Загрязнение окружающей среды разливами нефти. Токсичность нефти и нефтепродуктов, опасность обращения с ними. Загрязнения окружающей среды нефтепродуктами

И воды обуславливает особенности их нахождения в поверхностных и подземных водах. Нефть и нефтепродукты представляют собой смесь углеводородов с различной растворимостью в воде: для нефтей (в зависимости от химического состава) растворимость составляет 10-50 мг/дм 3 ; для бензинов — 9-505 мг/ дм 3 ; для керосинов — 2-5 мг/ дм 3 ; для дизельного топлива — 8-22 мг/ дм 3 . Растворимость углеводородов увеличивается в ряду:

ароматические >циклопарафиновые >парафиновые. Растворимая доля нефти в воде от всей ее массы мала (5∙10 -3 %), но при этом необходимо учитывать два обстоятельства:
в число растворяющихся компонентов нефти попадают наиболее токсичные ее компоненты;
нефть может образовывать с водой стойкие эмульсии, так что в толщу воды может перейти до 15% всей нефти.

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 поверхностно-активные 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 6.7 приведена классификация нефтяного загрязнения поверхностных водоемов .

Установить прямую связь между объемом утечки (разлива) и площадью загрязнений поверхности воды , дна водоема, его берегов, а также стойкость загрязнений весьма трудно. Ориентировочную (приближенную) оценку площади загрязнения можно получить, пользуясь данными С.М. Драчева (табл. 6.8).

Таблица 6.7

Таблица 6.8

Последствия нефтяного загрязнения рек и водоемов. Загрязнение воды нефтью затрудняет все виды водопользования.

Влияние нефтяного загрязнения на водоем проявляется в:

ухудшении физических свойств воды (замутнение, изменение цвета, вкуса, запаха);
растворении в воде токсических веществ;
образовании поверхностной пленки нефти и осадка на дне водоема, понижающей содержание в воде кислорода.

Характерный запах и привкус появляются при концентрации нефти и нефтепродуктов в воде 0.5 мг/дм 3 , а нафтеновых кислот 0.01 мг/дм 3 . Значительные изменения химических показателей воды происходят при содержании нефти и нефтепродуктов более 100-500 мг/дм 3 . Пленка нефти на поверхности водоема ухудшает газообмен воды с атмосферой, замедляя скорость аэрации и удаления углекислого газа, образующегося при окислении нефти. При толщине нефтяной пленки 4.1 мм и концентрации нефти в воде 17 мг/дм 3 количество растворенного кислорода за 20-25 сут понижается на 40%.

Загрязнение нефтью и нефтепродуктами рыбохозяйственных водоемов приводит к ухудшению:

качества рыбы (появление окраски, пятен, запаха, привкуса);
гибели взрослых рыб, молоди, личинок и икры;
отклонениям от нормального развития рыбной молоди, личинок и икры;
сокращению кормовых запасов (бентоса, планктона), мест обитания, нереста и нагула рыб;
нарушению миграции рыб, молоди, личинок и икры.

При характеристике и оценке нефтяного загрязнения важное место занимают методы определения углеводородов нефти и нефтепродуктов в водах, которые весьма разнообразны и противоречивы. В настоящее время единой гостированной методики определения содержания нефтепродуктов в природных средах не существует, это связано со сложностью углеводородного состава нефтей и неоднородностью дисперсных систем, образующихся при нефтяных загрязнениях.

Наиболее часто, при определении содержания нефтепродуктов в воде пользуются двумя методами:

флюориметрическим (прибор «Флюорат — 02»): прибор «Флюорат — 02» измеряет массовые концентрации нефтепродуктов, растворяемых в гексане (согласно МУК 4.1.057-4.1.081-96). Диапазон измеряемых концентраций 0,005-50 мг/дм 3 . Метод неприменим для определения в пробах воды индивидуальных компонентов, входящих в состав нефтепродуктов, парафинов и легкокипящей фракции нефтепродуктов;
фотометрическим (приборы АН-1 и ИКФ-2А): двухлучевой анализатор (прибор АН-1) измеряет содержание нефтепродуктов в пробах воды и донных отложений в соответствии с ПНД Ф 14.1:2.5-95 путем экстрагирования их четыреххлористым углеродом;

Концентратомер нефтепродуктов (прибор ИКФ-2а) измеряет содержание нефтепродуктов в пробах воды и донных отложений в соответствии с ПНД Ф 14.1:2.5-95 путем экстрагирования их четыреххлористым углеродом. Минимальная определяемая концентрация нефтепродуктов — от 0.03 мг/дм 3 .

Нефть и нефтепродукты хорошо растворяются в малополярных органических растворителях. Практически все нефтяные компоненты полностью растворимы в четыреххлористом углероде. Неполярные органические растворители (гексан), растворяют всю углеводородную часть нефти, но не растворяют входящие в ее состав асфальтены и высокомолекулярные смолы. Поэтому двухлучевой анализатор и концентратомер нефтепродуктов позволяют определять общее содержание, как легких, так и тяжелых углеводородов.

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.

Нефть и нефтепродукты являются наиболее распространенными загрязняющими веществами в Мировом океане. К началу 80-ых годов в океан ежегодно поступало около 16 млн. т. нефти, что составляло 0, 23% мировой добычи. Большая часть нефти, загрязняющей моря и океаны, попадает туда не в результате аварий или природных катастроф, а как следствие ординарных операций. Даже в 1979 г.- рекордном году по природным катастрофам и авариям-из-за природных бедствий и аварий танкеров в океан попало вдвое меньше нефти, чем в результате поступления туда нефти от двигателей внутреннего сгорания и промышленных предприятий. В период за 1962-79 годы в результате аварий в морскую среду поступило около 2 млн. т. нефти. За последние 30 лет, начиная с 1964 года, пробурено около 2000 скважин в Мировом океане, из них только в Северном море 1000 и 350 промышленных скважин оборудовано. Из-за незначительных утечек ежегодно теряется 0,1 млн. т. нефти. Большие массы нефти поступают в моря по рекам, с бытовыми и ливневыми стоками. Объем загрязнений из этого источника составляет 2,0 млн. т. /год. Со стоками промышленности ежегодно попадает 0, 5 млн. т. нефти. Попадая в морскую среду, нефть сначала растекается в виде пленки, образуя слои различной мощности. По цвету пленки можно определить ее толщину:

Нефтяная пленка изменяет состав спектра и интенсивность проникновения в воду света. Пропускание света тонкими пленками сырой нефти составляет 11-10% (280 нм), 60-70% (400нм). Пленка толщиной 30-40 мкм полностью поглощает инфракрасное излучение. 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 нефти, содержащей поверхностно-активные вещества. При удалении летучих фракций, нефть образует вязкие обратные эмульсии, которые могут сохраняться на поверхности, переноситься течением, выбрасываться на берег и оседать на дно.

Воздействие нефти на животный и растительный мир

Во время выбросов нефти особенно страдают птицы, поскольку нефть пропитывает перья, лишая их как водоотталкивающих, так и теплоизоляционных свойств. Птицы оказываются неспособными ни плавать, ни поддерживать нужную температуру тела. Оценки количества птиц, погибающих при утечке нефти, часто невелики просто потому, что попавшие в беду птицы не попадают в поле зрения наблюдателей. Когда птицы пытаются выбраться из нефти, она облепляет их с ног до головы, лишая возможности видеть и отравляя весь организм.

Нефть также загрязняет или разрушает природные источники пищи птиц. Особенно страдают ныряющие птицы, поскольку в поисках пищи им приходится многократно нырять сквозь слой нефти на поверхности. Помимо воздействия на отдельные водные организмы, нефть влияет и на целые экосистемы. В районах, где нефть часто попадает в воду, заметными становятся и изменения видового состава морского сообщества. Как нефть, так и нефтяные смолы (гудрон) содержат некоторые канцерогенные вещества. Результаты нескольких исследований, проведенных на моллюсках в загрязненных водах, свидетельствуют о том, что у этих животных обнаруживается аномально большое число новообразований, сходных с раковыми опухолями человека.

После попадания нефти или нефтепродуктов в воду требуется определенное время для исчезновения их следов. Сюда надо включить и время, необходимое для повторного заселения загрязненной зоны теми же и в том же количестве организмами, которые обитали здесь ранее. Если выброс нефти не привел к полной гибели всех местных организмов, то оставшиеся, размножаясь, начинают заполнять свободное пространство, по мере того как исчезает нефть. Сюда же начинают прибывать организмы из соседних областей, либо приплывая, либо переносясь течениями воды (например, личинки), либо выселяясь из соседних колоний (водоросли). Межвидовая конкуренция и хищничество приводят к установлению равновесия между различными группами. Губительное влияние нефти может сказываться в течение долгих лет.

3.1. Загрязнение атмосферы.

Запах нефтепродуктов в виде паров бензина, а также продуктов его неполного сгорания известен каждому. Острые случаи отравления парами нефтепродуктов достаточно редки. Хроническое их воздействие не относится к факторам, улучшающим здоровье. И хотя оно, как правило, не дает острых и очевидных эффектов, местное население, вынужденное вдыхать в себя эти ароматы, достаточно активно протестует. Типичными ситуациями являются окрестности нефтеперегонных заводов, нефтехранилищ, нефтебаз, бензоколонок, автохозяйств, крупных автостоянок.

Гораздо более серьезные проблемы появляются при возникновении ситуации, когда взаимодействие летучих углеводородов, входящих в состав нефти и нефтепродуктов, окислов азота и ультрафиолетового излучения приводит к образованию смога. В таких случаях количество серьезно пострадавших может составлять тысячи человек.

3.2. Загрязнение вод.

Наиболее яркими и общеизвестными случаями печальных последствий воздействия нефти и нефтепродуктов на окружающую природную среду, является загрязнение вод. Самый тяжелый случай - мощное загрязнение толстым слоем в местах разливов нефти. Это может произойти при авариях танкеров и разрывов на трубопроводах. Жуткие картины утонувших в нефти животных и птиц многократно демонстрировались в средствах массовой информации. В случае если они не гибнут от удушья и не тонут, жить в сильно загрязненном нефтью состоянии они не смогут, из-за затруднения способности двигаться и утраты меховым и перьевым покровом терморегулирующих функций.

В ряде случае толстый слой нефтепродуктов на водной поверхности может оказаться огнеопасным. Известны случаи загорания прудов отстойников на нефтеперерабатывающих заводах. Нефть и нефтепродукты способны растекаться по поверхности воды тонким слоем, покрывая огромные поверхности. Все видели радужные пленки нефти на поверхности дождевых потоков, стекающих с поверхности автодорог. Такие пленки резко затрудняют поступление кислорода из атмосферы и понижают его содержание в воде. Кроме того, нефтепродукты в воде оказывают прямое токсическое действие на рыбу, резко ухудшают ее вкусовые качества. Плавающие длительное время по воде животные и птицы за счет такой пленки могут собрать на себе достаточное количество нефтепродуктов, чтобы это привело к серьезному загрязнению меха и перьев.

3.3. Загрязнение грунтов.

В отличие от воды, нефть, как правило, не образует больших растеканий по поверхности почвы. Определенную опасность представляет вариант загорания пропитанных нефтью и нефтепродуктами грунтов.

Основные же экологические проблемы при попадании нефти на землю связаны с грунтовыми водами. После просачивания до их поверхности, нефть и нефтепродукты начинают образовывать плавающие на воде линзы. Эти линзы могут мигрировать, вызывая загрязнение водозаборов, поверхностных вод. Одним из наиболее крупных примеров такого рода является ситуация в окрестностях Грозного в Чечне, под которым на глубине несколько метров образовалась огромная линза нефти и нефтепродуктов. Аналогичные проблемы отмечаются в окрестностях ряда нефтеперерабатывающих заводов, нефтебаз, военных аэродромов.

Обычно потери нефти и нефтепродуктов при добыче и переработке составляют 1-2%, для России это - около 5 млн. тонн в год. По более пессимистическим оценкам, только при переработке нефти в почву просачивается 1,5% общего объема горючего. В грунтах вокруг многих нефтеперерабатывающих заводов за десятилетия их работы накопилось огромное количество нефти и нефтепродуктов - иногда это сотни тысяч тонн. Неудивительно, что под большинством фабрик, складов, заводов, транспортных парков и аэропортов существуют целые бензиновые озера. Например, грунты под Грозным в Чечне превратились в одно из крупнейших нефтяных «месторождений», созданных человеком: специалисты утверждают, что его запасы достигают миллиона тонн. Подмосковная земля, по некоторым подсчетам, ежегодно впитывает 37 тыс. тонн нефтепродуктов.

Ежегодные мировые затраты на очистку и восстановление почвы от загрязнений углеводородами составляют десятки миллиардов долларов.

Источники загрязнения нефтью

Разумеется, основные источники загрязнения окружающей среды нефтепродуктами - предприятия и оборудование нефтегазодобывающей и нефтеперерабатывающей отраслей промышленности. В районах нефтедобычи все компоненты биосферы испытывают интенсивное воздействие, приводящее к нарушению равновесия в экосистемах.

В первую очередь загрязнение нефтью и нефтепродуктами окружающей среды вызвало серьезное беспокойство благодаря авариям на буровых скважинах, расположенных в море, и крушениях танкеров. При растекании пленки нефти по поверхности воды она образует слой углеводородов, различной толщины, покрывающий большие поверхности. Так 15 тонн мазута в течение 6-7 суток растекается, покрывая поверхность около 20 кв. км. Загрязнение почвы нефтью и продуктами ее переработки, как правило, имеет локальный характер, вызывая не менее разрушительные последствия.

Однако загрязнения, вызванные авариями, составляют лишь небольшую долю от общего количества загрязнения. Так, по данным Национальной академии Наук в Вашингтоне катастрофы и аварии при добыче и транспортировке нефти и нефтепродуктов составляет менее 6%, в то же время потери при транспортных перевозках составляют 34,9% от общего количества загрязнения углеводородами, причем в реки попадает 31,1% нефтепродуктов, а в атмосферу всего 0,8%.

Отработанные газы автомобиля содержат более 200 соединений, 170 из которых представляют опасность для биоты, в первую очередь тяжёлые металлы, накапливающиеся в почве вдоль автодорожного полотна, и, прежде всего, свинец. Особенно прочно фиксируют тяжелые металлы верхние органогенные горизонты почвенного покрова. Поэтому объектом мониторинга служат лесные подстилки и верхний пятисантиметровый слой почвы на расстоянии 5-10 м и 20-25 м от края проезжей части.

Автомобили не единственные передвижные загрязнители окружающей среды нефтепродуктами. Как правило, неэлектрифицированные железные дороги имеют высокую замазученность в районе железнодорожного полотна, причем, постоянное поступление нефтепродуктов железнодорожного полотна, делает практически нецелесообразным биологическую очистку территории.

Способы устранения нефтяных загрязнений

С возрастанием масштабов добычи, транспорта, хранения и переработки нефти проблема борьбы с аварийными утечками и выбросами нефти и нефтепродуктов становится острой мировой проблемой, в которой решающими и первостепенными являются вопросы экологии и экономики. Методы и средства защиты от аварийного растекания разработаны еще недостаточно. В соответствии с новыми национальными и международными законами «об охране окружающей среды предпринимаются значительные усилия к практическому разрешению этой проблемы.

До сих пор очистка грунта и нефтешламов ведется недостаточно эффективно и по большому счету остается практически нерешенной проблемой, и это несмотря на то, что разработку и совершенствование очистного и восстанавливающего оборудования ведут практически все фирмылидеры в области создания химического оборудования.

В свое время первые в мире сепараторные станции для очистки нефтяных шламов были построены на Ярославском и Волгоградском НПЗ. Из-за неудачного опыта работы по применению сепараторов для очистки нефтяных шламов не были продолжены, а спустя 25 лет наша технология вернулась в Россию через западные фирмы. В 1971 году на Уфимском нефтеперерабатывающем заводе была построена установка для сжигания нефтяного шлама, донных осадков шламонакопителей и флотопены, однако в следствии не экономичности ее использование продолжалось до 1980 года. Примерно в это же время установку для очистки нефтешлама создала шведская фирма «Alfa-Laval». Увы, опыт эксплуатации показал, что на такой установке можно очищать только свежие, вновь образующиеся нефтешламы, она совершенно не предназначена для очистки донных осадков шламонакопителей. В 1990 году на ПО «Пермнефтеоргсинтез» была смонтирована установка очистки нефтешлама немецкой фирмы «KHD» (ее аналогом можно считать и установку фирмы «Flottweg»). В начале 90-х годов широкую известность получили методы деструкции разлитой нефти биоштаммами. В настоящее время применяются специально созданные биоштаммы: путедойл, деворойл и др. Собственный метод очистки грунта от нефтепродуктов разработала американская фирма «Bogart Еnvironmental Services». Несколько лет она вполне успешно работает в Кувейте, очищая песчаный грунт от аварийных разливов нефти.