Ликвидация нефтяных загрязнений
Ныне имеющиеся технологии борьбы с крупномасштабными разливами нефти пока малоэффективны. Так, используются плавающие заграждения, специальные суда для сбора нефти, сорбенты, химические вещества, способные «разложить» нефть или превратить ее в подобие геля (для облегчения сбора). Некоторые химикаты, используемые для борьбы с подобными катастрофами, сами по себе крайне токсичны.
Для сбора и извлечения нефтепродуктов с поверхности воды могут быть применены различные методы. Классификация существующих методов показана на рисунке 3.
Рис. Классификация методов сбора и извлечения нефтехимпродуктов с поверхности воды
Сжигание разлившейся нефти является самым старым способом очистки водной поверхности. Работы в этом направлении ведутся по всему миру, и по сей день, в том числе и в России. Одной из отрицательных сторон такого способа ликвидации загрязнения являются огромные облака сажи и других, значительно более токсичных соединений, приводящих к сильному загрязнению воздушной среды в районе нефтяного разлива. Другим отрицательным моментом является то, что этот способ не даёт полной очистки поверхности от тяжёлых нефтепродуктов, а в ряде случаев тонкую плёнку нефтепродуктов вообще нельзя поджечь.
Применение поверхностно активных веществ (ПАВ) – диспергаторов возможно только в морях и океанах. Поскольку в этом случае вся разлившаяся нефть распределяется в водной среде в виде капель диаметром менее 50 мкм. Применение ПАВ, обладающих способностью стягивать тончайшие плёнки нефтепродуктов в крупные капли, до настоящего времени ограничено токсичностью либо самого ПАВ, либо растворителя его товарной формы.
|
|
|
В мире производиться или используется для ликвидации разливов нефти около двух сотен различных сорбентов, которые подразделяются на неорганические, природные органические и органоминеральные, а также синтетические. Основными средствами локализации разливов нефти в акваториях являются боновые заграждения. Их предназначением является предотвращение растекания нефти на водной поверхности, уменьшение концентрации нефти для облегчения процесса уборки, а также отвод (траление) нефти от наиболее экологически уязвимых районов.
Однако при разливах в акваториях рек локализация бонами из-за значительного течения затруднена или вообще невозможна. В этом случае рекомендуется сдерживать и изменять направление движения нефтяного пятна судами-экранами, струями воды из пожарных стволов катеров, буксиров и стоящих в порту судов, что очень трудоемкое и затратное дело, сопряженное с большими трудностями и невозможностью собрать всю нефть. Для очистки акваторий и ликвидации разливов нефти используются нефтесборщики, мусоросборщики и нефтемусоросборщики с различными комбинациями устройств для сбора нефти и мусора.
|
|
|
Нефтесборные устройства, или скиммеры, предназначены для сбора нефти непосредственно с поверхности воды. По способу передвижения или крепления нефтесборные устройства подразделяются на самоходные; устанавливаемые стационарно; буксируемые и переносные на различных плавательных средствах. По принципу действия – на пороговые, олеофильные, вакуумные и гидродинамические. В реальных условиях по мере уменьшения толщины пленки, связанной с естественной трансформацией под действием внешних условий и по мере сбора нефти, резко снижается производительность ликвидации разлива нефти. Также на производительность влияют неблагоприятные внешние условия.
Нефтесборные системы предназначены для сбора нефти с поверхности моря во время движения нефтесборных судов, то есть на ходу. Эти системы представляют собой комбинацию различных боновых заграждений и нефтесборных устройств, которые применяются также и в стационарных условиях (на якорях) при ликвидации локальных аварийных разливов с морских буровых или потерпевших бедствие танкеров.
|
|
|
Термический метод, основанный на выжигании слоя нефти, применяется при достаточной толщине слоя и непосредственно 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 рассматривается как эффективный в тех случаях, когда механический сбор нефтепродуктов невозможен, например, при малой толщине пленки или когда разлившиеся нефтепродукты представляют реальную угрозу наиболее экологически уязвимым районам.
Биохимическая очистка водной поверхности от разлитой нефти пока не получила широкого распространения ввиду плохой биоразлагаемости компонентов нефти, большой длительности процесса разложения (до 6 месяцев). Но в последнее время это направление получило развитие. Эксперименты с микроорганизмами, способными «питаться» нефтью, особо обнадеживающих результатов пока не дали: причина проста – им требуется достаточно много времени для нейтрализации нефти, поскольку нефть и нефтепродукты относятся к числу трудноокисляемых микроорганизмами веществ. В настоящее время микробиологический метод ликвидации крупномасштабного загрязнения нефтью почв и водоемов используется в комбинации с механическим сбором и физико-химическими методами локализации углеводородов при толщине пленки не менее 0,1 мм. При этом микроорганизмы способны утилизировать эмульгированные и растворенные нефтепродукты. Ограничением для применения микробного обезвреживания нефтезагрязненных природных сред является длительность процесса биодеструкции. Основные преимущества микробиологической деструкции перед другими методами заключаются: в более полной степени очистки, экологической безопасности, относительной дешевизне, возможности постоянной обработки «хронических» загрязнений и возможности использования в труднодоступных зонах. В практике очистки нефтесодержащих сточных вод биологический метод реализуется в качестве базовой ступени очистки на основе создания оптимальных условий для микроорганизмов путем аэрации, добавления биогенных элементов, поддержания благоприятных температуры, pH и других необходимых параметров с целью интенсификации процесса биодеструкции.
|
|
|
При выборе метода ликвидации разлива нефтепродуктов нужно исходить из следующих принципов:
1. все работы должны быть проведены в кратчайшие сроки;
2. проведение операции по ликвидации разлива нефти не должно нанести больший экологический ущерб, чем сам аварийный разлив;
Существенной причиной загрязнений водоемов, влияющих на экологическую обстановку, являются: сброс в водоемы неочищенных, либо недостаточно очищенных промышленных сточных и ливневых вод, попадающих в реки из автохозяйств, предприятий автосервиса, АЗС, котельных, а также крупных промышленных предприятий, использующих нефтепродукты в качестве топлива, смазочных материалов и технологических жидкостей. Среднегодовая концентрация нефтепродуктов в сточных и ливневых водах в нередко превышает предельно допустимые значения в несколько раз.
Таким образом, проблема очистки промышленных сточных и ливневых вод от нефтепродуктов является одной из наиболее актуальных в области экологической безопасности. Оценка существующих методов позволяет выявить направления, которые наиболее перспективны. Это, прежде всего, механические методы – извлечение при помощи сорбентов. При толщине нефтяной плёнки менее 1-2 мм, а также малой глубине водоёма для сбора разлитой нефти применяют сорбенты, поскольку они позволяют очищать поверхность воды от нефти за короткие сроки с небольшими затратами. Качество сорбентов определяется, главным образом, их нефтеёмкостью по отношению к нефти, степенью гидрофобности, плавучестью, как в исходном состоянии, так и после сорбции нефтепродуктов, возможностью десорбции нефти, регенерации и утилизации сорбента, технологичностью изготовления и применения.
Загрязнение почвы
Транспортировка основной массы нефтепродуктов на суше проходит по трубопроводам. Наиболее незащищенной частью магистральных трубопроводов являются переходы через каналы, реки, озера. Магистральные трубопроводы пересекаются с шоссейными и железнодорожными путями, реками, озерами и каналами.
На земной поверхности нефть частично подвержена фотохимическому разложению. Механизм этого процесса до сих пор не изучен. Важной характеристикой в процессе изучения разливов на почвах является содержание парафина в нефти. Чтобы оценить и проконтролировать уровень загрязнения окружающей среды, нужно разобрать группы нефтепродуктов, которые отличаются друг от друга.
Перечислим характерные особенности:
· степень токсичности для живых организмов;
· скорость разложения в окружающей среде;
· характер происходящих процессов трансформаций в атмосфере, почве, грунте, биоценозах и акватории.
В почвах техногенные загрязнения находятся в следующих состояниях:
· в пористой среде – в жидкой легкоподвижной форме;
· на частицах почвы или горной породы – в связанной форме (сорбированной);
· в поверхностном слое земли - в виде плотной органоминеральной смеси.
Почву принято считать загрязненной нефтью, если концентрация горючего материала достигает уровня, когда происходит:
· угнетение или деградация растительного покрова;снижение продуктивности сельскохозяйственных угодий;
· нарушение экологического равновесия в почвенном биоценозе;
· вытеснение одним или двумя произрастающими видами растительности других, замедление деятельности микроорганизмов;
· вымывание нефти из почв в поверхностные или подземные воды.
Безопасный уровень загрязнения почв нефтепродуктами - уровень, при котором не наступает ни одно из перечисленных выше последствий, вследствие нефтяного загрязнения.
Ведение отбора проб производится для контроля уровня загрязнения почв, эколого-токсилогической оценки, для наблюдения за уровнем загрязнения почв от утечек нефтепродуктов, предупреждения критических ситуаций для животного мира.
Если экологическая авария все же произошла, то в процессе отбора проб устанавливается:
· глубина проникновения нефти в почву, ее направление и скорость
внутрипочвенного потока;
· возможность и масштабы проникновения нефти из почв в водоносные
горизонты;
· область распространения нефти в пределах загрязняемого водоносного
горизонта;
· причина загрязнения нефтью почв и вод.
Несмотря на описанные выше экологические проблемы, в мире есть не только методы, находящиеся на этапе разработки, но и те которые успешно применяются.
Дата добавления: 2019-02-22; просмотров: 1090; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!