Проблема охраны окружающей природной среды приобретает особую остроту в связи с загрязнением водоемов и почв нефтью и нефтепродуктами. Наиболее ощутимо эти воздействия проявляются при добыче нефти, ее переработке, транспортировке, из-за технологических и аварийных выбросов продукции в среду.
Известно, что 1 л нефти загрязняет до 1000 м 3 воды, что обусловлено присутствием в ней природных поверхностно-активных веществ, которые образуют стабильные нефте-водные эмульсии (Гандурина Л.В., 1987).
Необходимо отметить, что на всех этапах добычи и транспортировки ежегодно теряется более 45 млн. тонн нефти (на суше – 22 млн. т, на море – 7 млн. т, в атмосферу в виде продуктов неполного сгорания топлива поступает 16 млн.т). Общее количество поступающих нефтяных углеводородов в морскую среду составляет 2-8 млн. тонн в год, из них 2,1 млн. т составляют потери при перевозках судами и танкерами, 1,9 млн. т выносится реками, остальное поступает с городскими и промышленными отходами прибрежных районов, урбанизированных территорий и из прочих источников (Шапоренко С.И., 1997).
К середине 2004 года мировой танкерный флот разросся до 3,5 тысяч судов дедвейтом от 10 тыс. тонн и выше. Его общая грузоподъемность составляет около 310 млн. тонн. Причем более 70% судов суммарным дедвейтом 270 млн. тонн предназначены для перевозок нефти и нефтепродуктов. Танкерный флот по тем или иным причинам терпит бедствия, вызывая загрязнения окружающей среды.
Так, катастрофа танкера «Престиж» в ноябре 2002 года привела к загрязнению 3000 км побережья Испании, Франции, Великобритании. В результате погибло 300 тысяч птиц, огромные потери понесло рыболовство и марикультура, в море поступило 64 тысячи тонн мазута (из Доклада Всемирного Фонда дикой природы). При аварии танкера «Экссон Валдиз» на Аляске в 1989 году было разлито более 70 тысяч тонн нефти, загрязнившей 1200 километров побережья. Во время ноябрьских штормов 2007 года в районе Керченского пролива потерпели крушение несколько судов, в результате в море – на небольшом участке вылилось около 100 тонн нефтепродуктов.
В 2010 году в Мексиканском заливе произошла катастрофа планетарного масштаба. После 36-часового пожара нефтяная платформа затонула, после чего в океан стало поступать до 1000 тонн нефти в сутки. В Мексиканском заливе образовалось огромное нефтяное пятно размером 78 на 128 км, которое, в конечном счете, достигло побережья Луизианы, Флориды и Алабамы (рис 1-4). Сократить утечку удалось только через пять месяцев.
Нефть и нефтепродукты, находящиеся в водных экосистемах, пагубно действуют на все звенья экологической цепи, от микроскопических водорослей до млекопитающих.
Продолжающиеся загрязнения морей и пресных водоемов нефтью и нефтепродуктами ставят перед исследователями задачу поиска путей восстановления естественных показателей воды.
В настоящее время существует большое количество методов и способов очистки загрязненных вод, которые можно разделить на следующие.
Механическая очистка основана на процеживании, фильтровании, отстаивании и инерционном разделении различных примесей и отходов. Такой способ очистки стоков позволяет отделять нерастворимые примеси и взвешенные частицы, находящиеся в воде. Механические методы очистки являются самыми дешёвыми, однако их применение не всегда эффективно.
В процессе химической очистки стоков может накапливаться большое количество осадка, который необходимо отфильтровывать и утилизировать иными способами очистки. Один из самых эффективных (но дорогих) способов очистки воды – это использование процессов коагуляции, сорбции, экстракции, электролиза, ультрафильтрации, ионообменной очистки и обратного осмоса. Эти физико-химические способы очистки сточных вод отличаются удовлетворительными показателями очистки воды от углеводородов нефти. Тем не менее, при их широком использовании необходимо строить специальные очистные сооружения, иметь дорогие химические реагенты и т.д.
Биологический способ очистки нефтезагрязненной воды эффективен для обезвреживания стоков различного происхождения и основан на применении специальных углеводородокисляющих микроорганизмов. Большой эффективностью обладают биофильтры с тонкой бактериальной плёнкой, биологические пруды в снятии легкоразрушаемой органики с населяющими их микроорганизмами, аэротенки с активным илом из бактерий и иных микроорганизмов (Fergusson S., 2003).
Перечисленные выше методы в основном используются для очистки стоков и водных акваторий суши. В морях используются иные методы.
Для ликвидации разлива нефти в открытом море используют механические, термические, физико-химические и биологические методы.
Одним из главных методов ликвидации разлива нефти является механический ее сбор разлитой нефти и нефтепродуктов в сочетании с боновыми заграждениями. Их предназначением является предотвращение растекания нефти по водной поверхности, увеличение ее концентрации для облегчения процесса уборки, а также отвод (траление) нефти от наиболее экологически уязвимых районов. Нефтесорбирующие боны являются надежной, эффективной и простой в обслуживании, экологически безопасной и экономически приемлемой системой очистки вод от нефтяных загрязнений. Наибольшая эффективность при этом достигается в первые часы после разлива нефти. Для очистки акваторий и ликвидации разливов нефти (сбор нефти и мусора) используются различные конструкции нефтесборщиков.
Термический метод основан на выжигании нефти, применяется при достаточной толщине слоя и сразу же после загрязнения, до образования эмульсий с водой. Этот метод, как правило, применяется в сочетании с другими методами ликвидации разлива.
Физико-химический метод с использованием диспергентов и сорбентов эффективен в тех случаях, когда механический сбор нефти невозможен, например, при малой толщине пленки или когда разлившаяся нефть представляет реальную угрозу экологически уязвимым районам. Диспергенты представляют собой специальные химические вещества, которые применяются для активизации естественного рассеивания (растворения) нефти с целью облегчить ее удаление с поверхности воды раньше, чем разлив достигнет экологически уязвимого района. Сорбенты (мелко измельченные растительные остатки травянистых и древесных растений, торф, лишайники и др.) при взаимодействии с водной поверхностью впитывают нефтепродукты, после чего образуются комья, насыщенного нефтью. Их в дальнейшем убирают механическими способами, а оставшиеся частички подвергаются разрушению разнообразным путем, включая биологическим.
Биологический метод основан на применении микроорганизмов, утилизирующих нефть и нефтепродукты. Он в основном используется после применения механического и физико-химического методов.
Среди известных биологических методов особое место занимают биотехнологии с использованием биопрепаратов и консорциумов микроорганизмов, созданных на основе аборигенной микрофлоры, присутствующей в природных сточных водах. Известно большое разнообразие коммерческих биопрепаратов, действие которых основано на биохимическом разрушении углеводородов, входящих в его состав штаммами микроорганизмов. В состав биопрепаратов чаще всего входит один или несколько разновидностей микроорганизмов.
Применение биологического способа очистки отличается от других методов экологической безопасностью, большой эффективностью, а также экономической рентабельностью. При оптимальном выборе консорциума микроорганизмов в сочетании с применением биостимулирующих веществ (некоторых органических веществ, минеральных удобрений и др.) удается ускорить биологическое окисление нефтяных загрязнений в десятки и сотни раз и снизить остаточное содержание нефтепродуктов практически до нулевых значений (Морозов Н.В., 2001).
При утилизации углеводородов нефти с помощью консорциумов микроорганизмов и биопрепаратов необходимо учитывать климатические условия (в основном показатели рН и температуры), свойства нефти определенных месторождений, а также взаимодействия применяемых микроорганизмов с аборигенной микрофлорой очищаемых объектов.
В настоящее время, существует широкий класс гетеротрофных микроорганизмов, включенных в состав бактериальных препаратов. При этом каждый отдельный комплекс микроорганизмов отличается своей индивидуальностью по отношению к тем или иным углеводородам нефти. Например, монобактериальные препараты характеризуются узкой специфичностью по отношению к отдельным углеводородам, небольшим интервалом рН, солености, температуры, концентрации углеводородов. В этом заключается их недостаток.
В природных условиях в разложении нефти принимает участие целый микробиоценоз с характерной структурой трофических связей и энергетического обмена. Поэтому полибактериальные препараты имеют более широкие адаптационные и экологические возможности для использования микроорганизмов в процессах очистки.
В Казанском (Приволжском) федеральном университете (Россия, г. Казань) путем целенаправленной селекции созданы консорциумы, в состав которых входят ассоциации из трех, девяти и десяти штаммов углеводородокисляющих микроорганизмов. Они были выделены из сточных вод нефтеперерабатывающего предприятия ОАО «Казаньоргсинтез», многочисленных автохозяйств и городского коллектора, отводящего нефтезагрязненные воды. Консорциум обладает высокой окислительной активностью (по конечному продукту окисления товарной нефти (обессоленной и обезвоженной) и нефтепродуктам 2040 мг СО 2 за 20 суток); способен расти на обедненной питательной среде с высокой скоростью окисления нефти (включая ароматические углеводороды, содержащиеся в парафинах тяжелых нефтей); при 5-35°С и широком диапазоне рН (от 2,5 до 10 единиц). Одним из основных преимуществ разработанного нами консорциума бактерий, является их уникальная способность адаптироваться к конкретным условиям применения, обладает устойчивостью к длительному и непрерывному процессу очистки сточных вод от нефтяных загрязнений, простотой технологии.
Благодаря тому, что в состав консорциума входит большое количество штаммов микроорганизмов они быстро адаптируются к различным условиям среды обитания. Консорциум как бы “настраивается” на работу с определенными углеводородами, содержащимися в сточных водах. При изменении условий среды, в том числе и состава загрязнителей они быстро перестраивают свой метаболизм за счет изменения структуры консорциума. Препарат не оказывает разрушающего действия (в отличие от агрессивных химических средств) на оборудование и является экологически безопасным.
Консорциум углеводородокисляющих микроорганизмов предназначен для глубокой очистки и доочистки углеводородсодержащих стоков:
1) автономно-плавающих судов, автозаправочных станций, станций мойки и ремонта автомашин, механизированных транспортных станций, предприятий местной промышленности и объектов малой канализации;
2) крупнотоннажных заводских стоков различных отраслей промышленности сельского хозяйства и быта с широким спектром остаточных нефтепродуктов и углеводородов;
3) при подготовке высококонцентрированных углеводородсодержащих сточных вод локальных производств, цехов органического синтеза и хозяйств до нормы отвода в биологические очистные сооружения для полного их обезвреживания;
4) при очистке и доочистке промаслянных балластных сточных вод автономно-плавающих судов;
5) при доочистке крупнотоннажных технологических стоков от остатка нефтепримесей после биологической очистки сточных вод.
6) Консорциум может быть использован и для очистки больших морских акваторий.
С полным вариантом статьи можно познакомиться на сайте Московского общества испытателей природы (http://www.moip.msu.ru)
Авторы: Николай Васильевич Морозов , Ольга Вадимовна Жукова (Казанский (Приволжский) федеральный университет [email protected] [email protected]), Анатолий Павлович Садчиков (Международный биотехнологический центр Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова aquaecotox@ yandex. ru)
Владимир Хомутко
Время на чтение: 5 минут
А А
Как происходит загрязнение окружающей среды нефтью и нефтепродуктами?
Одними из самых вредных загрязнений окружающей среды химического характера является загрязнение нефтью и нефтепродуктами.
Рост добычи и, как следствие, увеличение масштабов транспортировки, переработки и потребления нефти и её производных приводят к глобальному ухудшению экологический ситуации. Нефть и продукты её переработки пагубно воздействуют на все без исключения звенья биологической цепочки.
Загрязнители водоемов образуют нефтяные пленки, которые способны нарушить энерго-, газо-, влаго- и теплообмен, непрерывно происходящий между мировым океаном и окружающей атмосферой, что не только негативно сказывается на физических, химических и гидробиологических условиях водной среды, но и способно серьезно повлиять на климат и кислородный баланс в атмосфере Земли.
Нефть – продукт природного происхождения, об источниках которого по сей день ведутся споры в ученой среде. Самые крупные нефтяные месторождения (30 из 45 самых больших) расположены в Азии, а точнее – на Ближнем и Среднем Востоке. Остальные 15-ть рассредоточены по разным земным регионам – Латинская и Северная Америка, Африка, Западная Сибирь и Юго-Восточная Азия.
Нефтяное пятно
Основными фракциями, выделяемыми из нефти-сырца на предприятиях нефтепереработки, являются:
Экспертная группа, исследующая нефтяное загрязнение водоемов нефтепродуктами, основные источники таких загрязнений классифицирует следующим образом:
Данные последних проведенных исследований говорят, что только за счет миграционного просачивания в морскую среду ежегодно попадает от 0,2 до 2 миллионов тонн нефти, что равно примерно половине всего нефтяного потока, который вливается в Мировой океан.
Морская транспортировка нефти посредством танкеров и подводных трубопроводов загрязняет морскую среду примерно на 20 процентов от общего нефтяного загрязнения из всех источников.
Доля загрязнений, происходящих в процессе бурения и последующей эксплуатации морских скважин, составляет меньше 0.2 процента.
Потери нефти и нефтепродуктов, которые происходят в результате аварий на береговых нефтяных терминалах и в процессе перекачке нефтепродуктов посредством подводных трубопроводов, составляют 5 и 10 процентов соответственно.
Основные транспортные потери составляют аварийные разливы нефти и нефтепродуктов в процессе танкерных перевозок (примерно 85 процентов всех потерь). Справедливости ради, стоит сказать, что в последнее время вклад этого источника в общий объем загрязнений сильно снизился.
Чаще всего утечки происходят в малых объемах и поддаются быстрой ликвидации. К примеру, в 2010-ом году всего произошло 12 тысяч разливов, и 85 процентов из них – это утечки объемов менее 7-ми тонн. Однако, именно такие постоянные небольшие разливы создают устойчивые загрязняющие радужные пленки в местах наибольшего трафика транспортировки и в местах нефтедобычи.
37 процентов таких загрязнений попадает в водную среду без аварий. Это связано с экологическим несовершенством существующих технологий нефтепереработки, в результате чего загрязняющие продукты попадают в окружающую среду через бытовые и промышленные стоки.
Посредством атмосферного переноса в крупнейшие водоемы Земли (реки, моря и океаны) попадает примерно 5 процентов всех нефтяных загрязнений, поскольку в атмосфере (по сравнению с почвами, донными отложениями и водой) содержится сравнительно немного загрязняющих веществ. Однако, большая скорость перемещения воздушных масс делает атмосферный перенос важным каналом, посредством которого вредные продукты попадают на морскую поверхность. Таким образом возможен перенос любого химически устойчивого вещества или материала.
Основные источники загрязнения в процессе деятельности по разведке и последующей добыче углеводородного сырья:
Кроме того, если платформа расположена на ледовой акватории, существует риск её разрушения под действием ледяных масс.
Несмотря на сложившееся мнение, аварийные разливы – не самые главные источники загрязнения нефтью и нефтепродуктами. Их доля в общем загрязняющем потоке колеблется от 9-ти до 13-ти процентов. Несмотря на постоянное увеличение объемов перевозимой по морю нефти и её производных, тенденция снижения связанных с этим процессом нефтяных сохраняется. Стоит сказать, что катастрофы, при которых происходят разливы более, чем 30 тысяч тонн, достаточно редкое явление.
Точечными источниками загрязнений окружающей среды в течение длительного времени являются энергоустановки плавучих буровых платформ, в которых постоянно сжигаются нефтяное топливо и попутные газы.
Промышленные выбросы предприятий нефтегазовой сферы составляют примерно 20 процентов всех вредных промышленных выбросов. При этом основными источниками загрязнения атмосферы являются факелы, сжигающие попутные нефтяные газы.
Нефтегазодобыча приводит к образованию большого объема отходов.
Технически их размещают тремя главными способами:
По данным, получаемым из неофициальных источников, существующие специально оборудованные хранилища таких отходов переполнены. Кроме того, их вывоз на спецполигоны, находящиеся на значительном расстоянии, весьма дорог и также не безопасен с экологической точки зрения. В связи с этим существует практика сброса этих видов отходов, что называется, «за борт», а также путем закачивания под землю, что является прямым нарушением экологического законодательства.
Также, с точки зрения попадания вредных углеводородов в окружающую среду, очень опасны аварийные разрывы трубопроводов, а также разрывы, возникающие в процессе незаконных врезок.
Попадание нефти и её производных на поверхность воды является самым распространенным видом нефтяных загрязнений.
Такие сбросы за короткое время покрывают большие поверхности. Толщина загрязняющего слоя при этом бывает разной. Низкие температуры атмосферы и самой воды замедляют растекание. Возле береговой линии толщина слоя больше, нежели в открытом море. Движение разлива происходит под действием течений, приливов/отливов и ветра, при этом некоторые виды нефтей «тонут», и движение пятна происходит под толщей воды.
Состав нефти-сырца и её производных меняется в зависимости от текущей температуры атмосферы и воды, а также под воздействием света. Вещества, обладающие с низким значением молекулярного веса, легко испаряются. Объем таких испарений варьируется от 10 процентов (тяжелые нефти и нефтепродукты) до 75 процентов (легких нефти и их фракции).
Кроме того, некоторые вещества с низким молекулярным весом, входящие в состав нефтепродуктов, способны растворяться в воде (обычно – не более пяти процентов от общего объема). Этот процесс останавливает движение разлива по поверхности из-за увеличения плотности оставшейся нефти.
Воздействие солнечных лучей приводит к окислению нефти. Чем меньше толщина слоя, тем легче происходит окисление. Кроме того, нефть, на скорость окисления влияет содержание в продукте металла и серы: чем больше концентрация первого и меньше второго – тем быстрее идет процесс.
Течение и ветер приводят к смешиванию нефти и воды. В результате образуется либо нефте-водяная (быстро растворяющаяся) эмульсия, либо водо-нефтяная эмульсия, растворения которой не происходит. В водо-нефтяной эмульсии вода может составлять от 10-ти до 80-ти процентов. 50-ти – 80-ти процентные эмульсии распространяются крайне медленно, и способны оставаться на водной поверхности или на берегу долгое время без каких-либо изменений.
В процессе превращения в эмульсию движение нефти приводит к попаданию её частиц и молекул к живым организмам. Бактерии, грибки и дрожжи, находящиеся в воде, разлагают нефть на простые углеводороды и не углеводороды. В свою очередь, нефтяные частицы прилипают к различным обломкам, микробам, тине, фитопланктону и вместе с ними оседают на дно. Тяжелые нефтяные вещества обладают большей устойчивостью к воздействию микроорганизмов, поэтому оседают на дно в неизмененном виде.
Эффективность микробного воздействия зависит от следующих факторов:
В связи с этим, ухудшение микробиологического характера чаще всего происходит в условиях дефицита кислорода и питательных веществ и приводит к повышению температуры воды.
Нефть может попадать и в более сложные живые организмы. Например, двустворчатые моллюски, фильтрующие зоопланктон, вместе с ним поглощают и нефтяные частицы.
Поскольку они не могут эти частицы переварить, моллюски выступают в роли их переносчиков. Рыбы, морские млекопитающие, птицы и некоторые виды ракообразных и червеобразных беспозвоночных могут частично переваривать углеводороды, попадающие в их организм в процессе дыхания и питания.
Если разлив нефти произошел не зимой или не в холодных серверных широтах, время нахождения в воде нефти и её производных чаще всего – не более полугода. При низких температурах окружающей среды, нефть может сохраняться до наступления потепления, когда и начнется её разложение под действием теплого воздуха, ветра и солнечных лучей, а также при усиленном воздействии на неё микроорганизмов. Период сохранности нефти в прибрежной зоне колеблется от нескольких дней (если эта зона – скалистая) до 10 лет и более в сырых и защищенных от приливов и отливов местах.
Нефть, задержавшаяся в прибрежных и береговых отложениях, может спровоцировать загрязнение океана и прибрежных вод.
Разлитая по земле нефть не успевает подвергнуться погодным воздействиям до того, как проникнет в почву. Если разлив произошел на небольшой площади водной поверхности (в озере или ручье), то нефть также слабо подвергается влиянию погоды, пока не попадет на берег.
Нефть, попавшая сразу на землю, испаряется и окисляется под действием микробов. Если почва – сильно пористая, то возможно загрязнение грунтовых вод.
Нефть оказывает серьезное негативное воздействие на птиц и их яйца. Такое загрязнение спутывает перья и вызывает глазные раздражения. Гибель водоплавающих птиц чаще всего происходит от того, что, испачкавшись в нефтепродуктах, они «тонут».
Кроме того, нефть попадает в организм птиц во время чистки оперения, поглощения загрязненной еды и питья, а также через органы дыхания. Это приводит к смерти от болезней, голода или отравлений. Птичьи яйца также очень чувствительны к нефтяному воздействию.
О влиянии нефтяных разливов на млекопитающих известно меньше. Чаще других от таких загрязнений погибают те виды млекопитающих, которые покрыты мехом (полярные медведи, выдры, тюлени). Это связано с тем, что их меховой покров спутывается и перестает сохранять тепло и отталкивать воду. Сивучи и китообразные (дельфины, косатки и киты) обладают толстым жировым слоем, который под действием нефти усиленно расходует тепло. Помимо этого, на коже и глазах появляются раздражения, что мешает этим животным полноценно плавать.
Тюлени и китообразные менее подвержены нефтяному загрязнению и обладают способностью быстро переваривать нефтепродукты. Однако и они не застрахованы от желудочно-кишечных кровотечений, почечной недостаточности, печеночной интоксикации и нарушений кровяного давления. Нефтяные испарения вызывают проблемы с органами дыхания.
Морские черепахи едят как частицы нефти, так и предметы, сделанные из пластмассы. Зародыши черепах, зарытые в зараженный нефтью песок, чаще всего либо гибнут, либо развиваются с патологиями.
Рыбы обычно гибнут при разливах большого масштаба. Нефть-сырец и её производные обладают разной токсичностью, и на разные виды рыб воздействуют по-разному. Личинки и молодь – более чувствительны к нефтяным загрязнениям.
Беспозвоночные – хорошие индикаторы нефтяных загрязнений, поскольку малоподвижны. Влияние таких разливов на них может продолжаться до десяти лет. Колонии зоопланктона, обитающие в больших водных объемах, восстанавливаются быстрее, чем те, среда обитания которых ограничена.
Методы очистки нефтепродуктов при загрязнении ими окружающей среды
Применение тех или иных методов по очистке нефтяных загрязнений во многом зависят от характера и условий разлива. Близость нефтяного пятна к густонаселенным районам, пляжам, портам, рыболовным угодьям, важным природоохранным зонам, заповедникам, и так далее, напрямую влияют на масштаб и комплекс очистных работ. Если берег – скального типа, либо имеет слабопористую структуру, к тому же открыт для приливов/отливов и волн, то его обычно специально не чистят, поскольку природа за довольно короткое время справляется сама. Пляжи, покрытые крупнозернистым песком и галькой, очищают при помощи тяжелой строительной техники.
Очистка нефтепродуктов с поверхности морей, океанов и озер чаще всего производится отсасыванием нефтяного слоя с помощью специальных насосов и методами абсорбции. Быстрое расползание нефтяного пятна под действием течений и ветра требует от соответствующих служб скорейшего реагирования.
Один из самых современных и эффективных методов борьбы с загрязнениями нефтепродуктами и нефтью – мониторинг разливов с помощью дистанционного зондирования.
Сенсоры космических аппаратов позволяют следить за движениями нефтяного пятна с высоким разрешением, а также дают возможность классифицировать загрязнение по насыщенности его цвета.
С помощью этого метода можно различать загрязнения:
Нефтяное загрязнение подавляет фотосинтетическую активность растений. Это сказывается прежде всего на развитии почвенных водорослей. В зависимости от дозы Н, попавшей в почву, и сохранности почвенного и растительного покрова наблюдаются различные реакции почвенных водорослей: от частичного угнетения и замены одних группировок другими до выпадения отдельных групп или полной гибели всей альгофлоры. Индикационным признаком экстремальных условий, находящихся на грани зон толерантности и резистентности, является изменение видового состава водорослей. Динамика и степень самоочищения в пределах зоны толерантности хорошо отражается численностью водорослей .[ ...]
Нефтяные загрязнения воздействуют и на живые организмы за счет экранирования солнечного излучения и замедления обновления кислорода в воде. В результате перестает размножаться планктон - основной продукт питания морских обитателей. Толстые нефтяные пленки нередко становятся причиной гибели морских птиц.[ ...]
Загрязнение Мирового океана нефтепродуктами при их добыче и транспортировке относится к числу наиболее серьезных проблем, поскольку устойчивые поля нефтяного загрязнения наблюдаются именно в зонах перевозок (морских путей) и в районах добычи (в основном у побережий и в зоне шельфа) .[ ...]
Загрязнение почв Н и НП приводит к резкому нарушению в почвенном микробиоценозе. Комплекс почвенных микроорганизмов отвечает на нефтяное загрязнение после кратковременного ингибирования повышением своей валовой численности и усилением активности. Прежде всего это относится к углеводородоокисляющим микроорганизмам, количество которых резко возрастает по сравнению с незагрязненными почвами. Сообщество микроорганизмов почвы принимает неустойчивый характер. По мере разложения Н и НП в почве общее количество микроорганизмов приближается к фоновым значениям, но количество нефтеокисляющих бактерий (долго, например, в почвах южной тайги до 10-20 лет) значительно превышает те же группы в незагрязненных почвах .[ ...]
При нефтяном загрязнении организация наблюдений производится в зависимости от сложности рельефа, геохимической и гидрологической обстановки. Точки пробоотбора объединяют в систему профилей, в направлении движения поверхностного стока от мест разлива до мест промежуточной или конечной аккумуляции. Минимальное количество профилей - 3. Одновременно закладывается серия разведочных скважин, которые также располагаются на профилях по потоку подземных вод и должны пересекать интенсивный участок загрязнения.[ ...]
Случаи нефтяного загрязнения широко распространены во многих промышленно развитых странах. Обычно на этот вид загрязнения приходится 30-40 % общего загрязнения подземных вод и по масштабам негативного воздействия нефть стоит в одаом ряду с ведущими химическими загрязнителями - соединениями азота, серы, хлора и фосфора. Из отечественной и зарубежной практики известны примеры, когда подземные водозаборы были выведены из строя на десятки лет в результате загрязнения нефтепродуктами. На отдельных объектах загрязнение практически невозможно ликвидировать с приемлемыми технико-экономическими показателями. Эффективность борьбы с нефтяным загрязнением подземных вод в значительной степени снижается из-за недостаточной изученности механизма загрязнения нефтепродуктами и слабой разработанности методов его индикации.[ ...]
Мониторинг нефтяного загрязнения - это отдельный раздел системы управления качеством окружающей среды, включающий сбор и накопление информации о фактических параметрах основных компонентов окружающей среды и составление прогноза изменения их качества во времени.[ ...]
Ликвидация нефтяных загрязнений является весьма дорогостоящим мероприятием. Так, на проект восстановления окружающей среды на Аляске в связи с аварией танкера “Exxon Valder” в 1989 г. было затрачено около 8 млн. долларов, при этом береговая полоса на протяжении 73 миль дважды обрабатывалась 500 т препарата, содержащего биогены и стимуляторы роста микроорганизмов, что в 3-5 раз ускорило биодеградацию углеводородов нефти .[ ...]
Сбор и удаление нефтяного загрязнения с поверхности воды осуществляется скиммерами (сепараторами) различной конструкции и абсорбирующими материалами .[ ...]
Еще одной особенностью нефтяных загрязнений является способность захватывать и концентрировать другие загрязнения, например, тяжелые металлы и пестициды (ДДТ). Когда нефть распределится на большой площади, то сильно возрастет вероятность протекания различных реакций, так как вещества, растворимые в нефти, получают возможность участвовать в разнообразных химических процессах.[ ...]
Имеются данные о влиянии нефтяного загрязнения на микрофлору и ферментативную активность почв . Оно вызывает значительное ослабление биохимических процессов и отрицательно влияет на развитие компенсационных механизмов ауторегуляции биохимических процессов. Большинство почвенных ферментов реагирует на нефтяное загрязнение снижением своей активности, нарушается корреляция между активностью почвенных ферментов и дыханием почв.[ ...]
| 6.20 |
Для локализации скопления нефтяных загрязнений на ограниченных участках акватории во избежание растекания нефти по поверхности большой площади применяют плавучие ограждения - боны. Используются боны и как профилактическое средство вокруг бункерующихся судов топливом и при разгрузке танкеров, чтобы предупредить растекание загрязнений при непредвиденных повреждениях шлангов и других деталей перекачивающих устройств, а также случайного переполнения грузовых и топливных вместимостей при погрузке. Применяются боковые ограждения передвижные, буксируемые теплоходами, и более распространенные неподвижные, устанавливаемые бонопоста-новщиками на определенном месте. Передвижными боно-выми ограждениями сбор нефти с поверхности воды осуществляется со скоростью 1-1,5 узла при угле раскрытия ветвей бона 18-20°. Эти данные относятся и к сбору нефти неподвижными боковыми заграждениями, устанавливаемыми на реках, каналах и в других районах с постоянными течениями.[ ...]
Одним из основных источников нефтяных загрязнений морской среды является морской транспорт, прежде всего танкерный. В мире задействован гигантский танкерный флот общей вместимостью более 120 млн брутто-регистровых тонн - это свыше трети вместимости всех морских транспортных средств. Сейчас плавают 230 судов грузоподъемностью от 200 до 700 тыс. т каждое. Это представляет колоссальную потенциальную опасность для вод Мирового океана. По известным данным, из-за аварий на танкерах в моря и океаны поступает примерно 5% всей перевозимой нефти. Подсчитано, что если 200 тыс. т нефти попадет в Балтийское море, то оно будет превращено в биологическую пустыню.[ ...]
В этой связи следует отметить, что нефтяное загрязнение отличается от многих других антропогенных воздействий тем, что оно дает не постепенную, а, как правило, залповую нагрузку на среду, вызывая быструю ответную реакцию. В прогнозе последствий такого загрязнения не всегда можно определенно сказать, вернется ли экосистема к устойчивому состоянию или будет необратимо деградировать. Поэтому во всех мероприятиях, связанных с ликвидацией последствий загрязнения и с восстановлением нарушенных экосистем, необходимо исходить из главного принципа: не нанести экосистеме больший вред, чет тот, который уже нанесен.[ ...]
Таковы экологические последствия нефтяных загрязнений и пути восстановления качества окружающей природной Среды.[ ...]
Как показывает мировой опыт борьбы с нефтяным загрязнением морской среды, наибольшая сложность возникает при определении стоимости ущерба в результате загрязнения. Стоимость ущерба значительно изменяется в зависимости от объема, географического положения и обстоятельств разлива, времени года и гидрометеорологических условий, вида пролитой нефти и характера береговой линии, а также многих других факторов, таких, как потери биомассы, снижение рыбных уловов и ущербы “неосязаемого” характера, которые являются труднодоказуемыми. Поэтому для экономического анализа ущерба практически невозможно использовать что-нибудь, кроме стоимости затрат на очистку морской среды и береговой линии от нефтяного загрязнения.[ ...]
Одним из глобально-опасных источников нефтяных загрязнений морской среды является повреждение береговых и подводных трубопроводов, по которым транспортируется нефть или нефтепродукты. Повреждения являются следствием износа (из-за несвоевременного ремонта) или нарушений правил эксплуатации. По данным международной экологической организации «Гринпис», по этой причине в России ежегодно разливается более 15 млн т нефти, причем почти половина аварий происходит на подводных переходах через реки и в прибрежных зонах морей.[ ...]
Современная концепция углеводородного загрязнения Мирового океана, базирующаяся на новых научных данных (Павлов, Шадрин, 1999), свидетельствует, что суда в общем сбросе углеводородов в море составляют незначительную долю. Основная масса нефтепродуктов поступает в море с берега и через атмосферу, с ливневыми стоками (Миронов, 1992). Обладая большой стойкостью, нефть длительное время сохраняется в морской воде, переносится на большие расстояния от мест сброса, проникает в толщу морской воды, осаждается на дно, накапливается в донных отложениях и затем вновь всплывает на поверхность моря, имитируя свежее нефтяное загрязнение. Нефтяные углеводороды являются высокотоксичными соединениями.[ ...]
По пространственному признаку источники загрязнения подразделяются на точечные (скважины, амбары), линейные (трубопроводы, водоводы) и площадные (нефтепромыслы, месторождения). Оценку значимости источников загрязнения следует проводить с учетом продолжительности их функционирования во времени. В зависимости от продолжительности действия выделяются систематические и временные источники загрязнения. Уровень загрязнения окружающей среды отходами производства оценивается кратностью превышения предельно допустимых концентраций (ПДК) поступающих веществ в природные объекты. По ориентировочным оценкам, большая часть углеводородного загрязнения приходится на атмосферу - 75%, 20% фиксируется в поверхностных и подземных водах и 5% накапливается в почвах. Различие физико-химических свойств загрязнителей и многообразие форм их миграции обусловливают чрезвычайную сложность механизма нефтяного загрязнения и недостаточную его изученность.[ ...]
Природные воды являются одним из объектов нефтяного загрязнения и наряду с атмосферой и литосферой испытывают техногенное воздействие при разведке и добыче углеводородов. При этом, в первую очередь, происходит снижение качества вод в результате загрязнения нефтью, промысловыми стоками, химреагентами, буровыми растворами.[ ...]
В ходе электрохимической очистки грунта от нефтяных загрязнений существенно меняется величина pH вдоль оси образца по направлению от анода к катоду (рис. 6.1.13). В анодной зоне величина pH снижается до 1 и менее, а в катодной - повышается до 12. При этом в наибольшем диапазоне pH меняется у наиболее влажных (И 0), маслонасыщенных (1УМ) или нефтенасыщенных (1УН) глинистых грунтов различного минерального состава. Средняя часть образца остается практически в нейтральной области pH.[ ...]
Проведены промышленные испытания по ликвидации нефтяных загрязнений в овраге в районе факелов высокого давления зоны №2 на территории ОАО «Новоуфимский нефтеперерабатывающий завод» (Башкортостан) с помощью биопрепарата «Родотрин» и фитомелиорантов.[ ...]
Высоную способность к восстановлению под влиянием нефтяного загрязнения у видов р. saliys. по сравнению с дриадой (Dryas octopetaia) и голубикой (vaccinium uliemosum) отмечалась и зарубежными авторами (Holt. 1987) /17/.[ ...]
Было проведено промышленное испытание способа ликвидации нефтяных загрязнений с помощью биопрепарата «Родотрин», биогенных добавок (биотрин и аммофос) и фитомелиорантов (сорго суданского и костра острого) в овраге в районе факелов высокого давления зоны №2 на территории ОАО «Новоуфимский нефтеперерабатывающий завод» (НУНПЗ) Республики Башкортостан. Суспензию биопрепарата «Родотрин» получали на промышленной установке Благовещенского биохимкомбината, г. Благовещенск Республики Башкортостан. Расход жидкой суспензии биопрепарата «Родотрин» составлял 1,0 -1,3 л/м2 в зависимости о степени загрязнения. Биопрепарат наносили путем дождевания из автоцистерны с активным сливом. Через 40 сут. на всей территории дополнительно вносили биодобавки для микроорганизмов: биотрин из расчета 8-10 г/м2 и аммофос - 1 - 2 г/м2 (в сухом виде). Одновременно проводили рыхление. На территории площадью 90 м произвели засев смеси трав: костер и люцерна, взятых в соотношении 1:1.[ ...]
Мономолекулярный слой нефти на 50 % снижает газопропускание, и нефтяные загрязнения препятствуют нормальному газо- и теплообмену между атмосферой и гидросферой. Эти нарушения способны вызвать неконтролируемые изменения климата планеты, а массовая гибель фитопланктона, который, по некоторым оценкам, продуцирует около 70 % кислорода, может привести к серьезным нарушениям баланса кислорода на Земле. По меньшей мере 80 % проб природных вод в той или иной концентрации содержат нефтепродукты.[ ...]
Естественные процессы восстановления природных систем после нефтяного загрязнения весьма продолжительны но времени, а главными агентами их самоочищения являются естественные деструкторы - углеводородокисляющие микроорганизмы , растения и ряд насекомых.[ ...]
Существенным преимуществом откачки при удалении монолитного нефтяного загрязнения является возможность последующего использования извлеченных нефтепродуктов. В ряде институтов России (например, в Иркутском университете) разработаны стационарные, передвижные и самоходные установки, позволяющие откачивать нефть и нефтепродукты из техногенных залежей без существенного понижения грунтовых вод . При очистке грунтов и подземных вод от мощного загрязнения нефтью и нефтепродуктами за счет откачки при благоприятных гидрогеологических условиях реально можно извлечь около 30% содержащегося в массиве загрязнения .[ ...]
Особенно актуальной проблемой в настоящее время является борьба с нефтяными загрязнениями морских акваторий и сельскохозяйственных земель, ликвидировать которые часто невозможно ни механическими, ни химическими методами.[ ...]
[ ...]
В мире известны и другие крупнейшие катастрофы морских судов, вызвавшие нефтяное загрязнение Мирового океана.[ ...]
Наиболее вредно нефтепродукты влияют на рыбное хозяйство водоемов при спуске в них нефтяных загрязнений весной во время паводка, т. е. во время нереста. Икра рыб пропитывается нефтепродуктами и, обволакиваясь взвешенными веществами, находящимися в это время в большом количестве в воде, оседает на дно в тихих местах и погибает.[ ...]
Таким образом, зимний период является наиболее неблагоприятным в смысле ликвидации нефтяного загрязнения водоема. Требования к очистке сточных вод, содержащих нефть, в этот период должны быть особенно высокими.[ ...]
Мирового океана превышена. Другим важнейшим моментов является то, что изменилось качество нефтяного загрязнения. С судовыми льяльными водами, с нефтеперерабатывающих предприятий, в результате моечных операций на танкерах в водоемы попадает не нефть и нефтепродукты, а продукты их переработки - парафиновые, асфальтосмолистые компоненты, неф-теостатки. Свойства и состав этих загрязнений отличаются от свойств и состава нефтей. В нефтеостатках концентрируются высокомолекулярные компоненты нефти, продукты полимеризации и поликонденсации углеводородов, продукты коррозии металлов и др. Основная масса нефтяных загрязнений поступает в океан именно в форме нефтесодержащих вод. По некоторым оценкам до 75% нефти поступает в океан в эмульгированном состоянии. Нефть, попавшая на поверхность океана в результате аварийного выброса, подвергается механическому и тепловому воздействию, поэтому вид нахождения нефти в море сильно изменяется со временем. Нефть в воде может находиться в виде пленок различной толщины, эмульсии, в растворенном виде и в форме сгустков. Теоретически нефть может растекаться до мономолекулярных слоев, однако в реальных условиях нефтяные пленки содержат тысячи молекулярных слоев. Размеры частиц нефти в эмульсии менее 3 10“4 мм. Растворимость нефти зависит от многих факторов и лежит в пределах от 2 до 100 мг/л.[ ...]
За последние годы в результате проведения в жизйь правительственных постановлений по охране водоемов загрязнение отдельных водоемов заметно уменьшилось. Прекратилось поверхностное нефтяное загрязнение р. Белой ниже Уфы, загрязнение фенолами р. Томь, снизилось загрязнение нефтепродуктами Кубани, Волги ниже Куйбышева и Саратова, уменьшилось поступление органических загрязнений в Волховскую губу Ладожского озера, Выборгский залив и ряд других водоемов (Очистка производственных сточных вод, 1967). Полностью проблема охраны водоемов от загрязнения может быть разрешена только путем претворения в жизнь всего комплекса законодательных, организационных и технических мероприятий. Среди технических мероприятий, наряду с совершенствованием технологии производства, важное значение имеет улучшение существующих и разработка новых, более экономичных и эффективных методов очистки сточных вод.[ ...]
Пороговые нефтесборщики изображены на рис. 3.21 . Первый из них (рис. 3.21а) состоит из понтона 1, емкости 2 и отсасывающего рукава 3. Нефтяное загрязнение 4 поступает в емкость 2 через погруженный в воду (при работе насоса) передний край нефтесборщика 5. Чем больше расход откачки, тем ниже опускается порог. При прекращении откачки он поднимается выше уровня воды. Таким образом, регулируя скорость откачки, можно собирать и удалять нефтяные пленки разной толщины. При ширине переднего края нефтесборщика равной 1 м максимальная производительность устройства достигает 12 т/ч.[ ...]
Щеточное полотно адсорбирующего агрегата (рис. 6.4.5) состоит из нескольких секций, изготовленных из полипропиленового волокна. Для сбора нефтяных загрязнений корпус агрегата устанавливается на понтоне. После спуска щеточного полотна на поверхность загрязненного водоема включают двигатель отжимного устройства, и полотно протягивается между отжимными валками. Нефть, налипшая на щеточное полотно, отжимается и стекает в приемное устройство сборной цистерны. Для установки агрегата на реке в комплект входит поплавок с якорями, соединяющийся с полотном через направляющий блок.[ ...]
Принцип перетекания использован в устройствах неф-темусоросборщика проекта № 4311 Астраханского ЦКБ (рис. 6.4.6), приспособленного для устранения нефтяных загрязнений со свободной поверхности водоемов. В средней части корпуса судна имеются два приемных окна, расположенных в обоих бортах. Такое расположение окон позволяет собирать нефтяные загрязнения с воды непосредственно у берегов, а также при очистке берега от нефти путем смыва ее брандспойтами. Плавающая на поверхности водоема нефть собирается направляющими створками к окнам, через их поплавковые заслонки поступает в приемную ванну и оттуда - в нефтесборную выгородку. Затем нефтеводяная смесь перекачивается в каскадный отстойник-накопитель. Вода из нижней части накопителя вытесняется обратно в приемную ванну, а нефтяные загрязнения откачиваются в сборные цистерны.[ ...]
Проведение работы и ее результаты подтверждены актом по договору № БНТ/у/3 - 1/2/4964/00/СЮС ОАО «НУНПЗ» от 19.05.2000. Таким образом, способ рекультивации загрязненной нефтепродуктами почвы с помощью биопрепарата «Родотрин», биогенных добавок (биотрин и диаммофос) и фитомелиорантов (костра острого и сорго суданского) показал высокую эффективность в условиях Башкортостана и может рекомендоваться для широкого внедрения при ликвидации нефтяных загрязнений почвы в климатических условиях Республики Башкортостан.[ ...]
На эксплуатируемых месторождениях нефти кусты скважин и прилегающие к ним территории загрязнены отходами бурения (шламом), причем площади участков, загрязненных шламом, сопоставимы с площадями шламовых амбаров. Вместе со шламом на загрязненный участок пбпадают нефть, минерализованные воды, химреагенты, прочие токсичные компоненты, хранящиеся в шламовых амбарах. Растительность на участке загрязнения погибает полностью. При толщине слоя шлама 5-10 см вред, причиняемый лесу, сопоставим с нефтяным загрязнением сильной степени. Даже сроки естественного восстановления растительности в таких случаях приблизительно одинаковы.[ ...]
Построение калибровочного графика. График строят по пробам нефтепродуктов, извлеченных из исследуемой воды или из нефтепродуктов преобладающего источника загрязнений (если качественный состав нефтяных загрязнений в исследуемом объекте не подвержен частым изменениям). На координатах откладывают интенсивность люминесценции в зависимости от содержания углеводородов (мг), выделенных из слоя А1203 и растворенных в 10 мл хлороформа.[ ...]
Существенно меняются морфологические свойства почв: усиливается кутанообразование, происходит изменение цветовых характеристик почвенного профиля в сторону преобладания серо- и темно-коричневых оттенков, ухудшается структура почвы. Конечным результатом нефтяного загрязнения является формирование почвенных ареалов с необычными для зональных условий чертами, зональные типы сменяются техногенными модификациями, снижается продуктивность почв вплоть до необходимости вывода загрязненных земель из сельскохозяйственного оборота.[ ...]
С позиции экологической безопасности более предпочтительны механические способы сбора разлитой нефти - путем ограничения ее распространения и применения специальных нефтесборщиков и сепарационных установок. Основными техническими средствами локализации нефтяного загрязнения являются боновые заграждения, и в настоящее время их известно около 150 видов. Они не только локализуют разлив, но и обеспечивают эффективную очистку данной поверхности от нефти (например, сорбционные боны), а специальные сепара-ционные устройства приводят еще и к отделению собранной нефти от воды. Для выполнения нефтесборных работ широко применяются скиммеры: олеофильные (дисковые, барабанные и щеточные), вихревые и центробежные, пороговые, комбинированные (например, олеофильные диски и порог в одном корпусе скиммера), абсорбционные скиммеры (вертикальные или горизонтальные), отличающиеся лишь принципом сбора нефти и нефтепродуктов.[ ...]
Большие возможности утилизации золы связаны с ее сорбционными свойствами. По составу она близка к природным неорганическим катионитам класса пермутита №20,А120з ЗЮ2 2Н20, особенно при гидрозолоудалении. Активным адсорбентом по отношению к органическим малодиссоциирующим соединениям типа нефтяных загрязнений выступают также несгоревшие частицы угля, присутствующие в золе.[ ...]
Главная трудность применения конечно-разностных методов заключается в выборе правильных значений коэффициентов турбулентной диффузии. В системе для расчета распространения примеси применяется Явная схема, для усиления диссипативных свойств которой используются направленные разности, и метод дробных шагов. Для задачи распространения нефтяного загрязнения следует также учесть начальную стадию распространения нефтяного пятна под действием сил тяжести, вязкости и поверхностного натяжения, для моделирования которой нельзя использовать основное уравнение. Для учета начальной стадии растекания нефтяного пятиа используются экспериментальные данные.[ ...]
Смешиваясь с водой, нефть образует эмульсию двух типов: прямую - «нефть в воде» и обратную - «вода в нефти». Прямые эмульсии, составленные капельками нефти диаметром до 0.5 мкм, менее устойчивы и характерны для нефтей, содержащих поверхностноактивные вещества. При удалении летучих фракций, нефть образует вязкие обратные эмульсии, которые могут сохраняться на поверхности в виде тонкой нефтяной пленки, которая перемещается со скоростью примерно в два раза большей, чем скорость течения воды. При соприкосновении с берегом и прибрежной растительностью нефтяная пленка оседает на них. В процессе распространения по поверхности воды легкие фракции нефти частично испаряются, растворяются, а тяжелые опускаются в толщу воды, оседают на дно, загрязняя донные отложения. В таблице 6.20 приведена классификация нефтяного загрязнения поверхностных водоемов.[ ...]
Для успешного осуществления контроля состояния окружающей среды, проведения природоохранных или рекультивационных мероприятий необходимо грамотно использовать как классические методы химического анализа, так и современные приемы инструментального анализа. Довольно часто в последние годы при мониторинге состояния биосферы успешно используют дистанционные методы, в частности при нефтяном загрязнении или засолении почв.
По подсчетам в Мировой океан ежегодно попадает 6-15 млн. т нефти и нефтепродуктов. Здесь прежде всего необходимо отметить потери, связанные с ее транспортировкой танкерами . После разгрузки нефти, чтобы придать танкеру необходимую устойчивость, его танки заполняют балластной водой, слив балластной воды с остатками нефти до последнего времени осуществлялся чаще всего в открытое море. Лишь немногие танкеры обладают резервуарами, специально предназначенными для балластной воды, которые никогда не заполняются нефтью.
Значительные количества нефти попадают в море после промывки цистерн и нефтеналивных сосудов . Подсчитано, что в море попадает около 1 % нефти и нефтепродуктов от всего перевозимого груза. Например, нефтеналивное судно водоизмещением около 30 000 т сбрасывает в море около 300 т мазута при каждом рейсе. При перевозке 500 млн. т нефти в год, потери мазута составляют около 5 млн. т в год, или 13700 т в сутки!
Огромное количество нефтепродуктов попадает в Мировой океан при их использовании . Только дизельные двигатели судов выбрасывают в море до 2 млн. т тяжелых нефтепродуктов (смазочные масла, несгоревшее топливо).
Велики потери при морском бурении, сборе нефти в местные резервуары и перекачке по магистральным нефтепроводам . Здесь теряется до 0,25 % от всего количества добываемой нефти.
По мере роста морской добычи нефти количество перевозок ее танкерами резко возрастает, а, следовательно, возрастает и количество аварийных случаев. В последний годы увеличилось количество крупных танкеров, перевозящих нефть. На долю супертанкеров приходится более половины всего объема перевозимой нефти. Такой гигант даже после включения экстренного торможения проходит больше 1 мили (1852 м) до полной остановки. Естественно, что опасность катастрофических столкновений у таких танкеров возрастает в несколько раз.
Вынос нефти и нефтепродуктов в море с водами рек . Таким путем в моря попадает до 28 % от общего количества поступающей нефти.
Приток нефтепродуктов с атмосферными осадками . Легкие фракции нефти испаряются с поверхности моря и попадают в атмосферу. Таким образом в Мировой океан поступает около 10 % нефти и нефтепродуктов от общего количества.
Слив неочищенных вод с заводов и нефтебаз , расположенных на морских побережьях и в портах. В США таким путем в Мировой океан попадает более 500 тыс. т нефти в год.
Нефтяными пленками охвачены: огромные акватории Атлантического и Тихого океанов; полностью покрыты Южно-Китайское и Желтое моря, зона Панамского канала, обширная зона вдоль берегов Северной Америки (шириной до 500-600 км), акватория между Гавайскими островами и Сан-Франциско в северной части Тихого океана и многие другие районы. Особенно большой вред такие нефтяные пленки приносят в полузамкнутых, внутренних и северных морях, куда они приносятся системами течений. Так, Гольфстрим и Северо-Атлантическое течения переносят углеводороды от берегов Северной Америки и Европы в районы Норвежского и Баренцева морей. Особенно опасно попадание нефти в моря Северного Ледовитого океана и Антарктики, так как низкие температуры воздуха тормозят процессы химического и биологического окисления нефти даже в летний период. Таким образом, нефтяное загрязнение носит глобальный характер.
Нефтяное загрязнение водоемов
Выполнила: Курбангалеева К.Р.,
группа №292
Проверила: Яковлева А.В.
Казань, 2012
Введение
Нефтяное загрязнение
Загрязнение океанов и морей
Крупнейшие аварии
Загрязнение рек и озер
Методы борьбы с нефтяным загрязнением
Заключение
Список используемых материалов
Введение
Вода - важнейший минерал на Земле, который нельзя заменить никаким другим веществом. Огромное значение вода имеет в промышленном и сельскохозяйственном производстве. Общеизвестна необходимость ее для бытовых потребностей человека, всех растений и животных. Для многих живых существ она служит средой обитания. Рост городов, бурное развитие промышленности, интенсификация сельского хозяйства, значительное расширение площадей орошаемых земель, улучшение культурно-бытовых условий и ряд других факторов все больше усложняет проблемы обеспечения водой. Вода является средой обитания многих организмов, определяет климат и изменение погоды, способствует очищению атмосферы от вредных веществ, растворяет, выщелачивает горные породы и минералы и транспортирует их из одних мест в другие и т.д. Для человека вода имеет важное производственное значение: она и транспортный путь, и источник энергии, и сырье для получения продукции, и охладитель двигателей, и очиститель и т.д.
Проблема загрязнения среды в настоящее время приобрела глобальное значение. В водоемы планеты ежегодно сбрасывается около 7003 км загрязненных вод. Погибают наиболее чувствительные организмы, разрушаются сбалансированные сообщества, ограничивается хозяйственное и рекреационное использование водоемов. Полное прекращение антропогенного загрязнения среды нереально, поэтому следует применять разумные меры ограничения поступления в водоемы токсикантов и загрязнителей, применять эффективную очистку вод.
Нефтяное загрязнение
Под загрязнением водных ресурсов понимают любые изменения физических, химических и биологических свойств воды в водоемах в связи со сбрасыванием в них жидких, твердых и газообразных веществ, которые причиняют или могут создать неудобства, делая воду данных водоемов опасной для использования, нанося ущерб народному хозяйству, здоровью и безопасности населения.
Нефть и нефтепродукты на современном этапе являются основными загрязнителями внутренних водоемов, вод и морей, Мирового океана. Попадая в водоемы, они создают разные формы загрязнения: плавающую на воде нефтяную пленку, растворенные или эмульгированные в воде нефтепродукты, осевшие на дно тяжелые фракции и т.д. Это затрудняет процессы фотосинтеза в воде из-за прекращения доступа солнечных лучей, а также вызывает гибель растений и животных. При этом изменяется запах, вкус, окраска, поверхностное натяжение, вязкость воды, уменьшается количество кислорода, появляются вредные органические вещества, вода приобретает токсические свойства и представляет угрозу не только для человека. Около 12 г нефти делают непригодной для употребления тонну воды. Каждая тонна нефти создает нефтяную пленку на площади до 12 кв. км. Восстановление пораженных экосистем занимает 10-15 лет.
Нефтяное загрязнение угрожает прежде всего морским и прибрежным экосистемам. Основные его причины следующие:
1) аварии нефтеналивных судов (танкеров) в результате столкновений, пожаров или крушений;
2) утечка нефти из береговых резервуаров;
3) промывание грузовых емкостей танкеров в море.
Каждый год такие происшествия приводят к попаданию в мировой океан примерно 10 млн. т сырой нефти.
Нефть не смешивается с водой, но ее выбрасывание на берег губит водоросли, моллюсков, ракообразных и других литоральных животных. Морские млекопитающие страдают от нефтяного загрязнения из-за того, что их мех покрывается нефтью. Однако самыми явными жертвами становятся рыбоядные птицы: нефть пропитывает и склеивает перья, делая невозможным полет и ухудшая теплоизоляцию тела, а это грозит гибелью от переохлаждения; параллельно снижается плавучесть, и в воде птица тонет; наконец, попытки чистить перья приводят к заглатыванию углеводородов и отравлению. Фитопланктон от нефтяного загрязнения, по-видимому, особо не страдает, хотя темная пленка на поверхности моря снижает освещенность толщи воды, и интенсивность фотосинтеза временно ослабевает.
В долгосрочной перспективе ущерб для экосистем от разливов нефти минимален. Восстановление идет быстрее, если дать нефти диспергироваться естественным путем. Бактериальное разложение углеводородов, которому способствует разрушение сплошной пленки ветром и волнами, в условиях теплого и умеренного климата завершается через 3-4 года. В условиях холодного климата, например у берегов Аляски, где в 1989 г. произошло крушение танкера «Exxon Valdez», отрицательный эффект сохраняется дольше из-за пониженной бактериальной активности. Применение поверхностно-активных диспергирующих агентов ускоряет процесс, но сами эти вещества часто усугубляют экологический ущерб, поскольку токсичны и с трудом поддаются биоразложению.
