Giáo trình Địa chất môi trường được biên soạn với mục tiêu giúp các bạn có thể trình bày được các khái niệm cơ bản về môi trường, về phát triển bền vững, và đánh giá tác động môi trường; Mô tả các biến động môi trường do các quá trình tự nhiên hay do các hoạt động khai thác tài nguyên của con người. Mời các bạn cùng tham khảo!
TẬP ĐỒN DẦU KHÍ VIỆT NAM TRƯỜNG CAO ĐẲNG DẦU KHÍ GIÁO TRÌNH MƠN HỌC: ĐỊA CHẤT MƠI TRƯỜNG NGHỀ: VẬN HÀNH THIẾT BỊ KHAI THÁC DẦU KHÍ TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG (Ban hành kèm theo Quyết định số: 192/QĐ-CĐDK ngày 25 tháng năm 2020 Trường Cao Đẳng Dầu Khí) Bà Rịa-Vũng Tàu, năm 2020 (Lưu hành nội bộ) TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng nguyên trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm Trang LỜI GIỚI THIỆU Giáo trình ĐỊA CHẤT MƠI TRƯỜNG biên soạn theo chương trình đào tạo Bộ Lao động – Thương binh Xã hội Giáo trình dựa tham khảo nhiều tài liệu, sách, giáo trình mơn học môn liên quan khác dành cho hệ đào tạo đại học, cao đẳng, đào tạo nghề trung học chuyên nghiệp nước Các kiến thức toàn giáo trình có mối liên hệ lơgic chặt chẽ Tuy vậy, giáo trình phần nội dung chuyên ngành đào tạo người dạy, người học cần tham khảo thêm giáo trình có liên quan ngành học để việc sử dụng giáo trình có hiệu Giáo trình “Địa chất môi trường” tài liệu bắt buộc học viên nghề Khoan khai thác nghề Vận hành thiết bị khai thác dầu khí hệ Cao đẳng Trường Cao Đẳng Dầu Khí, ngồi ra, dùng làm tài liệu tham khảo thêm cho giáo viên học viên nghề Khoan khai thác Vận hành thiết bị khai thác dầu khí hệ Trung cấp nghề, nghề Sửa chữa thiết bị chế biến dầu khí, Hàn, Vận hành thiết bị chế biến dầu khí Vận hành nhà máy điện Trường Giáo trình “Địa chất môi trường” cung cấp kiến thức vấn đề môi trường địa chất tự nhiên hoạt động người Mọi hoạt động người có tác động đến mơi trường địa chất lĩnh vực khai thác dầu khí Hiểu bảo vệ mơi trường nói chung mơi trường địa chất nói riêng nhiệm vụ người phải thực quy mơ: tồn cầu, khu vực, quốc gia, tỉnh, huyện, sở sản xuất, hộ gia đình, … Khi biên soạn giáo trình, chúng tơi cố gắng cập nhật kiến thức liên quan đến môn học, phù hợp với đối tượng sử dụng yêu cầu đào tạo nhà Trường Trong trình biên soạn, nhận hỗ trợ nhiều mặt xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc tới Ban giám hiệu nhà Trường, đồng nghiệp, kĩ sư ngành, hết tác giả, đồng tác giả tài liệu tham khảo Nội dung giáo trình biên soạn chương Giáo trình lưu hành nội nhà Trường Trong q trình biên soạn khơng tránh khỏi thiếu sót, mong người sử dụng đồng nghiệp đóng góp nhằm làm cho giáo trình ngày hồn thiện Trân trọng cảm ơn./ Bà rịa - Vũng Tàu, tháng năm 2020 Tham gia biên soạn Chủ biên: Ths Phạm Thị Nụ Ks Lý Tịng Bá ThS Hồng Trọng Quang Trang MỤC LỤC DANH MỤC CÁC BẢNG CHƯƠNG 1: ĐẠI CƯƠNG 13 1.1 ĐỊNH NGHĨA CHUNG VỀ MÔI TRƯỜNG 14 1.1.1 Các định nghĩa 14 1.1.2 Nội dung 14 1.1.3 Mục tiêu 15 1.1.4 Đối tượng nghiên cứu 15 1.1.5 Phương pháp nghiên cứu 15 1.1.6 Ý nghĩa 17 1.2 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 17 1.2.1 Thuật ngữ 17 1.2.2 Các chu trình địa chất 18 CHƯƠNG 2: ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG MÔI TRƯỜNG TRONG HOẠT ĐỘNG ĐỊA CHẤT 20 2.1 2.2 2.3 2.3.1 ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG MÔI TRƯỜNG (ĐTM) 21 CÁC GIAI ĐOẠN TRONG QUÁ TRÌNH ĐTM 22 CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐTM 22 Phương pháp liệt kê 22 2.3.2 Phương pháp danh mục 23 2.3.3 Phương pháp ma trận (matrix) 23 2.3.4 Phương pháp chồng gối thông tin (overlays) 24 2.3.5 Phương pháp sơ đồ mạng lưới 24 CHƯƠNG 3: CÁC VẤN ĐỀ VỀ MÔI TRƯỜNG TRONG KHAI THÁC TÀI NGUYÊN NƯỚC 25 3.1 3.2 3.3 5.3.1 TÀI NGUYÊN NƯỚC Ở VIỆT NAM 26 CÁC VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG TRONG KHAI THÁC NƯỚC MẶT 27 CÁC VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG TRONG KHAI THÁC NƯỚC DƯỚI ĐẤT 28 Ô nhiễm nước hoạt động khai thác nước đất 28 5.3.2 Biến dạng mặt đất 30 3.4 BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG TRONG KHAI THÁC TÀI NGUYÊN NƯỚC 30 CHƯƠNG 4: CÁC VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG TRONG HOẠT ĐỘNG DẦU KHÍ .33 TỔNG QUAN VỀ HOẠT ĐỘNG DẦU KHÍ Ở VIỆT NAM 34 CÁC VẤN ĐỀ VỀ MÔI TRƯỜNG TRONG KHAI THÁC, VẬN CHUYỂN VÀ CHẾ BIẾN DẦU KHÍ 35 4.2.1 Các vấn để môi trường liên quan đến hoạt động khoan thăm dị khai thác dầu khí 36 4.1 4.2 Trang 4.2.2 Các vấn đề môi trường liên quan đến khai thác vận chuyển 38 4.2.3 Các vấn đề môi trường liên quan đến tàng trữ chế biến 39 4.3 TAI BIẾN TRÀN DẦU 41 4.3.1 Khái niệm 41 4.3.2 Các dạng ô nhiễm tràn dầu 42 4.3.3 Tác động tràn dầu đến môi trường 43 4.3.4 Các phương pháp xử lý dầu tràn 44 4.3.5 Biện pháp khắc phục cố tràn dầu Việt Nam 46 4.4 QUẢN LÝ MƠI TRƯỜNG TRONG HOẠT ĐỘNG DẦU KHÍ 46 4.4.1 Đánh giá tác động môi trường 46 4.4.2 Các biện pháp quản lý 47 4.4.3 Các biện pháp kỹ thuật 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO 50 Trang DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1: Sơ đồ nguyên tắc hệ phương pháp nghiên cứu 16 Hình 1: Các nguồn gây tai biến dầu tràn 42 Trang DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1: Tác động môi trường hoạt động dầu khí ngồi khơi 36 Bảng 2: Ơ nhiễm khí sở chế biến dầu khí 40 Bảng 3: Nguồn ô nhiễm nước thải sở chế biến dầu khí 40 Trang BẢNG VIẾT TẮT CN Công nghiệp Trạm QT & PTMT Trạm Quan trắc Phát triển Môi trường Viện KH&CN VN Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam Bộ NN& PTNT Bộ Nông nghiệp Phát triển Nông thôn Viện NL nguyên tử QG Viện Năng lượng nguyên tử Quốc gia KHKT Khoa học kỹ thuật ĐTM Đánh giá tác động môi trường Trang GIÁO TRÌNH MƠN HỌC Tên mơn học: Địa chất môi trường Mã môn học: KKT19MH35 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơn học: 3.1 Vị trí: Là mơn học thuộc phần môn học, mô đun kỹ thuật sở chương trình đào tạo nghề Vận hành thiết bị khai thác dầu khí Mơn học dạy trước mơn học, mơ đun chun mơn ngành, nghề 3.2 Tính chất: Môn học trang bị kiến thức, kỹ vấn đề cần bảo vệ môi trường hoạt động tìm kiếm, thăm dị khai thác dầu khí vấn đề mơi trường hoạt động vận chuyển, tàng trữ chế biến dầu khí 3.3 Ý nghĩa vai trị mơn học: Mục tiêu môn học: 4.1 Về kiến thức: A1 Trình bày khái niệm môi trường, phát triển bền vững, đánh giá tác động môi trường A2 Mô tả biến động mơi trường q trình tự nhiên hay hoạt động khai thác tài nguyên người 4.2 Về kỹ năng: B1 Xây dựng qui trình xử lý khí có tai biến tràn dầu 4.3 Về lực tự chủ trách nhiệm: C1 Rèn luyện tác phong làm việc khoa học cho học sinh, tính kiên nhẫn, chăm khả làm việc theo nhóm C2 Rèn luyện tính nghiêm túc, cẩn trọng q trình làm việc Nội dung mơn học: 5.1 Chương trình khung Thời gian đào tạo (giờ) Trong Thực Thi/ Tổng hành/ Kiểm Lý số thí nghiệm/ tra thuyết tập/ thảo luận LT TH Mã MH/MĐ/HP Tên mơn học, mơ đun Số tín I Các môn học chung/ đại cương 23 465 180 260 17 75 30 41 18 29 10 0 MHCB19MH02 Giáo dục trị MHCB19MH03 Pháp luật Trang MHCB19MH05 Giáo dục thể chất Giáo dục quốc phòng An ninh MHCB19MH09 Tin học TA19MH02 Tiếng Anh Các môn học, mô đun II chuyên môn ngành, nghề Môn học, mô đun kỹ thuật II.1 sở ATMT19MH01 An toàn vệ sinh lao động CK19MH01 Vẽ kỹ thuật - KTĐ19MH11 Điện kỹ thuật TĐH19MĐ12 Cơ sở điều khiển q trình CNH19MH09 Hóa Đại cương KKT19MH31 Địa chất sở Môn học, mô đun chun II.2 mơn ngành, nghề KKT19MH32 Địa chất dầu khí KKT19MH33 Cơ sở khoan KKT19MH34 Cơ sở khai thác KKT19MH35 Địa chất môi trường KKT19MĐ50 Vận hành van Thiết bị hoàn thiện giếng KKT19MĐ51 khai thác KKT19MĐ52 Vận hành Bơm KKT19MĐ53 Vận hành máy nén Vận hành thiết bị tách dầu KKT19MĐ54 khí KKT19MĐ55 Vận hành thiết bị nhiệt Hệ thống thu gom vận KKT19MĐ56 chuyển dầu khí KKT19MĐ57 Cơng nghệ khí Vận hành hệ thống khai KKT19MĐ58 thác mơ hình Vận hành hệ thống khai KKT19MĐ59 thác mơ hình KKT19MĐ60 Thực tập sản xuất KKT19MĐ61 Khóa luận tốt nghiệp MHCB19MH08 Tổng cộng 60 51 4 75 36 35 2 75 120 15 42 58 72 65 1590 452 1057 32 49 15 285 143 127 11 2 3 30 45 45 45 45 75 23 14 36 14 42 14 29 29 58 3 1 50 1305 309 930 21 45 3 30 45 45 30 75 28 42 42 28 14 0 0 58 3 0 0 75 14 58 105 75 14 14 87 58 1 105 14 87 3 75 14 58 75 14 58 2 45 14 29 1 135 14 116 75 14 58 86 180 135 2025 15 14 609 155 108 1312 47 10 12 57 5.2 Chương trình chi tiết mơn học Số Tên chương, mục Thời gian (giờ) Trang VÀ CHẾ BIẾN DẦU KHÍ Trong cơng nghiệp dầu khí, vấn đề mơi trường đáng quan tâm liên quan đến hoạt động khai thác, vận chuyển tàng trữ; mối quan tâm lớn tai biến tràn đổ dầu Ở Việt Nam, kế hoạch đối phó với tai biến dầu tràn tập trung đặc biệt vùng ven biển biển ven bờ 4.2.1 Các vấn để môi trường liên quan đến hoạt động khoan thăm dò khai thác dầu khí Các vấn đề mơi trường liên quan đến hoạt động khoan thăm dò khai thác dầu khí bao gồm: a Rủi ro (tai nạn giàn khoan dầu khí, tai nạn tràn dầu) Một số tai nạn gây tổn thất lớn giàn khoan dầu khí: + Tháng 3/1980 : giàn khoan Alexander Keil1and mỏ Kofisk (biển Bắc) bị gãy đổ làm thiệt mạng 123 người + Tháng 10/1981 : tàu khoan dầu Mỹ bị đắm biển Nam Trung Hoa làm thiệt mạng 81 người + Tháng 9/1982 : giàn khoan Ocean Ranger (Mỹ) bị đổ biển Bắc làm thiệt mạng 84 người + Tháng 8/1984 : cháy nổ giàn khoan Petronas khơi Brasil làm thiệt mạng 36 người, 17 người bị thương + Tháng 7/1988 : cháy, nổ khí rị rỉ giàn Piper Alpha Công ty Oxy (biển Bắc) làm thiệt mạng 167 người + Tháng 11/1995 : nổ giàn khoan cơng ty Mobil ngồi khơi Nigeria làm thiệt mạng 13 người + Tháng 3/2001 : nổ chìm giàn khoan khai thác Petronas khơi Brasil làm thiệt mạng 10 người + Tháng 4/2010: Nổ giàn khoan Deepwater Horizon, tai nạn khiến cho 11 người thiệt mạng, hàng chục ngàn thùng dầu ngồi từ đường ống bị bể Một vùng rộng lớn Vịnh Mexico bị ô nhiễm nặng kéo theo nguy thảm họa sinh thái vô lớn Bảng 1: Tác động môi trường hoạt động dầu khí ngồi khơi Chương 4: Các vấn đề mơi trường hoạt động dầu khí Trang 36 Nguồn Thành phần Lượng Tác động môi gây tác động thải trường Nước vỉa HC hóa Liên tục khai thác phẩm (hữu - Lớn - Tác động HC vô cơ) - Kiểm tra, theo dõi đến sinh vật trôi nổi, - Xử lý, khống trứng cá cá - To>To nước biển Bùn mùn Các vật liệu rắn Liên tục khoan Cách quản lý vô cơ, hợp chất hữu dầu chế lượng dầu < 15ppm - Tăng độ đục - Kiểm tra nước - Khống chế, xử - Tăng lượng kim loại lý cố kết đưa nặng hợp chất vào bờ HC trầm tích - Xử lý chất đáy gây ảnh hưởng thải chỗ xấu đến sinh vật đáy Nước làm mát To nước thải máy Liên tục - Tác động sinh vật cục bộ, trực tiếp gián tiếp (thay đổi tốc độ sinh hóa làm thay đổi lượng oxi hòa tan) Nước từ Có thể lẫn dầu boong nước Khơng liên tục - Lượng dầu lẫn - Thu gom, xử nước lý rửa sàn khoan Khí thải khí CO2, CO, NOx, Liên tục - Tác động cục bộ, - Đốt đồng hành NO2, CH4, không chỗ - Xử lý khí H2S, SO2, khí liên tục - Ảnh hưởng tầng HC ozon - Gây cháy nổ ăn mòn thiết bị Tràn dầu Dầu Rủi ro - Các sinh vật cơng trình Chương 4: Các vấn đề mơi trường hoạt động dầu khí Trang 37 Một tai biến tràn dầu gây nên tác động ngắn hạn dài hạn Các dạng tổn thất bao gồm: tổn thất kinh tế, tổn thất tài nguyên sinh thái tổn thất môi trường tự nhiên - Đối với thành phần dầu nhẹ: HC gây nhiễm mơi trường khơng khí – gây nhiễm độc hô hấp - Đối với phần dầu biển: gây ô nhiễm nước biển, váng dầu làm giảm lượng oxi vào nước biển, tăng cường chất độc hại chất cặn môi trường nước (gây độc tố giết hại giống loài, giảm khả trao đổi oxi, làm suy giảm nguồn dinh dưỡng hủy diệt phiêu sinh, …) - Đáy biển: bị tổn thất lắng đọng chất dầu cố kết Bờ biển: Dầu thấm vào nề khó làm Vùng ngập nước: cân sinh thái bị phá hủy - Vùng san hô: Mất cân sinh hóa san hơ, làm suy thối, hủy diệt san hô - Rừng ngập mặn: bị nhiễm độc, tổn thất tức thời kéo dài rễ hấp thụ độc tố - Các hoạt động kinh tế: Tổn thất lớn cho ngư nghiệp, du lịch khu vực bãi tắm, hoạt động sử dụng nguồn nước biển (như làm muối, nuôi thủy hải sản, …), gây nguy cháy nổ vùng cảng b Khí thải: Gồm khí đồng hành, khí vận hành thiết bị, khí bị rị rỉ + CO2: Liên quan đến nhiên liệu bị đốt Lượng CO2 giảm khai thác tận thu khí đồng hành CO phần cháy khơng hoàn chỉnh, độc với người + NOx NO2: sản phẩm q trình cháy, ngồi tính độc cịn gây ảnh hưởng đến tầng ozon + CH4: Khí dễ cháy nổ gây hiệu ứng nhà kính Ngồi với khí hydrocacbon khác, chúng có tính độc dễ cháy nổ + H2S SO2: Khí độc cho người làm ăn mòn thiết bị c Chất thải rắn: Bao gồm bùn khoan chất thải sinh hoạt 4.2.2 Các vấn đề môi trường liên quan đến khai thác vận chuyển a Vỡ đường ống, rò rỉ, … + Từ tháng 2/1992 - 1/1993 có vụ tràn dầu nhỏ, số lượng dầu đổ biển Chương 4: Các vấn đề môi trường hoạt động dầu khí Trang 38 khoảng 45m3 + 15/2/1993 giếng thăm dò mỏ Lan Tây cơng ty BP xảy cố phun khí + 26/11/1992: vỡ ống chuyển dầu từ tàu dầu đến phao nạp khơi mỏ Bạch Hổ, tràn 300 - 700 dầu thô + 8/2/1995: đứt đường ống dẫn dầu khai thác mỏ Đại Hùng, làm tràn khoảng 15,73 m3 dầu thô + 14/9/1995: vỡ container bãi chứa hàng cảng Vieco (Vũng Tàu), đổ 145 thùng dầu nặng HDF200 công ty MJC + 10/1/1996 cố lô 04-1 làm tràn khoảng 80m3 b Do vận chuyển: + 10/8/1989: đắm tàu Leal (Quy Nhơn), đổ 200 dầu FO + 2/12/1997: tàu Promex Cita chìm vùng biển Quảng Ngãi 4.2.3 Các vấn đề môi trường liên quan đến tàng trữ chế biến Công tác chế biến nhằm tạo nhiều loại sản phẩm khác từ đầu thô Các loại sản phẩm thu phụ thuộc vào thành phần dầu thô ban đầu; vậy, quy trình cơng nghệ chế biến phải thiết kế thích hợp với nhóm thành phần dầu thơ Một cách chung nhất, quy trình chế biến có công đoạn sau: + Phân tách đầu thô phương pháp chưng cất mơi trường khơng khí hay chân không; + Chuyển đổi cấu trúc phân tử hydrocacbon (bằng phương pháp cracking, phản ứng trùng hợp, hay phản ứng re-arranging) + Xử lý bè dầu thô: đưa S dầu thô dạng H2S; làm dịch chuyển N, kim loại, asphanten, axit naftenic, phenol, olefin; trộn lẫn sản phẩm hydrocacbon; + Các công đoạn phụ sản xuất H, xử lý khí axit, thu hồi S, Trong trình xử lý chế biến nêu tạo nên tác động mơi trường nhiễm khơng khí, nhiễm nước mặt nước đất, ô nhiễm đất Nguồn gây nhiễm nước thải, khí thải chất thải rắn Bên cạnh đó, ồn nhiệt vấn đề môi trường cần quan tâm ➢ Các chất gây nhiễm khơng khí: oxit sunfua, hydrocacbon, oxit nhơ, a/dehyde, amoniac, Cơ, mùi, phần tử hạt mịn lơ lửng Các chất tạo mui có thành Chương 4: Các vấn đề môi trường hoạt động dầu khí Trang 39 phần nêu bảng Sự phát tán nguồn Ơ nhiễm khí quan đến cơng đoạn nhà máy trình bày bảng 7.2 Bảng 2: Ơ nhiễm khí sở chế biến dầu khí Chất nhiễm Nguồn phát sinh Oxit sunfua Máy phát điện, nồi hơi, lò nung, phận xử lý HC Nơi cất nguyên liệu, lấy mẫu, tồn trữ, xử lý nước thải, hệ thống xả chất lỏng, nồi hơi, lò nung, tháp chưng cất, hệ thống thơng khí Oxit Nito Lị nung, nồi hơi, máy nén khí, hệ thống lị phản ứng xúc tác Vẩn lơ lửng Hệ thống lò phản ứng xúc tác, nồi hơi, lị nung cơng đoạn tách cock, lị thiêu Aldehyde Hệ thống lò phản ứng xúc tác Amonia Hệ thống lò phản ứng xúc tác CO Hệ thống lò phản ứng xúc tác, khử than, máy nén khí, lị thiêu, nồi ➢ Các chất gây ô nhiễm nước: dầu, hợp chất phenol, kim loại nặng, NH3, H2S, BOD5 COD Các nguồn phát sinh chất ô nhiễm thống kê bảng 7.3 ➢ Các chất thải rắn: Bao gồm bùn thải (sludge), chất xúc tác, Trong chất thải rắn thường chứa kim loại nặng (Cr, Zn, ) hydrocacbon đa nhân, xếp vào nhóm chất thải độc hại Ở đây, cần phân biệt chất thải không thường xuyên (liên quan đến chu kỳ làm vệ sinh thiết bị, hay theo đợt sản phẩm), chất thải thường xuyên theo hệ thống nước thải Bảng 3: Nguồn ô nhiễm nước thải sở chế biến dầu khí Chất nhiễm BOD5, COD, dầu Nguồn phát sinh Nước thải sản xuất, nước làm mát máy, nước dằn, nước rửa két nước chảy tràn Tổng chất rắn lơ lửng Nước thải sản xuất, nước làm mát máy, nước dằn, nước rửa két nước chảy tràn Phenolic Nước thải sản xuất (đặc biệt phận craking lỏng) NH3, H2S, hợp chất Nước thải sản xuất (đặc biệt phận craking lỏng Chương 4: Các vấn đề môi trường hoạt động dầu khí Trang 40 Chất nhiễm Nguồn phát sinh hữu dạng vết lò cock) Kim loại nặng Nước thải sản xuất, nước rửa thùng chứa nơi xả nước thải, nước làm mát máy 4.3 TAI BIẾN TRÀN DẦU 4.3.1 Khái niệm Tràn dầu giải phóng hydrocarbon dầu mỏ lỏng vào mơi trường hoạt động người Tràn dầu thường xảy hoạt động tìm kiếm, thăm dò, khai thác, vận chuyển, chế biến, phân phối tàng trữ dầu khí sản phẩm chúng Ví dụ, tượng rị rỉ, dầu, vỡ đường ống, vỡ bể chứa, tai nạn đâm va gây thủng tàu, đắm tàu, cố dàn khoan dầu khí, sở lọc hố dầu v.v làm cho dầu sản phẩm dầu (mà gọi tắt dầu) ngồi gây nhiễm môi trường, ảnh hưởng xấu đến sinh thái thiệt hại đến hoạt động kinh tế, đặc biệt hoạt động có liên quan đến khai thác sử dụng dạng tài nguyên thuỷ sản Mặt khác, tràn dầu xem giải phóng vào mơi trường rị rỉ tự nhiên từ cấu trúc địa chất chứa dầu đáy biển hoạt động vỏ trái đất gây nên động đất Số lượng dầu tràn tự nhiên khoảng vài trăm lít trở lên coi cố tràn dầu Chương 4: Các vấn đề mơi trường hoạt động dầu khí Trang 41 Hình 1: Các nguồn gây tai biến dầu tràn 4.3.2 Các dạng ô nhiễm tràn dầu a Tràn dầu mặt nước (dạng lỏng): Thường xảy sông, biển tàu chở dầu gặp cố hay vỡ đường ống dẫn dầu từ biển vào đất liền Ngồi q trình khai thác túi dầu biên khơi bị vỡ tràn mặt biển Dầu tràn biển, gây ảnh hưởng đến khu vực sống cá, làm suy giảm lượng cá, giết loài động vật chim biển, hải cẩu hay rái cá Ngoài loại quý rùa biển, lợn biển bị đe dọa Có nhiều nguyên nhân dẫn đến việc dầu bị tràn biển, phải kể đến việc tàu chở dầu gặp cố cố ý súc xả dầu trái phép, rò rỉ ống dẫn dầu, bể chứa dầu lòng biển, thăm dò khai thác túi dầu bị rách địa chấn nhà máy xí nghiệp tiêu thụ lượng dầu lớn sau xả thải biển mà không qua hệ thống xử lý dầu mỡ b Tràn dầu lòng đất (dạng lỏng rắn): Do dầu túi dầu lòng đất bị vỡ tràn hay vật dụng chứa dầu bị thủng dẫn đến dầu tràn thấm vào lòng đất Chương 4: Các vấn đề môi trường hoạt động dầu khí Trang 42 c Tràn dầu mặt đất: Do dầu bị tràn mà không thấm vào lòng đất, chịu nhiều tác động yếu tố tự nhiên nên dầu bị đóng cục lại (dạng rắn) 4.3.3 Tác động tràn dầu đến môi trường Các cố tràn dầu thường để lại hậu nghiêm trọng làm ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng đến môi trường sinh thái, tài nguyên thủy sinh, tài nguyên nước, tài nguyên đất khu vực rộng, gây thiệt hại đến hoạt động kinh tế Điều địi hỏi cần thiết phải có biện pháp mang tính đồng hiệu để khắc phục tình trạng Tuỳ thuộc vào điều kiện môi trường thời tiết địa bàn, thời gian cụ thể, ảnh hưởng dầu mơi trường có tác hại khác Các khu vực cần bảo vệ trước Nguồn nước cho sinh hoạt Sản xuất, vùng nuôi trồng thuỷ sản, ruộng lúa ven biển, ruộng muối, rừng ngập mặn, đất ngập nước, bãi rong biển, rạn san hô, bãi biển nằm Khu du lịch, khu dân cư điểm di tích lịch sử Sự cố tràn dầu xảy ra, thường gây hâu môi trường nghiêm trọng, sông, vùng cửa sông, vịnh vùng biển ven bờ Tổ chức, cá nhân sinh sống có hoạt động phát triển ven sông, ven biển, đánh bắt nuôi trồng thuỷ sản, du lịch biển, làm muối, nông nghiệp v.v thường bị tác hại trực tiếp kinh tế đời sống Do dầu mặt nước làm ánh sáng giảm xuyên vào nước, hạn chế quang hợp thực vật biển phytoplankton Điều làm giảm lượng cá thể hệ động vật cà ảnh hưởng đến chuỗi thức ăn hệ sinh thái Các thành phần hidrocacbon nhẹ dầu, lưu huỳnh, ni-tơ gặp ánh sáng, nhiệt độ, bốc lên gây nhiễm nguồn khơng khí Các kim loại nặng, lưu huỳnh thành phần khác lắng xuống tích tụ đáy biển gây nhiễm cho loài thủy sinh tầng đáy, san hô loại khác Chim động vật có vú biển bị dính dầu bị ảnh hưởng Dầu phủ lên lông rái cá hải cẩu làm giảm khả trao đổi chất làm giảm thân nhiệt Khi ăn phải dầu, động vật bị chứng nước giảm khả tiêu hóa Trong dầu thơ, ngồi thành phần hydrocacbon, cịn chứa q nhiều thành phần chưa loại bỏ lưu huỳnh, ni-tơ kim loại nặng khác Hệ sinh thái biển bao gồm nhiều vi sinh vật, vật chất hữu giúp trì tạo vi sinh vật Cá tơm loài thủy sinh sống nhờ nguồn Khi dầu Chương 4: Các vấn đề môi trường hoạt động dầu khí Trang 43 loang, làm nguồn vi sinh chết đi, dẫn đến chuỗi thức ăn chúng bị ảnh hưởng Tóm lại, tràn dầu ảnh hưởng nghiêm trọng tới môi trường sinh thái dù địa điểm Những ảnh hướng thiệt hại tới mơi trường khó mà đánh giá Chi phí khắc phục cho cố tràn dầu lớn, có lên đến hàng tỷ đô la tùy theo mức độ nghiêm trọng Theo đánh giá, chi phí khắc phục cho cố tràn dầu tùy thuộc vào loại dầu tràn tùy theo khu vực gần bờ xa bờ Theo ước tính, để xử lý khắc phục cho thùng dầu thô vào khoảng 300-600 $ nới có điều kiện tiêu chuẩn tương đối thấp Ở số nơi khác lên đến 1200-2400$ cho thùng dầu thô điều kiện 4.3.4 Các phương pháp xử lý dầu tràn Ngăn ngừa khác phục cố tràn dầu công việc cần thiết, phức tạp khó khăn, đòi hỏi tổ chức, phối hợp mau lẹ việc áp dụng phương pháp kỹ thuật phù hợp a Phương pháp vật lý: Khi có cố tràn dầu xảy phải có biện pháp để hạn chế thấp ảnh hưởng xấu đến môi trường Thu hồi dầu mặt nước phao quay (boom) thiết bị hút dầu (skimmers), thu hồi dầu bờ thiết bị xúc bốc vật liệu bị nhiễm dầu sử dụng vật liệu thấm dầu.Dùng loại phao quây khoanh vùng không để dầu tràn xa, hút tái chế Các biện pháp thu gom: - Khoanh vùng ô nhiểm huy động phương tiện, công nhân môi trường người dân vùng để thu gom - Sử dụng tàu, ca nô kéo lưới bao dầu để thu gom vệt dầu lớn -Làm khu vực bị nhiễm dầu cách xịt phun nước (có thể thủ công phương tiện trực thăng….) - Đốt dầu tràn bãi biển b Xử lý dầu tràn phương pháp hóa học: Phân tán dầu biển chất học (chất phân tán, chất hoạt động bề mặt, chất keo tụ…), đốt chỗ chuyển đến vị trí khác để xử lý Sử dụng hóa chất làm kết tủa trung hòa dầu tràn, thường thực băng phương tiện trực thăng phạm vi rộng lớn Phương pháp thường sử dụng trường hợp tràn dầu ngồi khơi, xa bờ nhằm ngăn khơng cho dầu có khả loang vào gây Chương 4: Các vấn đề mơi trường hoạt động dầu khí Trang 44 nhiễm đến bờ, khu vực thường khu vực nhạy cảm, nơi sinh sống loại động thực vật, khu bảo tồn thiên nhiên ven biển, khu rừng ngập mặn cần ưu tiên bảo vệ Khi dầu lan dạt vào bờ, cần nhanh chóng biện pháp, phương tiện, từ thô sơ (như xẻng, xô, chậu ) đại (như xe hút nước, bơm dầu, xe ủi, ô tô tải ) tổ chức thu gom váng dầu , cặn dầu c Xử lý dầu tràn phương pháp sinh học: Sử dụng chế phẩm vi sinh kích q trình sinh trưởng phát triển số loài vi sinh vật phân hủy dầu, nguồn hydrocacbon dầu sử dụng làm nguồn cacbon nhất, sản phẩm phân hủy hydrocarbon vi sinh nguồn chất để sinh trưởng cho vi sinh vật khác Phương pháp sinh học phương pháp xử lý dầu tràn có hiệu an tồn cho mơi trường nay, sử dụng sau biện pháp ứng cứu nhanh Trong trình sinh trưởng phát triển số loài vi sinh vật, nguồn hydrocacbon dầu sử dụng làm nguồn cacbon nhất, sản phẩm phân hủy hydrocarbon vi sinh lại nguồn chất để sinh trưởng cho vi sinh vật khác Hydrocacbon oxy hóa, bẻ mạch sản phẩm sau chất đơn giản: axit hữu cơ, CO2, nước sinh khối vi sinh vật sản phẩm không gây ô nhiễm cho môi trường Khi nguồn hydrocarbon tiêu thụ hết sinh khối vi sinh vật tự bị phân rã theo chu trình sinh hóa số lượng vi sinh vật lại trở điều kiện ban đầu Có hai phương pháp sinh học phổ biến: - Kích hoạt vi sinh vật (biostimulation): bổ sung chế phẩm sinh học ( vi sinh xử lý nước thải ) có chứa chất dinh dưỡng cần thiết: nitơ (NH4NO3), phốt (K2HPO4, KH2PO4), khống chất… cho hệ vi sinh vật địa có khả phân hủy dầu Vi sinh vật cần nguồn dinh dưỡng cacbon, nitơ, phốt hợp lý để sinh trưởng phát triển Ngồi chất dinh dưỡng cịn bổ sung thêm chất hoạt động bề mặt sinh học để tăng diện tích tiếp xúc dầu vi sinh vật, giúp cho chúng tiếp cận nguồn dinh dưỡng nhanh Phương pháp kích hoạt vi sinh ứng dụng nhiều tính kinh tế: chi phí đầu tư thấp thân thiện với môi trường - Khác với phương pháp xử lý ô nhiễm sinh học kích hoạt vi sinh vật, phương pháp Bổ sung vi sinh vật (bioaugmentation): bổ sung chế phẩm sinh học có chứa vi sinh vật phân hủy dầu vào môi trường bị ô nhiễm Phương pháp phức tạp, chi phí xử lý cao phải sản xuất chủng vi sinh vật phân hủy dầu quy mô phịng thí nghiệm khơng ngồi mơi trường chúng cạnh tranh với chủng có sẳn mơi trường để sinh trưởng phát triển Chương 4: Các vấn đề môi trường hoạt động dầu khí Trang 45 Ngồi biện pháp cần thiết khẩn cấp nêu trên, nước tiên tiến sử dụng công cụ hỗ trợ để giúp cơng tác khắc phục cố có hiệu như: sử dụng vệ tinh để theo dõi vệt dầu loang theo hướng gió thủy triều để có biện pháp xử lý kịp thời Dùng loại tàu phao chuyên dụng để rải chất phân tán ngăn chặn vết dầu loang giúp cho việc thu gom dễ dàng 4.3.5 Biện pháp khắc phục cố tràn dầu Việt Nam Ở nhiều nước giới Việt Nam, biện pháp thường áp dụng để ứng phó cố tràn dầu là: học, sinh học hố học Đối với biện pháp học, thực quây gom, dồn dầu vào vị trí định để tránh dầu lan diện rộng Sử dụng phao ngăn dầu để quây khu vực dầu tràn, hạn chế ô nhiễm lan rộng để thu gom xử lý Sau dầu quây lại dùng máy hớt váng dầu (bơm hút dầu tràn) hút dầu lên kho chứa Ưu điểm biện pháp ngăn chặn, khống chế thu gom nhanh chóng lượng dầu tràn trường Ngồi ra, áp dụng biện pháp hố học có khơng có làm học dầu tràn thời gian dài Cụ thể, sử dụng chất phân tán; chất phá nhũ tương dầu - nước; phao thấm dầu để xử lý Với biện pháp sinh học dùng vi sinh vật phân giải dầu vi khuẩn, nấm mốc, nấm men Tuy nhiên, xảy cố tràn dầu biện pháp học xem tiên cho cơng tác ứng phó cố tràn dầu sơng, cảng biển Thêm vào đó, để việc ứng phó cố tràn dầu biển mang tính chuyên nghiệp đồng bộ, cần triển khai việc đóng tàu đa ứng phó cố tràn dầu biển Đầu năm 2009, Cơng ty Đóng tàu Bảo Tín (quận Bình Thạnh - TP.HCM) Cơng ty Hải Minh làm lễ khởi cơng đóng tàu đa ứng phó cố tràn dầu biển Đây tàu đa ứng phó cố tràn dầu biển lớn miền Nam vào thời điểm PGS TS Lê Hồng Hạnh nhấn mạnh, giải pháp chung cho vấn đề nêu quan bảo vệ pháp luật cần buộc người gây ô nhiễm môi trường trước hết phải thực đầy đủ biện pháp khắc phục ô nhiễm phục hồi môi trường Trong trường hợp họ khơng thực biện pháp quan quản lý nhà nước môi trường xác định thiệt hại để người gây ô nhiễm phải bồi thường theo quy định pháp luật 4.4 QUẢN LÝ MƠI TRƯỜNG TRONG HOẠT ĐỘNG DẦU KHÍ 4.4.1 Đánh giá tác động mơi trường Ngồi việc lập báo cáo đánh giá tác động môi trường quy định chung, Tổng cơng ty dầu khí Việt Nam cịn buộc đơn vị hoạt động dầu khí phải thực Chương 4: Các vấn đề môi trường hoạt động dầu khí Trang 46 báo cáo định kỳ hàng quý, hàng năm Bên cạnh việc lập báo cáo đánh giá tác động môi trường, chủ đầu tư phải có kế hoạch quản lý an tồn bảo vệ môi trường với kế hoạch ứng cứu cố dầu tràn trước triển khai dự án Ở đây, cơng tác kiểm sốt nhiễm, quản lý chất thải với quan trắc mơi trường ứng phó trường hợp khẩn cấp trọng đặc biệt 4.4.2 Các biện pháp quản lý Nhiều biện pháp triển khai, số biện pháp nghiên cứu để hồn thiện nhằm đảm bảo an tồn mơi trường cho khu vực Công tác quản lý môi trường cơng nghiệp dầu khí tập trung vào vấn đề sau : - Hoàn chỉnh hệ thống văn pháp luật - nâng cao khả giám sát, quản lý: Như buộc đơn vị sản xuất phải có biện pháp kỹ thuật thích hợp quy định nội để đảm bảo an toàn bảo vệ mơi trướng, thí dụ quy định nội XNLD Vietsopetro - Xây dựng hệ thống quan trắc môi trường nhằm đánh giá kịp thời diễn biến môi trường, cảnh báo diễn biến bất thường hay nguy gây ô nhiễm suy thối mơi trường Xây dựng sở liệu mơi trường, qua xác định biện pháp khắc phục - Tô chức công tác giám sát, tra môi trường thường kỳ đột xuất sở Tổng cơng ty dầu khí Việt Nam quản lý - Hệ thống tổ chức công tác quản lý - giám sát mơi trường Tổng cơng ty dầu khí Việt Nam bao gồm: Cấp Tổng cơng ty: - Phịng Khoa Học - Công Nghệ - Môi Trường giúp Tổng Giám Đốc đạo công tác bảo vệ môi trường toàn ngành - Trung Tâm Nghiên cứu phát triển an tồn Mơi trường dầu khí (RDCPSE) chun trách cơng tác an tồn mơi trường tồn ngành, nhiệm vụ chủ yếu : + Tư vấn cho Tổng GĐ vấn đề KHKT môi trường phục vụ cho công tác quản lý + Thực dịch vụ môi trường lập báo cáo ĐTM, quan trắc môi trường, Cấp sở: - Công ty Giám sát hợp đồng chia sản phẩm đầu khí (PVSC) cơng ty thăm dị khai thác dầu khí (PVEP) : trực tiếp đạo giám sát công tác bảo vệ mơi trường hoạt động thăm dị khai thác đầu khí Chương 4: Các vấn đề mơi trường hoạt động dầu khí Trang 47 - Ban an tồn - Mơi trường XNLĐ Vietsopetro: kiểm tra, giám sát cơng tác an tồn mơi trường Trực thuộc Ban cịn có đội ứng cứu xử lý dầu tràn, thành lập năm 1987, đơn vị chuyên trách ứng cứu vụ cháy nổ, dầu, tràn dầu khu vực hoạt động Vietsopetro vùng lân cận - Đội ứng cứu cố tràn dầu Công ty khoan Dịch vụ kỹ thuật dầu khí (PTSC) : Thực dịch vụ ứng cứu cố tràn dầu cho hoạt động dầu khí - Ban An tồn thuộc Cơng ty chế biến kinh doanh sản phẩm khí (PCGC) : chun trách cơng tác an tồn mơi trường lĩnh vực vận chuyển, xử lý phân phối khí Ngồi cịn có tham gia đóng góp Sở Tài Ngun & Mơi Trường địa phương có liên quan Bộ Tài Nguyên & Môi Trường 4.4.3 Các biện pháp kỹ thuật a Chống - giảm thiểu tác động mùn khoan Xử lý mùn khoan trước thải để tăng cường khả tự làm Mùn khoan xử lý hệ thống thải kín hệ thống slamatoc triển khai giàn mỏ Bạch Hổ Hệ thống giúp thu hồi thành phần nhẹ mùn khoan (thành phần dầu) để tái sử dụng Phần rắn đưa vào ống thải xuống gần đáy biển, vị trí cách đáy biển 5m Cho đến nay, hệ thống xử lý mùn khoan Slamatoc xem có hiệu giúp giảm khối lượng chất thải phải vận chuyển vào đất liền, đồng thời cho phép thu hồi phần dầu hạn chế lan truyền mùn khoan tầng nước mặt Tuy nhiên, hệ thống nhiều vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu để hoàn thiện : nghiên cứu thu hồi chất độc hòa tan, nghiên cứu tăng cường việc thu hồi đầu phần chia nhánh ống dẫn Ngoài ra, hệ thống cịn phải thiết kế máy bơm hoạt động ổn định lâu dài môi trường nước Hệ thống xử lý chất thải Caisson Úc có nguyên lý tương tự hệ thống Slamatoc khắc phục nhược điểm nêu b Xử lý chất thải Các chất thải bao gồm chất thải công nghiệp chất thải sinh hoạt, bên cạnh cịn có khí đồng hành Các chất thải xem xét xử lý theo tính chất vật lý - Chất thải rắn (rác): Tại giàn khoan, chất thải rắn thu gom, cố kết đưa vào bờ, xử lý sơ phương pháp đốt mang tro vào bờ Tại bãi chứa chất thải, thường xuyên kiểm tra định kỳ, số biện pháp chống phát tán chất ô nhiễm môi trường sử dụng Chương 4: Các vấn đề môi trường hoạt động dầu khí Trang 48 - Chất thải lỏng có chứa chất độc hại (hóa chất, dầu, ): Các chất thải loại thu gom, xử lý, tách dầu đạt tiêu chuẩn nước thải thải xuống biển - Các chất thải khí: Khí đồng hành xử lý phương pháp đốt, đảm bảo phân tán khí thải, tăng cường phát tán tự nhiên nhằm đảm bảo môi trường sống giàn khoan Các van phí thiết bị báo cháy tự động kiểm tra thường xuyên để phòng chống cháy nổ Ngoài biện pháp xử lý, giàn khoan ln có hệ thống quan trắc mơi trường với chương trình quan trắc hợp lý nhằm đảm bảo an toàn giàn khoan c Hệ thống vận chuyển - Ống dẫn: Các ống dẫn thiết kế theo tiêu chuẩn chịu chấn động mặt đất mức cao khu vực; bên cạnh đó, khu vực có hệ thống ống dẫn cơng tác quan trắc chấn động mặt đất quan tâm Thực biện pháp kiểm tra kỹ thuật hệ thống ống dẫn bao gồm : mức độ bị ăn mịn đường ống, an tồn hệ thống van Thường xuyên kiểm tra kỹ thuật đảm bảo thực công tác tu, bảo dưỡng đường ống lần/năm - Hệ thống tàu: Thường xuyên kiểm tra hệ thống an toàn, đặc biệt ý đến hệ thống van Tổ chức tập huấn công tác an tồn cho đội ngũ thuyền viên ❖ TĨM TẮT CHƯƠNG Trong chương này, số nội dung giới thiệu: - Tổng quan hoạt động dầu khí Việt Nam: bao gồm thăm dị, khai thác vận chuyển chế biến - Các vấn đề môi trường khai thác, vận chuyển chế biến dầu khí - Quản lý mơi trường hoạt động dầu khí ❖ CÂU HỎI VÀ TÌNH HUỐNG THẢO LUẬN CHƯƠNG Câu hỏi Trình bày tổng quan hoạt động dầu khí Việt Nam? Câu hỏi Trình bày vấn đề mơi trường khai thác, vận chuyển chế biến dầu khí Câu hỏi Trinh bày quản lý môi trường hoạt động dầu khí Câu hỏi Trình bày tác hại việc tràn dầu môi trường? Câu hỏi Trình bày tai biến tràn dầu mà em biết giới có ảnh hưởng lớn đến mơi trường? Chương 4: Các vấn đề môi trường hoạt động dầu khí Trang 49 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] PGS.TS Huỳnh Thị Minh Hằng, Địa chất môi trường, NXB ĐHQGTPHCM, 2008 [2] Trần Anh Châu, Địa chất đại cương, NXB Giáo dục, 1984 [3] Đồn Thiên Tích, Dầu khí Việt Nam, NXB ĐHQGTPHCM, 2001 Tài liệu tham khảo Trang 50 ... Sửa chữa thiết bị chế biến dầu khí, Hàn, Vận hành thiết bị chế biến dầu khí Vận hành nhà máy điện Trường Giáo trình ? ?Địa chất mơi trường? ?? cung cấp kiến thức vấn đề môi trường địa chất tự nhiên... Cơ sở khai thác KKT19MH35 Địa chất mơi trường KKT19MĐ50 Vận hành van Thiết bị hồn thiện giếng KKT19MĐ51 khai thác KKT19MĐ52 Vận hành Bơm KKT19MĐ53 Vận hành máy nén Vận hành thiết bị tách dầu KKT19MĐ54... thêm giáo trình có liên quan ngành học để việc sử dụng giáo trình có hiệu Giáo trình ? ?Địa chất mơi trường? ?? tài liệu bắt buộc học viên nghề Khoan khai thác nghề Vận hành thiết bị khai thác dầu khí