’eva, R. Lorenzi, A. 
Paleari,  E.M.  Dianov.  Microfluorescence  analysis  of  nanostructuring  inhomogeneity  in  optical  fibres  with 
embedded  LiGa
5
O
8
  nanocrystals.  Microscopy  and  Microanalysis,  a  Cambridge  University  Press  Journal. 
2012, V. 18 (2), P. 259-265.  
9.
 
Сигаев  В.Н.,  Алиева  Е.А.,  Лотарев  С.В.,  Лепехин  Н.М.,  Присеко  Ю.С.,  Расстанаев  А.В.  Локальная 
кристаллизация  стекла  системы  La
2
O
3
-B
2
O
3
-GeO
2
  под  действием  лазерного  излучения  //  Физика  и 
химия стекла, 2009, т.35, № 1, с. 14-23.  
10.
 
В.Н.  Сигаев,  Н.В.  Голубев,  С.В.  Лотарев,  В.И.  Савинков,  Г.Н.  Атрощенко,  П.Д.  Саркисов,  И.В. 
Синюков,  А.В.  Левчук.  «Микрошарики  из  иттрий-алюмосиликатного  стекла  для  радиотерапии  и 
способ их получения». Патент РФ № 2454377. 2012.  
11.
 
Г.Н.  Атрощенко,  В.И.  Савинков,  А.  Палеари,  П.Д.  Саркисов,  В.Н.  Сигаев.  Стеклообразные 
микросферы для ядерной медицины с повышенным содержанием оксида иттрия. Стекло и керамика
2012, № 2, стр. 3-7.  
12.
 
V.N Sigaev; G.N Atroschenko; V.I Savinkov; P.D. Sarkisov; G. Babajew; K. Lingel; R. Lorenzi; A. Paleari. 
Structural rearrangement at the  yttrium-depleted surface of  HCl-processed  yttrium aluminosilicate glass for 
90
Y-microsphere brachytherapy. Materials Chemistry and Physics. 2012, 133 (1), P. 24-28.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

249 
 
УДК 631.416.8 
 
ХАРАКТЕРИСТИКА СЕРОСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ НЕФТЕГАЗОВОЙ ОТРАСЛИ  
 
Сунакбаева Д.К. 
МКТУ им.Х.А.Ясави, Туркестан,  Казахстан 
 
Түйін 
Бұл мақалада әртүрлі халық шаруашылығы салаларының қалдықтарын бағалы тауарлық ӛнімдер 
ӛндірісінде екінші қайтара қолдану мүмкіндіктерін дәлелдейтін мәліметтер берілген. 
 
Summary 
This  article  deals  with  the  data  which  provided  in  this  article  uses  of  a  waste  of  various  branches  of  a 
national  economy  testifying  to  possibility  as  secondary  raw  materials  for  production  of  valuable  commodity 
products
 
Нефтедобывающая,  транспортирующая  и  перерабатывающая  промышленности  являются 
самыми    экологически  опасными  отраслями  народного  хозяйства.  Предприятия  осуществляют  свою 
деятельность при высоких давлениях и температурах с высокотоксичными, пожаро- и взрывоопасными 
веществами, являются, соответственно, источниками повышенного технологического и экологического  
риска [1]. 
Загрязнение окружающей среды при добыче нефти начинается с процессов бурения скважин и 
подготовки  их  к  эксплуатации.  Бурение  скважин  сопровождается  дисперсным  разрушением  пород, 
образованием  бурового  шлама,  удалением  его  промывочной  жидкостью.  Основными  отходами, 
образующимися  при  бурении  скважин  являются  буровые  сточные  воды:  отработанный  буровой 
раствор,  буровой  шлам,  замазученный  грунт,  металлолом,  твердые  бытовые  отходы,  использованные 
бочки, тара и др. Данные  по количеству отходов и их характеристике представлены в табл.1. 
 
   Таблица 1 – Отходы, образуемые из одной скважины 
Наименование отходов 
Количество 
Способ утилизации 
Буровой шлам 
46 м
3
 
Складирование в шламонакопителе 
Отработанные 
буровые 
растворы 
5 м
3
 
Складирование 
в 
шламонакопителе, 
повторное 
использование 
Буровые сточные воды 
10 м
3
 
Повторное использование 
Замазученный грунт 
0,7 тонн 
Складирование  в  шламонакопителе  по  окончании 
работ  
Использованная 
тара, 
ТБО 
5,3 тонн 
Сжигание в мусоросжигательной печи 
Использованные  бочки, 
канистры 
20 шт 
Повторное 
использование, 
либо 
отправка 
в 
Вторчермет 
Буровые  сточные  воды  являются    многокомпонентными  суспензиями,  содержащими  до  80%  
мелкодисперсной  примеси,  служит  для  обеспечения    высокой    агрегативной  устойчивости. 
Загрязняющие вещества в них подразделяются на взвешенные, растворимые органические примеси и 
нефтепродукты. Эти воды складируются в емкости, отстаиваются и используются  повторно. 
Отработанный буровой раствор образуется при строительстве скважины. О загрязняющей его 
способности судят по содержанию в них нефти и органических  примесей, оцениваемых по показателю 
ХПК, рН и минерализации. 
Буровой шлам - выбуренная порода, отделенная от буровой  промывочной жидкости очистным 
оборудованием, образуется при проведении спускоподъемных операций, когда промывочная жидкость 
вытекает  из  поднятой  над  стволом  ротора  свечи,  при  мытье  циркуляционной  системы,  рабочей 
площадки у ротора, бурильной колонны, трубопроводов. В процессе буровых работ образуется до 2 м

 
твердых  обломков  пород  на  метр  пробуренной  длины.  Он  по  минеральному  составу  нетоксичен,  но 
диспергируясь в среду бурового раствора, частицы его адсорбируют на своей поверхности токсичные 
вещества-углеводороды,  различные  добавки  (до  15%)    и  оказывают  вредное    воздействие  на 
растительный   покров  и др.  биоты.  Как  показали  исследования  многих  ученых  в  токсичном буровом 
шламе кроме  углеводородов содержатся ПАВ, гидроксид кальция, карбонат натрия, кислоты, до 7,5 %  
нефти  и  до  37%  утяжители.  В  буровом  шламе  отделяют  жидкую  фазу  и  после  соответствующей 
обработки  используют    повторно,  а  твердая    фаза  используется  в  настоящее  время  во  многих 
месторождениях  для  строительства  внутрипромысловых  дорог,  предварительно  перемешивается  с 
грунтом. Эти отходы относятся к ІУ классу опасности. 

250 
 
Замазученный  грунт  (почва,  загрязненная  нефтепродуктами)  образуется  при  работе  бурового 
оборудования,  автотранспорта,  при  наливе  и  сливе  горюче-смазочных  материалов  в  емкости  и  т.д. 
Класс опасности замазученного грунта ІІІ. 
Наибольшей  миграционной  способностью  в  буровых  растворах  обладает  соленая  вода  и 
водонефтяная  эмульсия.  На  территории  месторождений  почвы,  поверхностные  и  грунтовые  воды 
загрязняются нефтепродуктами и нефтепромысловыми сточными водами, в результате этого в почвах 
изменяется гумусное состояние, кислотно-основное равновесие, ферментативная активность, состав и 
формы элементов. 
Основное влияние на почвенно-растительный покров в случае разлива нефти и нефтепродуктов 
сводится к снижению биологической  продуктивности почвы и фитомассы растительного покрова. При 
разливе нефти в количестве 12 л/м
3
 фитомасса наземной части растений через 3 года уменьшается на 
74 %, а при разливе 25 л/м
3
 – на 90 % за один год. Период самовосстановления растительного покрова 
для северных условий составляет от 10 до 15 лет, для южных значительно меньше [2]. 
При  эксплуатации  месторождений  наибольшую  опасность  для  объектов  окружающей  среды  
представляют  выбросы  в  атмосферу  углеводородов  и  сброс  сточных  вод.  В  факелах    ежегодно 
сжигается  около  7  млрд.  м
3
    нефтяного  газа,  что  составляет  не  более  20%  от  всего  извлекаемого 
объема. С  учетом  нефтяных  газов  при  добыче  теряется  около  3,5%  сырой  нефти.  В  настоящее время 
утилизируется  не  более  70%  попутных  нефтяных  газов,  а  остальная    часть  сжигается  в  факелах. 
Нефтяной  попутный  газ  представлен  в  основном  метаном,  азотом,  кислородом  и  углекислым  газом. 
При  сжигании  ОС  также  загрязняется  теплом,  что  способствует  появлению  парникового  эффекта  в 
приземном слое тропосферы [3]. 
При  освоении  Каспийских  месторождений  основная  часть  загрязняющих  веществ  поступает  в 
воду,  на  территории  производственных  объектов  из  следующих  основных  узлов  промыслового 
оборудования: 
 
 устья  скважины  и  прискважинные  участки,  где  разлив  нефти  часто  происходит  из-за  
нарушений герметичности устьевой арматуры, а также при проведении ремонтных работ; 
 
 мерники  и  тропы  групповых  и  индивидуальных  сборных  установок,  где  утечки  и  разливы 
нефти возможны при переполнении мерников, в процессах их очистки от грязи и парафина; 
 
 сборные участковые и промысловые резервуарные парки, где разлив нефти часто происходит 
при спуске сточных вод из резервуаров, переливах нефти через верх резервуаров. 
Проблема загрязнения нефтепродуктами очень остро в последнее время на Северном Каспии, так 
как  в  его  акватории  из-за  несовершенства  систем  и  оборудования  нефтедобывающего  комплекса,  а 
также  увеличения  объемов  перевозок  танкерами  сырой  нефти  и  нефтепродуктов  наблюдается  
систематическое    скопление  огромной  массы  нефтяных  пятен.  Значительное  количество  нефти 
попадает в море при аварии судов, особенно нефтеналивных. Основными объектами нефтепромыслов 
и  нефтепереработки,  на  которых  формируются  сточные  воды,  являются  установки  комплексной 
подготовки  нефти  и  различные  установки  первичной  и  глубокой  переработки  нефти,  реализующие 
процессы  обессоливания,  деэмульсации,  стабилизации,  обезвоживания,  ректификации,  коксования  и 
др., а также нефтерезервуарные парки [4]. 
Казахстанская нефть очень богата серосодержащими соединениями, в связи с этим экосистемы 
Каспия  загрязняются  сероводородом,  меркаптанами.  Наибольшую  опасность  в  зоне  Каспийского 
шельфа  представляют  сильно  загрязненные  стоки  сероочистки  и  осушки  газов,  содержащие    амины, 
сероводородную кислоту и другие вещества [5]. 
На  нефтедобывающих  объектах,  в  частности,  на  Тенгизском  месторождении  отходы  бурения 
обезвреживаются  биологическим  методом.  Биологическая  обработка  связана  со  способностью 
микроорганизмов  биохимической  реакцией  разлагать  отходы  на  безвредные  продукты,  такие,  как 
диоксид углерода, вода и биомасса. К наиболее важным факторам, обуславливающим биохимическое 
разложение  углеводородов  количества  микроорганизмов,    кислорода  для  клеточного  метаболизма, 
сбалансированного  количества  питательных  веществ  и  микроэлементов  для  оптимального  
бактериального  метаболизма,  влажности,  соответствующей  температуры,  рН  и  оптимальной 
концентрации  солей.  Кроме  вышеуказанных  факторов  протекание  процесса  биохимического 
разложения во многом зависит и от содержания разлагаемых соединений [7].   
 Технология биообработки широко  применяется  в  геологоразведочной и нефтегазовой отраслях 
и включает в себя компостирование и земельную обработку (методы распространения по земле и метод 
запахивания  в  землю).  Основной  задачей  этих  методов  является  снижение  общей  концентрации 
углеводородов  в  шламах  до  такого  уровня,  при  котором  они  перестают  быть  опасными  для 
окружающей среды. 
 Метод  компостирования  представляет  собой  процесс  высокотемпературного  аэробного 
разложения, в ходе которого отходы перемешиваются с рыхлящими материалами, формируются в кучи 
или  валки,  а  затем  аэрируются  с  помощью  специальных  устройств  или  же  переворачиваются.  При 

251 
 
земельной  обработке  отходы  бурения  распространяются  тонким  слоем  на  специально  выделенной 
площадке и запахиваются в землю. 
  Экологическая  опасность,  выделяющихся  в  воздух  производственными  объектами  вредных 
веществ  при  добыче  и  переработке  нефти  и  газов  характеризуются  следующими  данными, 
приведенными в таблице 2. 
 Окружающая среда в значительной степени загрязняется при транспортировке нефти , особенно 
определенную экологическую опасность представляет транспортировка нефти по морю. Это может быть 
связано  с  разрывом  трубопроводов  и  с  аварийными  разливами.  Причинами  могут  быть  коррозия 
металлов, заводской брак, дефекты строительно-монтажных работ, механические повреждения и т.д. [6]. 
Число  аварий  на  нефтепроводах  Казахстана  в  год  приблизительно  500-700  случаев,  при  этом  потери 
нефти составляют до 1,5 млн.т. 
Газообразные  выбросы    неблагоприятно  влияют  на  экологическую  обстановку  в  местах 
расположения  промышленных  предприятий,  а  также  ухудшают  санитарно-гигиенические  условия 
труда.    
В  процессе  очистки  сырой  нефти  и  газа  от  сероводорода  производят  из  него  сопутствующий 
продукт  –  элементарную  серу  (S),    которая  также  является  ценным  сырьевым  продуктом, 
пользующимся  спросом  на  мировом рынке.  В  США  ежегодно потребляется  более  12  млн.т  серы  при 
производстве более 30 тысяч наименований содержащей серу продукции [5]. 
 

Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   28   29   30   31   32   33   34   35   ...   40




©emirsaba.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет