ефть - это важное полезное ископаемое. Она имеет осадочное происхождение и добывается по всему миру. На ней в буквальном смысле этого слова держится вся мировая экономика.
Нефть - это жидкая природная смесь разнообразных углеводородов с небольшим количеством других органических соединений; ценное полезное ископаемое, залегающее часто вместе с газообразными углеводородами; маслянистая горючая жидкость, обладающая специфическим запахом, обычно коричневого цвета с зеленоватым или другим оттенком, иногда почти черная, очень редко бесцветная.
Нефть - это горная порода. Она относится к группе осадочных пород вместе с песками, глинами, известняками, каменной солью и др. Мы привыкли считать, что порода - это твердое вещество, из которого состоит земная кора и более глубокие недра Земли. Оказывается, есть и жидкие породы, и даже газообразные. Одно из важных свойств нефти - способность гореть.
Добыча нефти
| Д |
обыча нефти ведется человечеством с древних времен. Сначала применялись примитивные способы: сбор нефти с поверхности водоемов, обработка песчаника или известняка, пропитанного нефтью, при помощи колодцев. Первый способ применялся еще в Мидии и Сирии, второй - в 15 веке в Италии. Но началом развития нефтяной промышленности принято считать время появления механического бурения скважин на нефть в 1859 году в США, и сейчас практически вся добываемая в мире нефть извлекается посредством буровых скважин.
Ведётся добыча нефти в тех местах, где геологи обнаруживают её месторождение. В таких местах строятся специальные нефтедобывающие сооружения. Они могут находиться не только на земле, но и на воде. Ведь очень часто залежи нефти обнаруживают, когда обследуют прибрежный шельф.
Это ископаемое топливо называют также «чёрным золотом» , потому что без неё не может существовать ни одна развитая страна. Россия - один из главных поставщиков нефти во всём мире. Богатые месторождения есть в Сибири, на Урале и на Дальнем Востоке, на Северном Кавказе, а также в некоторых других районах.
Но самые большие запасы обнаружены в арабских странах: Иране, Ираке, Саудовской Аравии. Экономика в них почти целиком построена на том, что они продают нефть в другие страны мира.
Бурение -- основная работа при добыче нефти и газа. В отличие, скажем, от угля или железной руды нефть и газ не нужно отделять от окружающего массива машинами или взрывчаткой, не нужно поднимать на поверхность земли конвейером или в вагонетках. Как только скважина достигла нефтеносного пласта, нефть, сжатая в недрах давлением газов и подземных вод, сама с силой устремляется вверх.
По мере того как нефть изливается на поверхность, давление уменьшается, и оставшаяся в недрах нефть перестает течь вверх. Тогда через специально пробуренные вокруг нефтяного месторождения скважины начинают нагнетать воду. Вода давит на нефть и выдавливает ее на поверхность по вновь ожившей скважине. А затем наступает время, когда только вода уже не может помочь. Тогда в нефтяную скважину опускают насос и начинают выкачивать из нее нефть.
Состав и химические элементы с соединениями в нефти
| П |
о составу нефть -- сложная смесь углеводородов различной молекулярной массы, главным образом жидких (в них растворены твердые и газообразные углеводороды).
В зависимости от месторождения нефть имеет различный качественный и количественный состав. Нефть состоит главным образом из:
· Углерод – 84%
· Водород – 14%
· Сера – 1-3% (в виде сульфидов, дисульфидов, сероводорода и серы как таковой)
· Азот – менее 1%
· Кислород – менее 1%
· Металлы – менее 1% (железо, никель, ванадий, медь, хром, кобальт, молибден и др.)
· Соли – менее 1% (хлорид кальция, хлорид магния, хлорид натрия и др.)
Химические элементы и соединения в нефти
В незначительных концентрациях в нефтях встречаются элементы: ванадий, никель, железо, алюминий, медь, магний, барий, стронций, марганец, хром, кобальт, молибден, бор, мышьяк, калий и др. Их общее содержание не превышает 0,02 – 0,03 % от массы нефти. Указанные элементы образуют органические и неорганические соединения, из которых состоят нефти. Кислород и азот находятся в нефтях только в связанном состоянии. Сера может встречаться в свободном состоянии или входить в состав сероводорода.
Почему нефть называют черным золотом? Как оказалось, многие живо интересуются этим вопросом. Неожиданно для себя я обнаружил, что на этот занятный вопрос не так-то легко ответить.
– образный перифраз слова «нефть». Это выражение настолько часто употребляется в житейских разговорах, в новостях, фильмах, книгах и конечно в интернете, что, казалось бы, найти первоисточник этого выражения не такая уж трудная задача. Но оказалось, что задачка эта не так проста.
Почему же нефть называют черным золотом?
Вообще, золотым принято называть все, что важно и полезно для человека. Все наверняка знают такое выражение как у него «золотые руки». Или у нее «золотое сердце». Нефть действительно важный и полезный ресурс. Поэтому недаром она ассоциируется с золотом.
Нефть определенно имеет схожие черты с этим драгоценным металлом. Даже, несмотря на то, что нефть жидкая, а золото твердое.
И нефть, и золото – это полезные ископаемые, залегающие в недрах земли. Чтобы их найти и добыть, необходимо приложить огромные усилия. Причем количество и того и другого ископаемого ограничено. И нефть, и золото относятся к невозобновляемым ресурсами. Поэтому требуют разумного, взвешенного и бережного отношения.
И нефть, и золото обладают большой ценностью. Золото – как финансовый инструмент. Нефть – как источник энергии. При этом и нефть, и золото находят применение и в промышленности.
В определенные периоды нашей истории золото становилось причиной явления, которое получило название «золотая лихорадка». Люди с разных концов земли съезжались в определенное место, которое по слухам было богато золотом. Старатели покупали перспективные участки земли и принимались разрабатывать их в поисках этого драгоценного металла. Кому-то везло, и он становился неимоверно богат, кто-то тратил последние деньги на покупку участков, которые не приносили ничего кроме разочарования.
Во второй половине девятнадцатого века нефть на некоторое время также становилась причиной «нефтяной лихорадки». Множество людей съезжались в одно место, для того чтобы бурить нефтяные скважины. Те, кому везло с покупкой подходящих участков, получали огромные фонтаны нефти и на глазах. Другие оставались ни с чем.
Из-за нефти также как из-за золота происходило и происходит множество конфликтов. Вплоть до открытых войн между целыми государствами.
И нефть, и золото играют чрезвычайно важную роль в современном мире. Они – источник стабильности и процветания. Нефть может обмениваться на золото, а золото на нефть. Хотя прямой обмен, как правило, не производят, но опосредованно с определенными оговорками такое вполне возможно.
Целые торговые империи построены на добыче и продаже нефти. Точно также многие торговые империи построены на добыче и продаже золота. Это было правдой для древних времен. Это остается правдой и в настоящее время.
Когда-то в средневековье алхимики мечтали найти способ преобразовывать в золото любой металл. Для этого им, по их представлениям, необходимо было найти философский камень – чудодейственное средство превращения металлов в золото, обладающий к тому же способностью излечивать все болезни. В наше время некоторые «алхимики» также пытаются найти средство для замены нефти. Какое-нибудь чудодейственное средство, которое по их представлениям будет способно заменить нефть и избавить мир от зависимости от этого источника энергии. При этом также как у алхимиков в древности, у современных «алхимиков» получается, скажем так, не очень.
Как видите, причин называть нефть черным золотом вполне достаточно. Сходства между этими казалось бы непохожими ресурсами гораздо больше, чем различий.
Справедливости ради надо сказать, что черным золотом называют не только нефть. Примерно до середины двадцатого века этим выражением часто называли уголь. Иногда оно применяется для описания кофе и (вы удивитесь) пищевой пасты мармит.
Кстати, в настоящее время в продаже можно встретить настоящее черное золото. То есть в буквальном смысле золото черного цвета. Его стали получать относительно недавно, но оно уже пользуется большой популярностью в ювелирном деле.
Тем не менее выражение «черное золото» в современном мире прочно ассоциируется с нефтью и, как можно увидеть из этой статьи, это неспроста.
Чёрное золото или исследование свойств нефти
Корыхалов Валера
ученик 2 «В» класса
МБОУ «СШ №14»
Руководитель
Перемитина Л.М.
г. Нижневартовск
Введение ……………………………………………………………..
1.Основная часть………………………………………….
1.1 Нефть. История, способы добычи …………………………………
1.2. Применение нефти……………………………………..
1.3.Что значит «чёрное золото»………………………………………..
2. Практическая часть (опыты, эксперименты)
Заключение………………………………………………………………………….
Список литературы……………………………………………………….
Приложение…………………………………………………………………………
Введение
Интерес к теме о нефти у меня возник ещё осенью. В День работников нефтяной, газовой и топливной промышленности, который отмечали на площади Нефтяников. На празднике мне выпала возможность ПОРИСОВАТЬ НЕФТЬЮ!!!
Самотлорское нефтяное месторождение приехали осваивать в 1982 году мои бабушка и дедушка Степанова Ирина Алексеевна и Степанов Владимир Николаевич.
Здесь родились мои родители, здесь появился я и моя сестрёнка. Подобные истории и у многих моих одноклассников.
Наш город называют столицей Самотлора. Здесь многое связано с нефтью. Это улицы, памятники, учебные заведения, праздники.
Нефть... черное золото... слова, ставшие обыденными для нашего города.
Но что на самом деле они для нас значат? Почему нефть называют черным золото? Я заинтересовался этими вопросами и решил провести исследование.
Актуальность моей работы заключается в том, что в этом году наш город отмечает свой юбилей, ему исполняется 45 лет. Главной точкой отсчёта в истории Нижневартовска принято считать открытие Самотлора.
Нефть – это богатство нашего края. Добывать нефть нелегко: она встречается глубоко под землёй. Её выкачивают буровыми установками нефтяники.
Чтобы ответить на вопросы исследования, а так же для моих наблюдений и опытов я попросил деда принести пробирку с нефтью. Мама мне купила детскую энциклопедию про нефть. Я побывал на первой скважине, на нефтеперерабатывающем заводе, в офисе «Роснефть», на старейшей улице, которая носит почётное название «улица НЕФТЯНИКОВ», а ещё в нашем классе прошла встреча с ветеранами-нефтяниками.
Тема моей работы «Чёрное золото или исследование свойств нефти».
Цель: исследовать свойства нефти и ответить на вопрос, почему нефть называют «чёрным золотом»При работе я поставил гипотезу «Если изучить свойства нефти, узнать: как ее используют люди, то удастся понять ее ценность и ответить на вопрос - почему ее называют «черным золотом».
Для достижения цели были поставлены задачи:
1. Собрать информацию об истории нефти,
2. Узнать где и как используют нефть.
3. Ответить на вопрос, почему нефть называют «черным золотом»
4. Изучить свойства нефти; как одного из вида полезных ископаемых;
5. С помощью эксперимента выяснить, какое влияние оказывает нефть на растения и животных;
Объект исследования нефть
Предмет исследования свойства нефти
Основная часть
Нефть. История, способы добычи
Нефть известна человеку с древнейших времен. Люди уже давно обратили внимание на черную жидкость, сочившуюся из-под земли.
Что же такое нефть? Нефть - полезное ископаемое, представляющее из себя маслянистую жидкость. Это горючее вещество, часто черного цвета, хотя цвета нефти в разных районах различаются. Она может быть и коричневой, и вишневой, зеленой, желтой, и даже прозрачной. Залегает нефть в горных породах называемых коллекторами.
Есть данные, что уже 6500 лет назад люди, жившие на территории современного Ирака, добавляли нефть в строительный и цементирующий материал при строительстве домов, чтобы защитить свои жилища от проникновения влаги.
Древние египтяне собирали нефть с поверхности воды и использовали ее в строительстве и для освещения. Нефть также использовалась для герметизации лодок.
Во времена древнего Вавилона на Ближнем Востоке велась довольно интенсивная торговля этим «черным золотом». Некоторые города уже тогда буквально вырастали на торговле нефтью. Одно из семи чудес света, знаменитые Висячие сады Серамиды (по другой версии - Висячие сады Вавилона ), также не обошлись без использования нефти в качестве герметизирующего материала.
Нефть не везде собирали только с поверхности. В Китае более 2000 лет назад при помощи стволов бамбука с металлическим наконечником бурили небольшие скважины. При бурении на большую глубину из скважин добывали нефть и газ.
Примерно 750 лет назад известный путешественник Марко Поло в описании своих путешествий на Восток упоминает использование нефти жителями Апшеронского полуострова в качестве лекарства от кожных болезней и топлива для освещения.
Первые упоминания о нефти на территории России относятся к XV веку. Нефть собирали с поверхности воды на реке Ухта. Также как и другие народы, здесь ее использовали в качестве лекарственного средства и для хозяйственных нужд.
Современная история нефти начинается с 1853 года, когда польский химик Игнатий Лукасевич изобрел керосиновую лампу.
Первая в мире нефтяная скважина по данным некоторых источников, была пробурена в 1847 году в районе города Баку на берегу Каспийского моря.
Рождением российской нефтяной промышленности принято считать 1864 год. В 1866 году, из скважины 1 на Кудакинском промысле забил фонтан нефти. Это был первый в России и на Кавказе фонтан нефти.
Во второй половине 19 века начинается развитие промышленной добычи нефти посредством бурения скважин к нефтенасыщенным пластам.
Сегодня Западная Сибирь - главный центр нефтегазового комплекса страны. Здесь сосредоточено около 70% разведанных запасов, более 68% объема добычи в России.
Прочитав энциклопедию и материалы Интернета можно сделать вывод: история использования нефти людьми уходит корнями в глубокую древность. Нефть прошла большой сложный путь, начиная с ограниченного применения до мерила богатства, могущества, спокойствия.
Применение нефти
(промышленности, быту, медицине, косметике)
На выходе из скважины сырая нефть имеет очень ограниченную сферу применения. Фактически вся сырая нефть проходит перегонку, с тем, чтобы получить из нее такие продукты как бензин, авиационное топливо, мазут и промышленные виды топлива.
Нефть - на сегодняшний день, пожалуй, самый популярный сырьевой товар. Нефть и продукты её переработки нашли применение во всех сферах жизнедеятельности человека.
Нефть в быту
Нефть является сырьем для получения топлива для наших средств передвижения (бензина и дизельного топлива для автомобилей, авиационного керосина для реактивных двигателей самолетов). Из пластика делается бытовая техника и крупные детали автомобилей, мебель и посуда. Полиэтилен самый популярный сегодня упаковочный материал. Помимо разнообразных материалов, из нефти производят моющие средства и бытовую химию.
Со временем ученые научились использовать практически все, что связано с переработкой нефти. Сюда входит изготовление дорожных и строительных покрытий. После вторичной переработки получают синтетические ткани, пластмассы, синтетические каучуки, резины, ядохимикаты, красители, краски, удобрения и многое другое.
Нефть в медицине
Нефть приобрела огромное значение для современной фармацевтической промышленности. Из этого ценнейшего сырья делают лекарства, исцеляющие нас от болезней, аллергии, головной боли, нервного стресса или инфекционных заболеваний.
Эфиры и спирты часто применяются для производства антибиотиков. Одно из самых известных лекарств из нефти - это аспирин.
Так же продукты нефтехимии широко употребляют в производстве медицинского оборудования: среди них шприцы, катетеры, кислородные маски, эластичные повязки, некоторые хирургические инструменты и многое-многое другое.
Нефть в косметологии
Нефтепродукты широко используются и в косметологии. Минеральное масло, получаемое из нефти, используется в качестве основы для самых различных кремов, лосьонов.
Чтобы приятно пахнуть: 99% современных ароматов синтезируются из продуктов нефтехимии. «Черное золото» помогает нам хорошо выглядеть, хорошо себя чувствовать и даже благоухать изысканными ароматами.
Вывод: знания о нефти и ее использование людьми можно проследить на протяжении веков (и даже тысячелетий!) Мы ежедневно используем более 3000 продуктов, которые получают из нефти и предметов её переработки. Нефть стала жизненно важной частью нашей повседневной жизни и экономики.
Что значит «чёрное золото»
Почему же нефть называют черным золотом? Оказывается, не так- то легко ответить на этот вопрос.
Я начал искать ответ в энциклопедии, Интернете. Вообще, золотым принято называть все, что важно и полезно для человека. Нефть действительно важный и полезный ресурс. Поэтому недаром она ассоциируется с золотом. Нефть, как и золото, залегает в недрах земли и является полезным ископаемым. Чтобы их найти и добыть, необходимо приложить огромные усилия. Причем количество и того и другого ископаемого ограничено. И нефть, и золото относятся к не возобновляемым ресурсам. Поэтому требуют разумного и бережного отношения. И нефть, и золото обладают большой ценностью.
Потом я поинтересовался этим вопросом у родителей. Чёрное золото, мне объяснили родители, это образное выражение слова «нефть». Оно употребляется в житейских разговорах, фильмах, новостях, книгах. Первоисточник этого выражения, к сожалению не известен.
И нефть, и золото играют чрезвычайно важную роль в современном мире. Они – источник стабильности и процветания. Сходства между этими полезными ископаемыми гораздо больше, чем различий. Поэтому нефть называют «черным золотом».
Вывод: я узнал, почему нефть называют чёрным золотом. Могу это объяснить и рассказать одноклассникам.
Практическая часть
Практическую часть я начал с повторения техники безопасности. Затем приступил к опытам.
Опыт №1. Определяю запах
Что нужно сделать, чтобы узнать о запахе любого вещества? Необходимо вещество понюхать- аккуратно нюхаю.
Вывод : запах у нефти – своеобразный, резкий.
Опыт №2. Цвет. Растворимость
Я налил в одноразовый стаканчик нефть и стал рассматривать цвет нефти. Затем в стакан вылил нефть. Она осталась на стенках.
Вывод : чаще всего нефть бывает тёмного цвета, это нерастворимое вещество
Опыт №3. Плотность
В стакан с водой аккуратно вылил нефть. Нефть растеклась по поверхности воды.
Вывод: нефть легче воды.
Опыт №4. Маслянистость
Я взял стеклянную палочку, не спеша, опустил в стакан с нефтью. Приподнял палочку, дал стечь нефти, а потом прикоснулся к листу бумаги. Смотрю, какой след остался на бумаге – жирный, как от масла.
Вывод: нефть - маслянистое вещество.
Эксперименты
Эксперимент №1.
Чтобы доказать, что добыча нефти - дело сложное, я провёл эксперимент.
Для эксперимента я взял несколько соломинок и склеил их между собой скотчем. Представим, что это наш нефтяной трубопровод, по которому будем доставать нефть.
Взял 2 стакана. Один с соком, другой с нефтью. И стал пробовать добывать (пить) нашу жидкость. Где был сок - жидкость поднималась по трубочке быстро и легко. В стакане с нефтью жидкость поднималась с трудом, я добавлял усилие.
Вывод: нефть трудно добывать. Она залегает очень глубоко. Надо понимать и ценить труд наших родителей, труд нефтяников.
Эксперимент №2
Выяснить, какое влияние оказывает нефть на растения
В два стакана с водой ставлю одинаковые растения; в один из них добавлю несколько капель нефти. Наблюдаю. Прошло… дней. В стакане с водой растение благополучно продолжает расти, а в стакане с нефтью -погибает, его листочки совсем пожелтели и растение ушло под воду.
Вывод: нефть губительно влияет на растения
Эксперимент №3
Выяснить, какое влияние оказывает нефть на животных;
Перо птицы я опустил в воду с нефтью, перо очень быстро пропиталось нефтью, стало тяжелое. Это говорит о том, что птицы не смогут взлететь и погибнут.
Вывод: нефтяная пленка губительно влияет на живые организмы.
Эксперимент №4
Я попросил одноклассников принести вещи, сделанные из нефти. Ребята принесли много пластмассовых предметов, лекарства из домашней аптечки, чистящие вещества для кухни, одежду из синтетических тканей, косметику, клей, обувь, зонт, воздушные шары и даже старую кредитную карту.
Вывод: оказывается предметы, которыми мы пользуемся, каждый день сделаны из нефти и продуктов её переработки.
Встреча с ветеранами-нефтяниками
18 февраля в нашем классе состоялась встреча, посвящённая 45-летию нашего города. На мероприятии присутствовали почётные гости: ветераны – нефтяники ОАО «Нижневартовское нефтегазодобывающее предприятие (дочернее предприятие ОАО НК «Роснефть») Хлусевич Дмитрий Андреевич и Людмила Васильевна, а также представитель городского литературного объединения «Замысел» - Зуева Тамара Трофимовна. Гости рассказали о том, как приехали в город Нижневартовск, как познакомились и трудились на благо нашего города, а местная писательницапрочитала стихи собственного сочинения о городе. К этой встречи мы подготовили стихи о родном городе, о легендарном озере Самотлор, где нашли огромные запасы нефти. Благодаря этому о Нижневартовске узнала вся страна. Эта встреча надолго останется в моей памяти.
Заключение
Нефть - полезное ископаемое, маслянистая жидкость, горючее вещество, часто черного цвета.
Нефть в старину называли властительницей жизни и смерти. Её приносили в жертву богам. А иногда поклонялись ей, как божеству. Ради добычи нефти не жалели ни труда, ни сил. А, добыв её, оберегали, как великое благо. Нефть служила мерилом богатства, могущества, спокойствия.
Нефть играет огромную роль в современном мире. С одной стороны нефть и вредна, губительно влияет на живые организмы, но вместе с тем является жизненно важной частью нашей повседневной жизни и экономики. Нефтепереработка и нефтехимия влияет практически на каждого из нас. Нефть оказывает влияние на наш транспорт, пищу, одежду, жилища, места проживания. Многие предметы из нефти можно найти совсем близко, даже в классе.
Нефть – это богатство нашего края. Добывать нефть нелегко: она встречается глубоко под землёй. Это я доказал с помощью эксперимента. Её выкачивают буровыми установками нефтяники. При добыче нефти люди заботится об охране окружающей среды.
Нефть, как и золото, обладает большой значимостью и ценностью. Поэтому нефть называют «чёрное золото». Цель моей работы достигнута. Гипотеза подтвердилась
В ходе исследовательской работы я научился работать с книгами, узнавать из них то, что до меня уже знали другие люди. Изучил свойства нефти, узнал, где и как используют нефть и продукты ее переработки. Выяснил, какую огромную и важную роль в жизни человека и окружающего мира играет нефть. Изучение нефти невозможно провести за одно исследование. Хочется узнать, увидеть, как она образуется, что еще интересного и удивительного можно сделать с помощью нефти.
Использованная литература
1. «Здравствуй, тюменская нефть!» Константин Лагунов. Изд. «Малыш», Москва,
2. Нефть/Джим Пьюп; пер. с англ. А.С.Ларионова. – М.:РОСМЕН, 2016. – 48с.:ил.
– (Детская энциклопедия)
Энциклопедия техники. Нефть и ее происхождение
Приложение 1
На площади Нефтяников, в день празднования работников нефтяной, газовой и топливной промышленности.
Приложение 2
В библиотеке №2 «Журавушка»
Приложение 3
На территории нефтяного техникума Нижневартовское
нефтегазодобывающее
предприятие
улица «Нефтяников» Первая скважина Самотлора
Приложение 4
Повторяю технику безопасности
Техника безопасности:
1.Вещества нельзя брать руками и проверять их на вкус
2.При выяснении запаха вещества, нельзя подносить сосуд близко к лицу. Нужно ладонью сделать движение от отверстия сосуда к носу
3.Без указания лаборанта не смешивать вещества
4.Соблюдать осторожность при работе со стеклянными предметами
Приложение 5
Опыт №1. Определяю запах
Опыт №2. Цвет, растворимость
Приложение 6
Опыт № 3. Плотность
Приложение 7
Опыт №4 Маслянистость
Приложение 8
Эксперимент №1
Добыча нефти- дело сложное. Это наш нефтяной трубопровод, по которому буду доставать нефть.
Эксперимент №2
Какое влияние оказывает нефть на растения
Эксперимент №3
Какое влияние оказывает нефть на животных
Приложение 9
Мои одноклассники принесли вещи, сделанные из нефти.
Приложение 10
Встреча с интересными людьми: ветераны войны-нефтяники Хлусевич Дмитрий Андреевич и Людмила Васильевна, а также представитель городского литературного объединения «Замысел» - Зуева Тамара Трофимовна.
МКОУ Нижне-Иленская СОШ
Учебно-исследовательский проект
"Нефть – основа цивилизации"
Руководитель:
д. Н-Иленка
Актуальность темы
Данный проект является очень значимым не только для нас, одиннадцатиклассников, но и для каждого жителя Земли. Всегда существовала проблема защиты окружающей среды, выбор экологически “безвредных”, экономически выгодных источников энергии. И надо, чтобы каждый человек задумался над этим, так как эта проблема волнует многих (слайд№2).
Темой нашего исследования стала нефть. Почему мы взяли для исследования именно эту тему? Почему нефть называют «черным золотом» и « основой цивилизации?»
Во – первых, этот геологический ресурс является самым важным на нашей планете. Это главная «стратегическая жидкость» наших дней. Нефть дает огромное количество сырья для производства топлива, различных пластмасс, лаков, красок, т. е. того, без чего невозможно представить жизнь современного человека.
Во – вторых, нефть добывают в 80 странах мира. Для большинства нефтяная промышленность стала главной, а иногда и единственной отраслью специализации. Нефть – это деньги, процветание страны, это жизнь. Мировая экономика полностью зависит от нефти.
И, наконец, на примере добычи, использования этого бесценного ресурса можно проследить варварское отношение не только к ней, но и всей остальной природе. Человек пытается выкачать из земли всё, что она может дать, не задумываясь о том, что природные запасы земли не бесконечны. Нефтяные запасы не смогут пополниться, ведь на это уйдут тысячи лет. В конце концов, человечество может статься без нефти. Для того, чтобы это не произошло, нужно знать о том, как нефть зарождалась, в каких условиях это происходило, как правильно её добывать, использовать и перерабатывать.
Кроме того, добыча и потребление нефти – важнейший показатель промышленного развития государств; организация её переработки отражает уровень химической науки и технологии.
Обеспечение учебного проекта :
2.Создать презентацию своей деятельности в виде стенда «Нефть» для более продуктивного изучения темы (слайд№3).
Характеристика проекта.
6.Составление плана и содержания исследовательского проекта на основе добытой информации.
А) Выступление с результатами исследовательской работы о влиянии нефтяного загрязнения на жизнедеятельность живых организмов (используя СМИ).
Б) Видеоролики“Техногенные катастрофы” (пожары и взрывы на нефтяных и газовых месторождениях, в шахтах и домах; из СМИ).
7. Оформление результатов исследований с помощью презентации и стенда «Нефть».
В процессе изучения темы, которая нас заинтересовала, у нас возникли вопросы, которые мы систематизировали и решили по ним провести исследовательскую работу.
Что такое нефть?
Сколько нефти на планете?
Почему нефть называют «черным золотом»?
Как рационально использовать нефть?
Что эффективнее: использовать нефть как источник энергии или как ресурс для нефтехимической промышленности?
1.Из истории нефти и нефтепродуктов………………………………………….6
2. Загадка происхождения нефти………………………………………………. 8
3. Нефтеобразование……………………………………………………………..8
3. 1. Распространение нефтяных месторождений…………………………..9
4. Месторождения в России…………………………………………………….10
5. Динамика запасов…………………………………………………………….10
6. Нефтедобыча………………………………………………………………….11
6.1. Нефтяной промысел…………………………………………………….12
6.2. Этапы развития нефтедобычи………………………………………….13
7. Нефтехимия…………………………………………………………………...13
7. 1. Нефтехимические процессы…………………………………………...14
8. Влияние нефти на окружающую среду……………………………………..15
8.1. Опасный промысел……………………………………………………..19
8.2. Вредное производство………………………………………………….20
8.3. Только факты…………………………………………………………...21
9.Насколько хватит нефти?................................................................................21
10.Положительное влияние нефтедобычи на окружающую среду………...24
11.Выводы………………………………………………………………………27
12.Список основных используемых источников информации………………………………………………………………………28
1. Из истории нефти и нефтепродуктов.
Нефть известна человечеству с древнейших времён, что иллюстрируется следующими данными:
Привычно называя нефть «чёрным золотом», мы не всегда задумываемся над тем, насколько верно это определение. А между тем нефть и в самом деле важнейшее полезное ископаемое . Это настоящая кладовая природы, главная «стратегическая жидкость» наших дней, на протяжении всего ХХ в. нередко ссорившая и мирившая целые государства. Знакомство человека с ней состоялось несколько тысячелетий назад.
Упоминания о сочащейся коричневой либо тёмно-бурой маслянистой жидкости со специфическим запахом встречаются в трудах древних историков и географов – Геродота, Плутарха, Страбона, Плиния Старшего.
Уже в те давние времена люди научились использовать «каменное масло» (лат. petroleum ) , как называл нефть Агрикола. Наиболее широкое применение в древности нашли тяжёлые нефти – твёрдые либо вязкие вещества, которые сейчас называют асфальтами либо битумами.
Асфальт издавна использовался при мощении дорог, для промазывания стенок водных резервуаров и днищ кораблей. Вавилоняне смешивали его с песком и волокнистыми материалами и применяли при сооружении зданий.
Жидкая нефть в Египте и Вавилоне употреблялась в виде дезинфицирующей мази, а также как бальзамирующее вещество. Народы Ближнего Востока использовали её в светильниках вместо масла. А византийцы обстреливали вражеские корабли горшками, наполненные смесью нефти и серы, как зажигательными снарядами. Этот грозное оружие вошло в историю под названием «греческий огонь».
Однако лишь в ХХ столетии нефть стала основным сырьём для производства топлива и множества органических соединений.
«Нефть не топливо. Топить можно и ассигнациями» - эти слова стали хрестоматийными, но справедливы она лишь отчасти. В начале ХХ в. ещё при жизни, начался перевод военно-морского флота крупнейших держав с угольного топлива на нефтяное. К 1914 г. к началу первой мировой войны, он практически завершился в большинстве стран, в том числе и в России. Это увеличило мощность силовых установок на одну треть без строительства новых кораблей.
В наши дни в промышленно-развитых странах вся добываемая и получаемая нефть идёт на переработку. Но при этом 90% всей массе нефтепродуктов – топлива и масла, и лишь 10% - сырьё для нефтехимии.
Таким образом, нефть не только топливо, но и основа многих совершенно необходимых человеку топлив. И потребность в них продолжает расти.
В 1896 г. в мире было несколько автомобилей. Через 15 лет их количество исчислялось миллионами. В годы второй мировой войны в эксплуатации находилось 40 миллионов автомобилей и тягачей, свыше 200 тысяч самолётов, почти 150 тысяч танков. Для работы всей этой техники требовались сотни миллионов тонн моторных и смазочных материалов.
Коротко о важнейших нефтепродуктах.
Бензин. Правильнее – бензины. Сложная смесь легких углеводородов нефти, применяемая главным образом как топливо для карбюраторных двигателей. Температура кипения не выше 205 градусов, но 10% массы должно перегоняться пори температуре 68 – 79 градусов. Это так называемая пусковая фракция, от ее характеристик зависит легкость запуска двигателя. Бензины получают как при прямой перегонке нефти, так и в процессах ее вторичной переработки. Часть производимого бензина используется в химической промышленности как растворитель.
Керосин – это смесь углеводородов, выкипающих при температуре 180 – 320 градусов, но некоторые керосины, например из суруханской и грозненской нефти, начинают кипеть при более низкой температуре. Сто лет назад керосин назывался иначе – фотогеном, что в переводе с греческого означает «рождающий свет». В то время керосин был лишь топливом светильных ламп. Однако позже он стал и моторным топливом: сначала для тракторов, а затем и для реактивных самолетов. Используют керосин и как горючее в жидком ракетном топливе.
Дизельное топливо. На этом топливе работает дизель – двигатель внутреннего сгорания. Это средние и от части тяжелые фракции нефти.
Минеральные масла: моторные, индустриальные, приборные, трансмиссионные, турбинные, компрессорные и др. Это все смазочные масла, а есть ещё и несмазочные: трансформаторные, кабельные, поглотительные.
Среди нефтепродуктов есть и медицинские препараты, например вазелиновое масло и просто вазелин. Всё это достаточно тяжелые фракции нефти, подвергнутые специальной очистке.
Парафин, церезины – твердые углеводороды и их смеси с маслами. В состав парафина входят насыщенные углеводороды от С19Н40 до С35Н72 с температурами плавления 50 – 70 градусов. Смесь высших твердых насыщенных углеводородов мелкокристаллического строения состава С37Н76 – С53Н108 называется церезином. Больше всего парафина употребляет спичечная промышленность – им пропитывают древесину, чтобы она горела ровнее. В химической промышленности парафин используют для производства карбоновых кислот спиртов, моющих средств , поверхностно – активных веществ.
Кроме того, в процессах нефтепереработки получают битумы и нефтяной кокс (из самых тяжелых фракций), сажу, важнейшие растворители – бензол и толуол .
Нефтяные технические битумы имеют широкое применение в народном хозяйстве: дорожные, строительные битумы и др.
2. Загадка происхождения нефти.
Нефть (греч. ναφθα, или через тур. neft , от персидск. нефт ; восходит к аккад. напатум - вспыхивать, воспламеняться) - природная маслянистая горючая жидкость, состоящая из сложной смеси углеводородов и некоторых других органических соединений. По цвету нефть бывает красно-коричневого, иногда почти чёрного цвета, хотя иногда встречается и слабо окрашенная в жёлто-зелёный цвет и даже бесцветная нефть; имеет специфический запах, распространена в осадочных породах Земли. Сегодня нефть является одним из важнейших для человечества полезных ископаемых.
3.Нефтеобразование
Проблема происхождения нефти – одна из самых загадочных страниц науки о Земле.
В познании природы нефти и условий её образования можно выделить несколько периодов.
Первый из них – (донаучный) продолжался до средних веков. Так в 1546 г. Агрикола писал, что нефть и каменные угли имеют неорганическое происхождение, последние образуются путём сгущения и затвердения нефти.
Второй период – (научных догадок) – связан с датой опубликования труда «О слоях земных» (1763 г.), где была высказана теория о дистилляционном происхождении нефти, из того же органического вещества, которое даёт начало каменным углям. Эти идеи Ломоносова далеко опередили научную мысль того времени, искавшую источники нефти среди неживой природы.
Третий период в эволюции знаний о происхождении нефти связан с возникновением и развитием нефтяной промышленности. В этот период были предложены разнообразные гипотезы неорганического (минерального) происхождения нефти. В 1866 г. французский химик М. Бертло высказал предположение, что нефть образуется в недрах земли при воздействии углекислоты на щелочные металлы. В 1871 г. французский химик Г. Биассон выступил с идеей о происхождении нефти путём взаимодействия воды, СО2 , Н2 S с раскалённым железом. В 1877 г. предложил минеральную (карбидную) гипотезу, согласно которой возникновение нефти связано с проникновением воды в глубь земли по разломам, где под воздействием её на «углеродистые металлы» карбиды – образуются водороды и окись железа.
Преобразование органических осадков представляет собой сложный химических процесс. Запасы нефти конечны, как конечны запасы органического вещества в породах.
3.1. Распространение нефтяных месторождений.
Нефтяные месторождения образуются там, где при отложении осадков существуют благоприятные условия для накопления в них исходного органического материала.
Карта добычи нефти в мире
4. Месторождения в России.
По запасам нефти Россия занимает 2 место в мире.
Основная база страны – Западная Сибирь (70% добычи нефти). Крупнейшие месторождения – Самотлор, Сургут, Мегион. Вторая по величине база – Волго-Уральская. Разрабатывается уже 50 лет, поэтому запасы сильно истощены. Из крупнейших месторождений следует, отметить– Ромашкинское, Туймазинское, Ишимбаевское.
В перспективе возможна разработка новых месторождений на шельфе Каспийского, а так же Баренцево, Карского и Охотского морей.
Часть нефти перерабатывается, однако большинство нефтеперерабатывающих заводов находится на европейской территории России.
5. Динамика запасов.
Начиная с 1992 г. из – за сокращения объемов геолого – разведочных работ прирост запасов не компенсировал добычи нефти. Среднегодовой прирост запасов в 1992 г. – 2000 г. составил 245 против 1105 млн. т в 1985 – 91. (снижение в 4,5 раза. В результате разведанные запасы нефти к 2001 г. уменьшилось в целом по стране на 13%. Основной их прирост ожидается прежде всего в Западной Сибири, а также в менее изучаемых районах, таких как Восточная Сибирь, Дальний Восток, континентальный шельф Баренцева моря. В этих регионах есть геологические перспективы.
В настоящее время в отрасли происходят положительные изменения, связанные с развитием облагораживающих процессов и увеличением глубины переработки нефти, которая возросла с 65% в 1990г. до 70% в 2000 году.
6. Нефтедобыча.
Нефтедобыча – отрасль нефтяной промышленности, осуществляющая извлечение нефти и сопровождающего её газа из недр с помощью буровых скважин или шахт и других горных выработок. Задачами нефтедобычи являются: рациональная разработка нефтяных залежей наиболее совершенными способами, обеспечивающими максимальное извлечение подземных запасов нефти в заданные сроки, с минимальными затратами энергии и труда; организация сбора и предварительной обработки (очистки) добытой продукции с наименьшими потерями нефти и газа. Почти вся добываемая в мире нефть извлекается из нефтяных скважин, проходимых бурением земной поверхности или со дна морских водоёмов. Лишь незначительная часть нефти добывается через мелкие скважины. Применительно к неглубоким истощенным залежам, эксплуатация которых с помощью скважин малоэффективна, начинает в единичных случаях использоваться способ открытой разработки нефтяных месторождений (слайд№4,5).
6.1. Нефтяной промысел.
Нефтяным промыслом называется предприятие, осуществляющее добычу нефти и газа, их сбор и учёт, предварительную обработку нефти для удаления из неё воды, а иногда и летучих составляющих, хранение нефти и газа и последующую транспортировку по промысловым нефтепроводам и газопроводам, а также ремонт скважин и оборудования. В зависимости от размеров нефтяного месторождения в нём организуются один или несколько промыслов. Территориально промысел может занимать участок нефтеносной площади весьма различной величины – нередко менее 100 га и до 40 – 50 км2. Число нефтяных скважин на промысле иногда достигает 500 и более.
6.2. Этапы развития нефтедобычи.
Добыча нефти существует с древнейших времён (слайд№6). Нефть, собиравшаяся на выходе нефтяных пластов на поверхность земли, использовалась для смазки колес, для светильников и факелов, а также для лечебных целей. Нефть упоминается в вавилонских рукописях и санскритских письменах (начало нашей эры). проходил со своими войсками по южному побережью Каспийского моря, в его палатку были внесены светильники, наполненные маслянистой жидкостью; это была нефть, добывавшаяся на Апшеронском полуострове.
Колодезная добыча нефти существовала ещё в глубокой древности в Месопотамии, Китае и других областях Востока. Черпалась нефть с помощью кожаных вёдер и сливалась в ямы. Из ям нефть разливалась по бурдюкам и развозилась на продажу.
До конца XIX века основными способами добычи нефти были фонтанный и поршневой. Первый мощный нефтяной фонтан ударил в России в 1873 г. в Балканах из скважины глубиной всего 15 метров. Вначале нефть из фонтанов била струёй прямо в атмосферу и разлеталась на всей ближней территории, при такой добыче много нефти терялось.
7. Нефтехимия.
Нефтехимия, нефтехимический синтез – отрасль химической промышленности, производящая химические продукты из нефти, попутных и природных газов и отдельных компонентов. На долю нефтехимии приходится свыше четверти всей химической продукции мира. Ориентация экономики развитых стран на нефтяное сырьё позволила нефтехимии совершить в середине ХХ века качественный скачок и стать одной из важных отраслей тяжёлой промышленности (слайд№7).
Обычно, рассказывая об истории возникновения нефтехимии, за точку отсчёта берут 1918 г., когда в США было основано первое в мире производство изопропилового спирта из крекинг газов. Спирты и сейчас достаточно широко применяют в промышленности (главным образом, для производства ацетона). Но, наверное, главными продуктами нефтехимии стали материалы, первоначально не имевшие к ней ни какого отношения.
Это были каучуки и эластомеры. Первые наши каучуки делались исключительно из спирта, который получали из пищевого сырья. Сейчас все каучуки синтезируются из нефтехимического сырья. Получаемая из каучука резина идёт в основном на шины для автомобилей, самолётов, тракторов.
Из нефтяного сырья производят и многие другие вещества, технология изготовление которых первоначально основывалась на химической переработке пищевых продуктов. Достаточно вспомнить о жирных кислотах и моющих средствах. Нефтехимия экономит не только пищевые продукты, но и значительные средства.
Один из важных мономеров для каучуков – дивинил – при производстве из бутана обходится примерно вдвое дешевле, чем при его получении его из пищевого спирта.
Пять первых представителей насыщенных углеводородов метанового ряда – метан СН4 , этан С2 Н6 ,пропан С3 Н8 бутан C4Н10, пентан С5Н12 – стали важнейшим нефтехимическим сырьём, хотя каждого из них, в том числе и метана, преобладающего в составе природного газа, в нефти немного. В реакции присоединения насыщенные углеводороды не вступают, поэтому для нефтехимии чрезвычайно важны реакции замещения: хлорирование, фторирование, сульфохлорирование, нитрование, а также неполное окисление. Все эти способы химического воздействия на предельные углеводороды позволяют получить более реакционноспособные соединения.
Пиролизом насыщенных углеводородов можно получить этилен, ацетилен и др. ненасыщенные углеводороды, на основе которых синтезируются многие органические соединения. Особо ценен этилен. Он нужен для получения синтетического спирта, винилхлора, стирола, полиэтилена и т. д. В конце50 – гг. на базе нефтехимического сырья в нашей стране изготавливалось лишь 15% пластмасс и синтетических смол, сейчас – больше 75%.
Нефтехимия производит также ароматические соединения, органические кислоты, гликоли, сырьё для производства химических волокон, удобрения. В последние десятилетия на базе нефтехимии родилась группа биотехнологических производств.
7.1. Нефтехимические процессы.
Перегонка (из истории).
Перегонкой нефти занимались уже в Средние века в Закавказье, на Западной Украине, в Малой Азии. Первую в мире заводскую нефтеперегонную установку сооружили в начале ХVII века. Однако широко использоваться такой способ перегонки нефти стал лишь в ХIХ в., когда появилась необходимость в горючем для бытовых керосиновых ламп. Первое время в них просто заливали нефть.
В 1823 г. на Северном Кавказе, в районе города Моздока была сооружена промышленная установка для перегонки нефти. В Англии подобный процесс начали осваивать лишь с 1848 г.
В конце ХХ в. Для перегонки нефти используются специальные устройства – ректификационные колонны. Внутри каждой из них находится набор тарелок – перегородок с отверстиями, через которые, постепенно охлаждаясь, поднимаются пары нефти. При этом высококипящие фракции, сжижаясь при охлаждении, остаются на нижних тарелках, а летучие пары поднимаются вверх.
Низкокипящие фракции долго считались бесполезными, а из высококипящих получали парафин, который шел на производство свечей и ваксы (густой черной краски). Самым ценным продуктом перегонки до конца ХХ в. был керосин.
Одну из высококипящих фракций нефти – мазут стали использовать как топливо в парафиновых котлах в середине ХIХ в., когда изобрели механизм для впрыскивания жидкого топлива в горящую печь. Также из высококипящих фракций научились делать смазочные масла.
Вещества, оставшиеся после перегонки – битумы, или асфальты, с которых начиналась история использования нефти. Они по – прежнему широко применяются при строительстве дорог, в производстве кровельных материалов и полиграфических красок.
8. Влияние нефти на окружающую среду.
Начав эксплуатацию месторождений нефти и газа, человек, сам того не подозревая, выпустил джина из бутылки. Поначалу казалось, что нефть приносит людям только выгоду, но постепенно выяснилось, что использование ее имеет и обратную сторону. Чего же больше приносит нефть, пользы или вреда? Каковы последствия ее применения? Не окажутся ли они роковыми для человечества? (слайд№8)
Атмосфера
Большую опасность таит в себе использование нефти и газа в качестве топлива. При сгорании этих продуктов в атмосферу выделяются в больших количествах углекислый газ, различные сернистые соединения, оксид азота и т. д. От сжигания всех видов топлива, в том числе и каменного угля, за последние полвека содержание диоксида углерода в атмосфере увеличилось почти на 288 млрд. т., а израсходовано более 300 млрд. т. кислорода. Таким образом, с момента первых костров первобытного человека атмосфера потеряла около 0,02% кислорода, а приобрела до 12% углекислого газа. В настоящее время ежегодно человечество сжигает 7 млрд. т топлива, на что потребляется более 10 млрд. т. кислорода, а прибавка диоксида углерода в атмосфере доходит до 14 млрд. т. В ближайшие же годы эти цифры буду расти в связи с общим увеличением добычи горючих полезных ископаемых и их сжиганием. По мнению, к 2020г. В атмосфере исчезнет около 12 000 млрд. т. кислорода (0,77%). Таким образом, через 100 лет состав атмосферы существенно изменится и, надо полагать не в лучшую сторону (слайд№9).
Уменьшение количества кислорода и рост содержания углекислого газа, в свою очередь, будут влиять на изменение климата. Молекулы диоксида углерода позволяют коротковолновому солнечному излучению проникать сквозь атмосферу Земли и задерживают инфракрасное излучение, испускаемое земной поверхностью. Возникает так называемый «парниковый эффект», и среднепланетная температура повышается. Предполагают, что потепление с 1880 г. по 1940 г. в значительной степени следует отнести за этот счет. Казалось бы, в дальнейшем потепление должно прогрессивно нарастать. Однако другое воздействие человека на атмосферу нейтрализует «парниковый эффект».
Человечество выделяет огромное количество пыли и других микрочастиц, экранирующих солнечные лучи и сводящих на нет нагревательное действие углекислого газа. По сведениям американского специалиста К. Фрейзера, над Вашингтоном помутнение атмосферы с 1905 г. по 1964 г. составило 57%, а над одним из швейцарских городов – 88%. Над Тихим океаном прозрачность атмосферы снизилось на 30% всего за десять лет 0 с 1957 г. по 1967 г.
Загрязнение атмосферы таит в себе и другую опасность – оно снижает количество солнечной радиации, достигающей поверхности Земли.
Большая роль в загрязнении атмосферы принадлежит реактивным самолетам, машинам, заводам и фабрикам. Чтобы пересечь Атлантический океан, современный реактивный лайнер поглощает 35 т. кислорода и оставляет инверсионные следы, увеличивающие облачность. Значительно загрязняют атмосферу автомашины, которых уже сейчас насчитывается более 500 млн. По подсчетам специалистов машины «размножаются» в 7 раз быстрее людей. В США каждый год от заболеваний, вызванных загрязнением воздуха, умирает 15 тыс. человек. Американцев это не на шутку тревожит. Появляются проекты автомобилей, работающих на другом виде топлива. Электромобили уже не новость, во многих странах мира есть опытные образцы, но пока их широкое внедрение в жизнь сдерживается из – за малой мощности аккумуляторов.
В последнее время появилась новая идея – автомобиль с инерционным двигателем. К сооружению его приступили американские компании «Лир моторе» и «Ю. Флайвис». Он будет снабжен двумя тяжелыми маховиками, работающими в вакууме . Для их раскручивания перед выездом предусмотрен электромотор, питающийся от бытовой сети. Запасенная кинетическая энергия маховиков через коробку передач поступать на ведущие колеса. Одной зарядки хватит на 80 км пробега со скоростью 96 км/ч. Максимальная скорость такого автомобиля достигает 160 км/ч. Автомобиль, которому не нужен ни бензин, ни другое горючее и который не производит выхлопных газов скоро будет внедряться в жизнь.
Не малый вклад в отравление атмосферы вносят различные заводы, тепло - и электростанции. Средней мощности электростанция, работающая на мазуте, выбрасывает ежесуточно в окружающую среду 500 т серы в виде сернистого ангидрита, который, соединяясь с водой, тотчас же дает сернистую кислоту. Для примера, тепловая электростанция компании «Электрисите де Франс» ежедневно выбрасывает в атмосферу из своих труб 33 т серного ангидрита, который может превратиться в 50 т серной кислоты. Кислотный дождь охватывает территорию около этой станции в радиусе до 5 км. Такие дожди обладают большой химической активностью, они разъедают цемент, известняк, мрамор.
Гидросфера.
Безрассудно загрязняет человек и водные бассейны планеты. Ежегодно в Мировой океан по тем или иным причинам сбрасывается от 2 до 10 млн. т нефти. Аэрофотосъемкой со спутников зафиксировано, что уже почти 30% поверхности океана покрыто нефтяной пленкой. Особенно загрязнены воды Средиземного моря, Атлантического океана и их берега (слайд№10).
Литр нефти лишает кислорода, столь необходимого рыбам, 40 тыс. л морской воды. Тонна нефти загрязняет 12 км 2 поверхности океана. Икринки многих рыб развиваются в приповерхностном слое, где опасность встречи с нефтью весьма велика. При концентрации её в морской воде в количестве 0,1-0,01 мл/л икринки погибают за несколько суток. На 1 га морской поверхности может погибнуть более 100 млн. личинок рыб, если имеется на поверхности нефтяная пленка. Чтобы ее получить, достаточно вылить 1 л нефти.
Источников поступления нефти в моря и океаны довольно много. Это аварии танкеров и буровых платформ, сброс балластных и очистных вод, принос загрязняющих компонентов реками.
В настоящее время 7 – 8 т нефти из каждых 10 т, добываемых в море, доставляются к местам потребления морским транспортом. На некоторых участках Мирового океана происходит буквально столпотворение. Например, через пролив Ла – Манш, ширина которого 29 км, ежесуточно проходит более 1000 судов. Количество танкерных катастроф в этом месте велико.
Встает угрожающий вопрос: что делать с этими «черными океанами»? Как спасти их обитателей от гибели?
Строят различные планы. Шведские и английские специалисты для очистки морских вод от нефти предлагают использовать старые газеты, куски обертки, обрезки с бумажных фабрик. Все это измельчается на полосы длинной 3 мм. Брошенные на воду, они способны впитать в себя – кратное количество нефти по сравнению с собственной массой. Затем топливо из них легко извлекается прессованием. Такие полоски бумаги, помещенные в большие нейлоновые «авоськи », предлагается использовать для сбора нефти в море на месте катастрофы танкеров.
Русские ученые установили, что некоторые жители морей не страдают от нефтяного загрязнения. В Каспии, например, живет моллюск – кардиум. Это крошечное существо, получившее своё название за сердцевидную форму раковинки, играет важную роль в очистке воды, добывая таким образом и пищу, и кислород для дыхания. Природа «планировала» необходимость очистки морей и океанов, ведь известно и естественное поступление нефти в эти водоёмы. Проникновение ее из – под земли зафиксировано, например, у берегов Калифорнии, Австралии, Канады, Мексики, Венесуэлы в Персидском заливе. На одном из участков дна Калифорнийского залива, в проливе Санта – Барбара, зафиксирована естественная утечка нефти из недр дебитом от 350 до 500 м в сутки. Предполагается, что этот процесс протекает здесь уже десятки тысяч лет, а впервые был зарегистрирован в 1793 г. английским мореплавателем Д. Ванкуром. По оценкам ученых США, годовое поступление нефти в Мировой океан при естественном просачивании составляет от 200 тыс. т до 2 млн. т. Первый предел наиболее вероятен, он составляет всего около 6% от общего объема нефти, поступающий в моря и океаны планеты их антропогенных источников. Достаточно того, что при упоминающейся аварии танкера «Тори Каньон» в океан вылилось столько же нефти, сколько просачивается в воду из калифорнийских месторождений за 28 лет. Такие количества не под силу живым санитарам моря, человек же пока существенной помощи им оказать не в состоянии.
Кроме нефти, в моря и океаны выносится много других продуктов жизнедеятельности человека, загрязняющих эти водоёмы. По данным Ж.-И. Кусто, верхнем слое океанов до глубины 300 м содержится свинец, ртуть, кадмий, которые убивают рыбу и даже людей. По сведению ученых Калифорнийского университета, только в северной акватории Тихого океана на начало 80-х гг. плавало около 5 млн. старой резиновой обуви, 35млн. пустых пластмассовых бутылок и около 70 млн. стеклянных. Ж.-И. Кусто пишет: «Море стало сточной ямой, куда стекаются все загрязняющие вещества, выносимые отравленными реками; все загрязняющие вещества, которые ветер и дождь собирают в нашей отравленной атмосфере; все те загрязняющие вещества, которые сбрасывают танкеры. Поэтому не следует удивляться, если мало – помалу из этой сточной ямы уходит жизнь».
Варварское отношение к природе при освоении нефтяных месторождений проявляется и в нашей стране. По различным причинам при добыче и транспорте «черного золота» часть сырья выливается на земную поверхность и в водоемы . Только за 1988 г. при прорыве нефтепроводов на Самотлорском месторождении в одноименное озеро попало около 110 тыс. т нефти. Известны случаи слива мазута и сырой нефти в реку Обь и другие водные артерии страны.
В тоже время реки – эти естественные резервуары проточной пресной воды – часто используются как транспорт для промышленных отходов. Ежегодно реки выбрасывают в моря и океаны 2,3 млн. т свинца, 1,6 млн. т марганца, 6,5 млн. т фосфора. Количество железа, которое выносится реками в моря, равно половине мировой продукции стали (слайд№11).
8.1. Опасный промысел (слайд№12)
Нефтяной промысел всегда был и остается делом рискованным, а добыча на континентальном шельфе – опасна вдвойне. Иногда добывающие платформы тонут: какой бы ни была тяжелой и устойчивой конструкция, на нее всегда найдется свой «девятый вал». Другая причина – взрыв газа, и как следствие – пожар. И хотя крупные аварии редки, в среднем раз в десятилетие (сказываются более жесткие по сравнению с сухопутной добычей меры безопасности и дисциплина), но от этого они ещё более трагичны. С пылающего или тонущего стального острова людям попросту некуда деться – вокруг море, а помощь не всегда приходит вовремя. Особенно на Севере. Одна из крупнейших аварий произошла 15 февраля 1982 году в 315 км от берегов Ньюфаундленда. Построенная в Японии «Оушен Рейнджнр» была самой большой полупогруженной платформой того времени, благодаря своим большим размерам она слыла непотопляемой, а потому её использовали для работы в самых тяжелых условиях В канадских водах «Оушен Рейнджнр» стояла уже два года, и люди не ожидали сюрпризов. Вдруг начался сильный шторм, огромные волны заливали палубу, срывали оборудование. Вода проникла в балластные цистерны, накренив платформу. Усилия команды по спасению платформы были тщетны – она тонула. Некоторые люди прыгали за борт, не думая о том, что продержаться в ледяной воде без спецкостюмов им удастся лишь несколько минут. Спасательные вертолеты не смогли вылететь из-за шторма, а команда пришедшего на помощь судна безуспешно пыталась снять нефтяников с единственной шлюпки. Не помогли ни верёвка, ни плот, ни длинные шесты крюками – так высоки были волны. Все 84 человека погибли.
Авария в Мексиканском заливе – человек или природа?
Авария в Мексиканском заливе, где после взрыва и затопления буровой платформы на воде образовалось огромное нефтяное пятно, стала первой подобной катастрофой в истории человечества. Для ее ликвидации, как отмечают эксперты, возможно, придется применить экстраординарные средства, а последствия ЧП могут заставить пересмотреть планы развития нефтедобычи на морском шельфе.
Управляемая компанией BP нефтяная платформа в Мексиканском заливе затонула 22 апреля после 36-часового пожара, последовавшего вслед за мощным взрывом. Нефть на этой платформе добывалась с рекордной глубины в 1,5 тысячи метров. Сейчас нефтяное пятно достигло побережья штата Луизиана и приближается к берегам двух других штатов США – Флориды и Алабамы. Специалисты опасаются, что пострадают животные и птицы национального заповедника в Луизиане и окрестных национальных парках. Под угрозой биологические ресурсы залива (слайд№13).
Береговая охрана и Служба управления минеральными ресурсами США ведут расследование причин взрыва буровой платформы.
Кто виноват?
О причинах аварии и методах ее решения российские эксперты говорили на пресс-конференции в РИА Новости «Экологическая ситуация в Мексиканском заливе: как не допустить подобного в России?» (видеоролик).
Причиной аварии мог стать внезапный выброс нефти из-за подвижки платформ земной коры, считает ведущий научный сотрудник лаборатории углеродистых веществ биосферы географического факультета .
По мнению эксперта, в данной ситуации целиком на человеческий и технологический факторы опираться нельзя – основной причиной аварии могло стать воздействие всех недропользователей на земную кору в этом районе, что могло привести к внезапному выбросу нефти под высоким давлением (видеоролик).
Совсем недавняя трагедия на море вызвана ураганом «Катрина» и «Рита», бушевавшими в августе - сентябре 2005 года на восточном побережье США.
Стихия прошлась по Мексиканскому заливу, где работают 4 000 добывающих платформ. В итоге было уничтожено 115 сооружений, 52 повреждено и нарушено 535 сегментов трубопроводов, что полностью парализовало добычу на заливе. К счастью, обошлось без человеческих жертв, но это самый большой урон, когда – либо нанесенный нефтегазовой отрасли этого района (слайд№14).
8.2. Вредное производство.
Нефтегазовая добыча недаром считается одним из самых грязных производств. Урон окружающей среде наносится на каждом этапе, начиная с разведки месторождений. Казалось бы, морю в этом отношении повезло больше, чем суше. К масштабной разработке шельфов компании приступили не так давно, уже имея на руках отработанные технологии, и при активном вмешательстве «зелёных» организаций. Проблема, однако, в том, что загрязнители распространяются в воде гораздо быстрее, из - за жизнь морских обитателей может быть нарушена малейшим вмешательством извне. Проблема грунта, разведочное бурение, обустройство платформы, прокладка трубопровода – всё это повреждает дно и негативно отражается на донных экосистемах. Очень вредны буровые растворы и другие химические вещества, используемые при проходке скважин, включая обычную воду. Поэтому в отрасль начиная с конца 80-х годов ХХ века ввели стандарт «нулевого сброса», который запрещает сбрасывать в море любые использованные на буровой жидкости.
8.3. Только факты.
· Количество открытых на шельфе мирового океана месторождений углеводородов превышает 2 000.
· На шельфе установлено более 6 000 платформ, из низ 4 000 в Мексиканском заливе.
· Самое крупное месторождение нефти Сафания - Хафджи находится в Персидском заливе. Его запасы – 4,3 млрд. тонн.
· На арктическом шельфе открыто более 120 месторождений, из них 20% - гигантские и крупные.
· В пределах России открыто более 1 000 месторождений нефти, 830 из них разрабатывают.
Самая глубокая скважина в мире находится в России на Кольском полуострове, - она располагается на глубине 12,3 километров, но правда относится к разряду научных. Научные скважины используются в основном для изучения геолого-химического состава пластов земли.
9.Насколько хватит нефти ?
А не кажется ли странным тот факт, что всего лишь, через сто лет после начала массовой добычи нефти человечество находится на стадии исчерпания этого нужного ресурса. Да, действительно, необычно - всего сто с небольшим лет добычи и ресурсам, которые образовывались миллионы лет, конец. Но всё спорно в нашем мире.
Сравним две простые средние цифры мирового объёма добычи нефти: объём добытой нефти к 1920г равен 95 млн. тонн, к 1970г равен 2300 млн. тонн. На данный момент специалисты оценивают общий мировой объём запасов нефти в 220-250 млрд. тонн. Конечно, данная цифра приводится с учётом неразведанных запасов, которые составляют примерно 25% от вышеуказанной цифры. И всё-таки давайте попробуем вместе посчитать, на - сколько хватит нефти нашей планете исходя из разведанного мирового запаса нефти и среднего ежегодного мирового спроса:
● Разведанные запасы нефти 200 млрд. тонн
● Ежегодный спрос на нефть 4.6 млрд. тонн.
Здесь хотелось бы ещё раз подчеркнуть, что 43,5 года это средняя цифра. Точной цифры, т. е. количества лет, на которое хватит нефти не может получить ни один специалист, ввиду того, что постоянно:
♦ изменяется объём мирового спроса на нефть
♦ изменяются данные по запасам нефти в каждой стране
♦ развиваются технологии добычи нефти
♦ развиваются технологии энергопроизводства.
Так же в расчётах не принимают участия неразведанные запасы.
Как быть?
Одним из наиболее перспективных путей ограждения среды от загрязнения является создание комплексной автоматизации процессов добычи, транспорта и хранения нефти. В нашей стране такая система впервые была создана в 70-х гг. и применена в районах Западной Сибири. Потребовалось создать новую унифицированную технологию добычи нефти. Раньше, например, на промыслах не умели транспортировать нефть и природный газ совместно по одной системе трубопроводов. С этой целью сооружались специальные нефтяные и газовые коммуникации с большим количеством объектов, рассредоточенных на больших территориях. Промыслы состояли из сотен объектов, причем в каждом нефтяном районе их строили по – своему, это не позволяло связать их единой системой телеуправления. Естественно, что при такой технологии добычи и транспорта много продукта терялось за счет испарения и утечки. Специалистам удалось, используя энергию недр и глубинных насосов, обеспечить подачу нефти от скважины к центральным нефтесборным пунктам без промежуточных технологических операций. Число промысловых объектов сократилось враз.
По пути герметизации систем сбора, транспорта и подготовки нефти идут и другие крупные страны земного шара. В США, например, некоторые промыслы, расположенные в густонаселенных районах, искусно скрыты в домах. В прибрежной зоне курортного города Лонг – Бич построено четыре искусственных острова, где производится разработка морских площадей. С материком эти своеобразные промыслы связаны сетью трубопроводов длинной свыше 40 км. и электрокабелем протяженностью 16,5 км. Площадь каждого острова 40 тыс. м2 , здесь можно разместить до 200 эксплутационных скважин с комплектом необходимого оборудования. Все технологические объекты декорированы – они спрятаны в башни из цветного материала, вокруг которых размещены искусственные пальмы, скалы и водопады . Вечером и ночью вся эта бутафория подсвечивается цветными прожекторами, что создает весьма красочное экзотическое зрелище, поражающие воображение отдыхающих и туристов.
Итак, можно сказать, что нефть – это друг, с которым надо держать ухо востро. Небрежное отношение с «черным золотом» может обернуться большой бедой.
В настоящее время человечество переживает углеводородную эру. Нефтяная отрасль является главной для мировой экономики. В нашей стране эта зависимость особенно высока. К сожалению, российская нефтяная промышленность находится сейчас в состоянии глубокого кризиса. Было перечислено немало ее проблем. Каковы же перспективы развития отрасли? Если продолжать хищническую эксплуатацию месторождений вкупе с большими потерями при транспортировке и нерациональной нефтепереработкой, то будущее нефтяной промышленности представляется весьма мрачным. Уже сегодня сокращение темпов производства составляет в среднем 12 – 15% в год, что чревато полным развалом стратегически важной для державы отрасли. Например, большие объемы нефти Восточной Сибири труднодоступны из – за сложного геологического строения, требуют огромных инвестиций в добычу. А следовательно разработки будут идти слабо. Эффект от геологоразведки выше в Западной Сибири, однако в этом регионе высокопродуктивные месторождения уже значительно истощены.
По этим и многим другим причинам России необходимо реформировать нефтяную промышленность. Для этого в первую очередь нужно:
· Установить высокие штрафы за нерациональное использование природных богатств и нарушение экологии.
· Менее жестко регулировать цены внутри страны, поддерживая их несколько ниже мирового уровня. Экспорт же нефти за рубеж вести только по мировым ценам .
· Частично восстановить централизованное управление отраслью. Это приведёт к рациональной системе нефтепроводов.
· Найти продуманную программу инвестиций в нефтяную промышленность.
· Более рационально использовать нефть.
· Проводить планово геологоразведочные работы с целью восполнения запасов нефти и газа.
Принятие и осуществление этих мер на практике способствует значительному улучшению экономики нашей страны, и более долговечному использованию этого важного природного ресурса.
Общеизвестно, что нефтедобыча приносит огромный вред окружающей среде. Сточные воды и буровые растворы при их неполной очистке могут сделать водоемы, куда они сбрасываются, полностью непригодными для обитания флоры и фауны и даже для технических целей. Значительный ущерб экологии наносят и выбросы в атмосферу. В последнее время Росприроднадзор активно проверяет деятельность нефтегазовых компаний под углом зрения сохранения окружающей среды и направляет свои заключения об отзыве лицензий у тех фирм, которые нарушают экологию на территориях своей деятельности. Эти нарушения, к сожалению, многообразны. В последнем опубликованном на сегодня Государственном докладе «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2005 году» отмечается, что наибольший суммарный объем выбросов в атмосферу зафиксирован для предприятий по добыче сырой нефти и нефтяного (попутного) газа – 4,1 млн. т (пятая часть общего выброса от стационарных источников по России в целом). Добывающими предприятиями суммарно используется около 2000 млн. куб. м свежей воды, в том числе при добыче сырой нефти и природного газа – 701,5 млн. куб. м.
10.Положительное влияние нефтедобычи на окружающую среду
В то же время последними исследованиями установлено, что это негативное воздействие нефтедобычи при некоторых условиях можно смягчить.
Начнем с того, что химико-физические свойства нефти по-разному (и не только негативно) воздействуют на экологию. Дело в том, что нефть отличается высокой температурой замерзания и вязкостью. Чтобы нефть текла по трубопроводам с необходимой скоростью, ее подогревают. Для этого трубы изолируют, так как в противном случае из-за больших тепловых потерь придется слишком часто строить пункты подогрева. Кроме того, высокая теплоотдача приводит к протаиванию верхнего слоя вечномерзлых грунтов, что ведет к увеличению вегетационного периода у растений и благоприятно сказывается на численности животных (особенно в годы с экстремальными условиями) (слайд№15).
Изменение состояния вечной мерзлоты приводит к изменению газового состояния атмосферы. Увеличение глубины протаивания меняет соотношение между аэробной зоной почвы, расположенной выше уровня грунтовых вод, и зоной, находящейся ниже анаэробной (безкислородной). Аэробная зона – источник выделения углекислого газа, образующегося при разложении органики в кислородной среде, а анаэробная зона продуцирует метан. Парниковый эффект метана превышает действие равного количества углекислого газа примерно в 20 раз. Таким образом, разрушение верхнего слоя вечномерзлых пород ведет к уменьшению метана в атмосфере, что стабилизирует климат на планете. Выделение углекислого газа, содержащегося в верхних слоях вечномерзлых пород и поглощаемого при таянии мерзлоты растительностью и планктоном, намного снижает эффект глобального потепления климата, возникающего при поступлении в атмосферу газа, не усваиваемого биотой, – метана.
Положительный (хотя и не столь значительный) экологический эффект, возникающий при нефтедобыче, необходимо учитывать при составлении планов оценки воздействия на окружающую среду (ОВОС). По мнению, при эксплуатации объектов нефтеструктуры следует использовать тепловые потери от нефтепроводов и повышенную обводненность территорий, прилегающих к насыпям. Для эффективного использования тепловых потерь в притундровых редколесьях и в зонах луговой растительности вдоль трубопроводов следует выбирать места с более высокой концентрацией животных и растений. В этих зонах можно уменьшить теплоизоляцию труб, чтобы тепловые потоки достигали земной поверхности и повышали температуру воздуха, увеличивая вегетационный период. Сброс теплых вод в водоемы и водотоки в холодный период года может способствовать образованию квазистационарных полыней, которые при определенных обстоятельствах могут обеспечить существование околоводных птиц.
11. ВЫВОДЫ:
Итак, в результате своего исследовательского проекта, мы рассмотрели нефть, ее основные характеристики и, самое главное, влияние на окружающую среду и значение для человека. Мы доказали, что нефть является основой цивилизации, «черным золотом». Мы - новое поколение, и от нас зависит будущее страны. И если каждый из нас будет осознанно относиться к той информации, которую мы получаем, мир изменится к лучшему.
12. Список используемых источников информации
1. http: // cnit. *****/ organics/ index. Htm
2. http: // festival: 1 *****/ / inde
3. Википедия свободная энциклопедия Интернет.
4. www. *****///Влияние нефтяной промышленности на окружающую среду.
Когда человечество только начало знакомиться с нефтью, то принимало это неприятно пахнущее вещество, маслянистое и смолянисто-черное, за кровь земли. Как ни парадоксально, первые догадки людей оправдались впоследствии. Только кровью планеты можно назвать нефть - черное золото, как теперь именуют это тягуче-жидкое вещество, образовавшееся за миллионы лет в земных недрах. Тем более, учитывая органическое его происхождение.
Если верить современной науке, нефть и углеводородные газы имеют осадочно-миграционное происхождение. Основана такая теория на том факте, что в сравнительно недавних морских и пресноводных придонных осадках учеными были обнаружены углеводороды. Образовались они из органических остатков растительного и животного происхождения.
Да, драгоценное теперь черное золото, наряду с природным газом, стало продуктом разложения древнейших земных организмов. Я как-то задавалась вопросом о том, как могли когда-то выглядеть места, в которых сейчас находятся богатейшие месторождения нефти. Когда и почему происходило преобразование органической материи? Видимо, миллионы лет назад, когда только формировались нынешние очертания материков и морей.
Все же, как бы ни сформировались нефтяные месторождения, человек должен быть благодарен планете за столь ценный дар. Какого только применения ни придумали для нефти и ее производных! Я искренне верю, что производство горючего из нее - это нерациональное и неэкономное расходование невосполнимого Ведь нельзя назвать отрасли, где не применялись бы производные нефти.
Фармакология и медицина синтезируют все новые и новые лекарства на основе углеводородов. Химическая промышленность сделала грандиозный прорыв за пару последних столетий, производя из нефтепродуктов такие материалы и вещества, о которых до этого люди не смели и помыслить. Тяжелая, легкая, пищевая промышленность не смогла бы обеспечить нужды постоянно растущего человечества, не будь такого ресурса, как черное золото.
Так много сделано в современном мире из этого вещества, столь многое на нем завязано, что становится страшно. Ведь ресурс, невосполнимый. И, по прогнозам ученых, исчерпан он будет довольно скоро. На веку нашем, наших детей, максимум - внуков. Не хочется задумываться, что ожидает человека, когда черное золото закончится.
К чему придут страны, строящие всю свою экономику на экспорте углеводородов? Если иссякнет нефть в России, Арабских Эмиратах, Норвегии и обеих Америках… Есть прогнозы, что человечество будет отброшено в своем развитии к уровню прошлых «донефтяных» веков. Мы можем закрывать глаза и верить, что проблемы пройдут стороной, но будущее заставит нас действовать, чтобы выжить.
Говорят, уже давно были созданы двигатели, способные использовать иное горючее, вплоть до водорода или воды. Но мировые корпорации скупают у изобретателей патенты, не выпуская в мир их идеи, чтобы и дальше обогащаться, продавая черное золото и произведенный из него бензин, вычерпывая когда-то казавшиеся бездонными месторождения.
Очень скоро все человечество должно будет пострадать из-за того, что несколько семей обогатилось сверх всяких границ. Все знают, что наш мир несправедливо устроен. Не станет ли исчерпание нефти началом всеобщего конца? Этого не знает никто.
