13. Способы борьбы с нефтезагрязнением. Борьба с загрязнением нефтью


13. Способы борьбы с нефтезагрязнением » СтудИзба

13. СПОСОБЫ БОРЬБЫ С НЕФТЕЗАГРЯЗНЕНИЕМ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ

В настоящее время применяют следующие методы ликвидации нефтяных загрязнений водных объектов:

-механические,

-физико-химические,

-химические,

-биологические.

13.1. Механические методы удаления нефти

К ним относятся различные методы сбора нефти с водной поверхности, начиная от ручного вычерпывания нефти до машинных комплексов нефтемусоросборщиков.

Первоначально должно быть осуществлено концентрирование и ограждение находящейся на водной поверхности нефти при помощи плавающих бонов.

Конструкция бонового заграждения состоит из плавучей, экранирующей и балластной частей. Плавучая часть может быть выделена в виде отдельных поплавков (1) прямоугольного или круглого сечения.

Экранирующая часть представляет собой гибкую или жесткую пластину (2), присоединенную к плавучей части бона и нагруженную для придания устойчивости балластной цепью, трубой или растяжками (3).

Предлагается устраивать заграждение подводного типа в виде пневматического барьера, принцип работы которого заключается в создании препятствий на поверхности воды при непрерывной подаче воздуха через перфорированную трубу, уложенную на дно водоема под определенныи углом к направлению течения.

В Канаде общество по борьбе с пролитой нефтью и служба охраны окружающей среды предложила испытать дивертор воздушных пузырьков, когда насосы и скорость течения делают невозможным испытание плавучих бонов. Дивертор представляет собой стальную  оцинкованную трубу диаметром 6 см, перфорированную, состоит из звеньев. Собирается на берегу и укладывается с помощью лебедки на дно реки под углом 15-30o к течению Через перфорацию компрессором подается сжатый воздух. За счет расположения дивертора под углом нефть клином направляется к берегу, где она может быть собрана ковшом.

Максимальная длина 134м, якорь не требуется.

Во ВНИИСПТнефти (ИПТЭР) разработан и испытан образец устройства для сбора нефти с поверхности воды при аварийных разливах на подводных переходах магистральных нефтепроводов через судоходные реки. Принцип работы – эффект вихревой воронки.  Испытания на р.Белой показали, что производительность нефтесборщика по нефти зависит от толщины пленки плавающей нефти и при толщине 3,5 мм составляет 30 м3/ч. Чем больше толщина пленки, тем больше производительность.

Один из запатентованных методов США предлагает использовать транспортер, установленный на плавучей платформе, нижняя часть движущейся ленты которого погружена в воду. При движении ленты через поверхность раздела вода – воздух нефть прилипает к ней и переносится вверх, где снимается с ленты специальным очистителем и переносится в накопитель. Для увеличения захвата нефти лента покрыта специальным волокнистым материалом.

В бывшем СССР предложено устройство следующей конструкции: в конце длинной фермы с емкостями на концах для плавучести, установлен сепаратор. С помощью направляющих эхранов нефть подается к сепаратору, откуда загрязненная вода и нефть поступают в специальные емкости.

Большое число методов и устройств предлагается для удаления нефти с больших акваторий (реки, моря). Зарубежные специалисты, например, французские, запатентовали устройство для обработки верхнего слоя жидкости, представляющей собой плоскодонное судно длиной 70 м, шириной 20 м, высотой 6 м и осадка – 4 м. В носовой части корпуса (на высоте воды) расположены отверстия для забора загрязненной нефтью воды, которая поступает в центральный отсек (внутри судна), где разделяется на нефть и воду.

Производительность такого типа устройств высокая: 150 т/ч, существует и более высокая производительность – до 6000 м3/ч.

13.2. Физико-химические методы удаления нефти

К ним следует отнести, в первую очередь, применение адсорбирующих материалов: пенополиуретан, угольная пыль, резиновая крошка, древесные опилки, пемза, торф, торфяной мох и т.п.

Губчатый материал из полиуретановой пены хорошо впитывает нефть и продолжает плавать после адсорбции. По расчетным данным 1 м3 полиуретанового пенопласта может адсорбировать с поверхности воды приблизительно 700 кг нефти.

Адсорбенты органического и неорганического происхождения перед применением могут гранулироваться (порошкообразные) и пропитываться гидрофобизаторами.

Технология применения заключается в распылении их на нефтяную пленку.

Перспективно применение гранулированных адсорбентов и жидкостей, обладающих магнитными свойствами, которые после адсорбции нефти легко удаляются магнитом.

Американская фирма разработала технологию применения для сбора нефти магнитной жидкостью , придающей нефти магнитные свойства и позволяющая убирать ее даже в виде тонких пленок. Но есть проблемы, так как подобные реагенты в основном токсичны. Кроме того, возникают трудности с равномерным рассеиванием гранул на загрязненной водной поверхности, особенно в ветреную погоду.

Для удаления нефти возможно применение минерального сырья – в частности перлитового. При термообработке при 600-1000oС перлитовое сырье вспучивается. Для гидрофобизации на нем создается тонкая пленка парафинполимерной смеси. Нефтепоглощение: у необработанного перлита 0,52; после обработки – 0,64-0,7 г/г перлита. Попадая на поверхность воды, материал адсорбирует нефть и образует густую плотную массу, удобную для сбора обычными средствами ( в том числе частыми траловыми сетями).

Патент Канады предусматривает сбор разлитой по поверхности воды нефти с помощью диатомовой земли при соотношении объемов земли и нефти от 3:1 до 1:1. Образующийся  глинообразный материал опускается на дно водоема. Смесь диатомной земли с сеном, соломой, торфом в сочетании с адсорбированной нефтью плавает на поверхности не меньше недели.

13.3. Химические методы удаления разливов нефти

Удаление нефти с помощью химических соединений – детергентов – нашло применение при разливах нефти на море.

К детергентам относятся растворители и ПАВ, способствующие образованию эмульсий. Наибольшее число этих соединений относится к алкилбензолсульфонатам Na, которые отличаются по длине углеводородной цепи, связанной с бензольнымм кольцом. Следует отметить, что токсичность детергентов для морских организмов часто выше, чем самой нефти и поражающее действие нефтяного загрязнения на гидробионты может быть только усилено.

Эстонские авторы предлагают испытать модифицированный термообработкой торф. Им наполняют пористые капроновые боны, что значительно упрощает технологию сбора и удаления нефтепродукта с поверхности воды.

Немцы (ФРГ) для связывания нефти в нефтевоздушные суспензии предлагают испытать высокодисперсную аморфную гидрофобную кремнекислоту – силикагель – сорбент для нефти.

13.4. Микробиологическое разложение нефти

Это перспективное направление предотвращения загрязнения водоемов нефтепродуктами. Для некоторых бактерий нефть является питательной средой. Микробиологическая активность в большей степени зависит от температуры: скорость микробиологических процессов удваивается при увеличении температуры на 10оС. На развитие микроорганизмов большое влияние оказывает содержание высоколетучих алифатических компонентов нефти. Введение в воду незначительных количеств нитратов и фосфатов увеличивает степень разрушения нефти на 70%.ю

Число органических соединений, используемых микроорганизмами в качестве источников углерода очень велико. Можно считать, что для каждого углеводородного соединения, существующие микроорганизмы способны его разложить.

Оценка степени загрязненности почв и методы их очистки разработаны гораздо слабее, чем для воды.

Механическая очистка почв и вод считается трудоемкой, связана со значительными экономическими затратами. По имеющимся, хотя и немногочисленным данным, перспективными могут оказаться микробиологические методы.

Испытания по биологической очистке старых нефтяных амбаров в округе Санта-Барбара (США): объем амбара 1110 м3. В течение 6 месяцев бактерии переработали 525 м3 нефти, а вся – оказалась разрушенной. На переработку 1 м3 материала в амбаре израсходовано 1,25 долларов.

Кавказским отделом гидрогеологии и водных ресурсов предложено создавать биологические пруды, обладающие повышенной самоочищающей способностью по отношению к нефтепродукту. Биопруд состоит из двух каскадов плотин, построенных в местах сточных вод. Верхний каскад пруда задерживает механические примеси и крупные частицы, а в нижнем каскаде происходит очистка от нефти и солей. Уровень воды в пруду на втором каскаде поддерживается на заданном уровне. Вода задерживается на десятки часов для микробиологического очищения. Иловые отложения (микроорганизмы) и мелководье создают благоприятные условия для роста камыша, осоки, то есть тех растений, которые потребляют неорганические ионы и способствуют развитию нефтеокисляющих бактерий.

Таким образом, существуют много методов и средств для ликвидаций нефтезагрязнения объектов природной среды. Но их выбор в каждом конкретном случае индивидуален в зависимости от природных и климатических условий.

Остановимся на вопросе сбора плавающей нефти с поверхности шламового амбара и нейтрализации ее вредного воздействия на компоненты природной среды.

Согласно выборочным обследованиям – количество плавающей нефти составляет от 50-60 кг до 10-12 т.

Нефть поступает в шламовые амбары 1) с буровыми растворами, в которые специально вводится как противоприхватная добавка; 2) с БСВ – от обмыва штоков буровых насосов, мытья полов в дизельном блоке и т.д.

В ряде случаев такая нефть содержит преимущественно легкие фракции углеводородов (Зап.Сибирь), а в некоторых местах (Узбекнефть, Белоруснефть, Краснодарнефтегаз) она может быть представлена тяжелыми смолистыми фракциями. В Западной Сибири, Татарии, Башкирии и др. практикуют откачку такой плавающей нефти в действующий нефтепромысловый коллектор. Однако откачка нефти с высоким содержанием смолистых и гудроновых фракций не эффективна и большая часть ее остается в амбарах.

Рассмотренные методы удаления нефти с водных поверхностей показали, что наиболее эффективными средствами являются физико-химическая сорбция и микробиологическое разложение. Эти методы наиболее перспективны для борьбы с нефтяными загрязнениями окружающей среды при строительстве скважин.

Перспективным является совмещение в одном материале способности физико-химической сорбции нефти и ее биодеструкции под действием микробиологического фактора компонентов природной среды.

Наиболее доступным и практичным целесообразно считать такой способ удаления нефтезагрязнения, при котором обеспечивается сбор плавающей нефти с помощью нефтесорбента и последующее захоронение такой массы непосредственно в шламовом амбаре или на специальных земельных участках с последующим ее биоразложением почвенными микроорганизмами. Для этого следует создать условия, которые обеспечат активизацию в почвенной среде природных нефтеокисляющих микроорганизмов. В первую очередь это (активизация) достигается путем создания в почве оптимального содержания биогенных элементов: N и P. Этим и обусловлен поиск биостимуляторов, входящих в состав нефтесорбентов.

Главным требованием к материалам, сорбирующим углеводороды нефти, является наличие высокоразвитой пористой структуры с гидрофобной поверхностью. Таким требованиям в полной мере отвечают новые нефтесорбенты, полученные на основе продуктов пиролиза отходов древесины, в частности технической щепы, шпона, опилок мягких пород древесины.

При пиролизе отходов такой древесины образуется порошок с размерами частиц 0,3-0.7 мм. Называется сорбент «Илокор».

Сорбционная емкость 8-8,8 г/г сорбента.

Удельная поверхность 2840-3660 м2/г.

Плотность 0,82-0,87 г/см3.

Материал экологически чистый, не оказывает отрицательного влияния на биологические объекты.

Вторая модификация «Эколан».

13.5. Технология сбора плавающей нефти с водных поверхностей

Необходимые технические средства:

- для ограждения загрязненных участков акваторий и локализации разливов нефти;

- для сбора плавающей на поверхности воды нефти;

- для удаления, утилизации или уничтожения собранных загрязненных веществ.

Технология применения нефтесорбента ЭКОЛАН для ликвидации нефтяного загрязнения водных поверхностей амбаров.

Сущность: нефтесорбент наносится на слой плавающей нефти.

Технические средства нанесения: могут быть использованы вентиляционные установки.

Сорбент обладает высокой плавучестью, не тонет и при адсорбции нефти, не смачивается водой. Нефть с нефтесорбентом может легко удаляться с водной поверхности механическим путем (может быть черпак или специальный сепаратор).

Недостатки:

при распылении сорбента в неблагоприятных условиях часть его выносится за пределы зоны очистки;

сорбент из-за низкой плотности плохо проникает в толщу нефтезагрязения и при большой толщине нефтяного слоя коэффициент использования сорбента резко снижается.

Указанные недостатки можно преодолеть путем подачи сорбента в зону очистки из-под воды, а распыление сорбента можно осуществить напорным водным потоком.

studizba.com

3.1 Меры борьбы с нефтяными загрязнениями на законодательном уровне. Нефть как источник загрязнения окружающей среды

Похожие главы из других работ:

Борьба с экологическими загрязнениями

1. Шум и его влияние на человека и мероприятия борьбы с ним

Антропогенный шум приводит к загрязнению окружающей среды. Акустический шум -- это распространяемые в воздухе беспорядочные звуковые колебания различной физической природы...

Гигиенический мониторинг состояния воздушной среды

2. Мониторинг воздушной среды на государственном уровне и на уровне субъектов РФ

Общегосударственный характер мониторинга атмосферного воздуха...

Загрязнение атмосферы и его влияние на озоновый слой Земли

Методы борьбы с появлением озоновых дыр

Проблема угрозы озоновому слою привела к заключению одного из первых, жестко обязательных для его участников международных соглашений в сфере охраны окружающей среды, - Венской конвенции по охране озонового слоя, подписанной в 1985 г. В 1987 г...

Загрязнение окружающей среды твердыми промышленными и бытовыми отходами

Поражение лесов России промышленными загрязнениями

Промышленные выбросы наносят большой урон лесам России. Наиболее обширные участки леса России, пораженные промышленными выбросами, находятся в районах городов Братска, Дзержинска, Мончегорска, Усть-Ильминска, Шелехова...

Лесные и торфяные пожары

2.2. Методы борьбы с лесными и торфяными пожарами.

Ликвидация пожара состоит из остановки пожара, его локализации, дотушивания и окарауливания. Ликвидацию массовых лесных и торфяных пожаров зачастую осложняют труднодоступность районов тушения и удаленность их от источников водоснабжения...

Нефть как источник загрязнения окружающей среды

3. Меры борьбы с нефтяными загрязнениями окружающей среды

...

Определение санитарно–защитной зоны предприятия

1.4 Меры борьбы с загрязнением

Основными мерами борьбы с загрязнением атмосферы являются: грамот-ное применение экономических санкций (порядок платы за загрязнение предусматривает кратное повышение выплат при превышении ПДВ или несанкционированных выбросах)...

Оценка риска здоровью человека при воздействии химических веществ на его организм

4. Выхлопы автотранспорта: проблемы загрязнения воздуха и меры борьбы с ними

В автомобильных двигателях внутреннего сгорания в мире ежегодно сжигается около 2 млрд. т. нефтяного топлива. При этом коэффициент полезного действия в среднем составляет 23%, остальные 77% уходят на обогрев окружающей среды...

Пластинчатые теплообменники

3. Проблемы борьбы с загрязнениями

Многие специалисты отмечают потерю тепловой эффективности ПТО в процессе эксплуатации вследствие загрязнения поверхности нагрева. Например, коллеги из г...

Пластинчатые теплообменники

4. Опыт борьбы с загрязнениями пластинчатых теплообменников

В сложившихся условиях с февраля 2002 г...

Приют для бездомных животных

1.3.3 Направления борьбы с бездомными животными

Таким образом, в экономически развитых странах борьба с бездомными животными осуществляется по нескольким направлениям: - создание системы учета...

Проблема голода в концепции устойчивого развития

2.3 Попытки борьбы с голодом

Каким же образом человечество пытается бороться с этой глобальной, касающейся все страны в целом и каждую в отдельности, проблемой? Мировое сообщество неоднократно ставило цель ликвидировать голод или, по крайней мере, снизить его остроту...

Смог, его причины и последствия. Пути снижения загрязнения атмосферы

МЕТОДЫ БОРЬБЫ СО СМОГОМ

Смог несет большую опасность для всей биосферы. Борьба с ним - одна из главнейших задач в решении экологического вопроса. На городском уровне, борьба со смогом заключается в принятии различных законодательных мер...

Теорема Коуза и борьба с загрязнением окружающей среды

2.2 Государственная политика в области контроля над загрязнениями окружающей среды

Существуют три основных пути сокращения вредных выбросов в окружающую среду 1) установление норм или стандартов по вредным выбросам; 2) введение платы за выбросы; 3) продажа временных разрешений на выбросы...

Эколого-экономическое обоснование выбора модели реактора для процесса каталитической очистки отходящих газов ТЭЦ от диоксида серы

3. Методы борьбы с выбросами SO2

Для обезвреживания отходящих газов от газообразных и парообразных токсических веществ применяют следующие методы: абсорбции, адсорбции, каталитические, термические, конденсации и компримирования. Абсорбционные методы очистки...

eco.bobrodobro.ru

Меры борьбы с загрязнением морей

 

 

В 1954 году в Лондоне прошла международная конференция, ставившаяся целью выработать согласованные действия по охране морской среды от загрязнения нефтью. На ней была принята конвенция, определяющая обязанности государств в этой области. Позже в 1958 году в Женеве были приняты еще четыре документа: об открытом море, о территориальном море и прилежащей зоне, о континентальном шельфе, о рыболовстве и охране живых ресурсов моря. Эти конвенции юридически закрепили принципы и нормы морского права. Они обязывали каждую страну разработать и ввести в действие законы, запрещающие загрязнять морскую среду нефтью, радиоотходами и другими вредными веществами. Прошедшая в 1973 году в Лондоне конференция приняла документы по предотвращению загрязнения с судов. Согласно принятой конвенции, каждое судно должно иметь сертификат - свидетельство о том, что корпус, механизмы и прочая оснастка находятся в исправном положении и не наносят ущерб морю. Соответствие сертификатам проверяется инспекцией при заходе в порт.

Запрещен слив нефтесодержащих вод с танкеров, все сбросы с них должны выкачиваться только на береговые приемные пункты. Для очистки и обеззараживания судовых сточных вод, в том числе хозяйственно-бытовых, созданы электрохимические установки. Институт океанологии РАН разработал эмульсионный метод очистки морских танкеров, полностью исключающий попадание нефти в акваторию. Он заключатся в добавлении к промывной воде нескольких поверхностно-активных веществ (препарат МЛ), что позволяет осуществить на самом судне очистку без сброса загрязненной воды или остатков нефти, которую можно впоследствии регенерировать для дальнейшего использования. С каждого танкера удается отмыть до 300 т нефти.

В целях предотвращения утечек нефти совершенствуются конструкции нефтеналивных судов. Многие современные танкеры имеют двойное дно. При повреждении одного из них нефть не выльется, ее задержит вторая оболочка.

Капитаны судов обязаны фиксировать в специальных журналах сведения обо всех грузовых операциях с нефтью и нефтепродуктами, отмечать место и время сдачи или слива с судна загрязненных сточных вод.

Для систематической очистки акваторий от случайных разливов применяются плавучие нефтесборщики и боковые заграждения. Также в целях предотвращения растекания нефти используются физико-химические методы. Создан препарат пенопластовой группы, который при соприкосновении с нефтяным пятном полностью его обволакивает. После отжима пенопласт может использоваться вторично в качестве сорбента. Такие препараты очень удобны из-за простоты применения и невысокой стоимости, однако их массовое производство пока не налажено. Также существуют сорбирующие средства на основе растительных, минеральных и синтетических веществ. Некоторые из них могут собирать до 90% разлитой нефти. Главное требование, которое к ним предъявляется, - это непотопляемость.

После сбора нефти сорбентами или механическими средствами на поверхности воды всегда остается тонкая пленка, которую можно удалить путем разбрызгивания разлагающих ее химических препаратов. Но при этом эти вещества должны быть биологически безопасны.

В Японии создана и апробирована уникальная технология, с помощью которой можно в короткие сроки ликвидировать гигантское пятно. Корпорация «Кансай санге» выпустила реактив ASWW, основной компонент которого - специально обработанная рисовая шелуха. Распыленный по поверхности, препарат в течение получаса всасывает в себя выброс и превращается в густую массу, которую можно стащить простой сетью.

Оригинальный способ очистки продемонстрирован американскими учеными в Атлантическом океане. Под нефтяную пленку на определенную глубину опускается керамическая пластинка. К ней подсоединяется акустическая пластинка. Под действием вибрации сначала скапливается толстым слоем над местом, где установлена пластинка, а затем смешивается с водой и начинает фонтанировать. Электрический ток, подведенный к пластинке, поджигает фонтан, и нефть полностью сгорает.

Для удаления с поверхности прибрежных вод пятен масел американские ученые создали модификацию полипропилена, притягивающего жировые частицы. На катере-катамаране между корпусами поместили своеобразную штору из этого материала, концы которой свисают в воду. Как только катер попадает на пятно, нефть прочно прилипает к «шторе». Остается лишь пропустить полимер через валики специального устройства, которое отжимает нефть в приготовленную емкость.

С 1993 года был запрещен сброс жидких радиоактивных отходов (ЖРО), но число их неуклонно растет. Поэтому в целях защиты окружающей среды в 90-е годы стали разрабатываться проекты очистки ЖРО.

В 1996 году представители японских, американских и российских фирм подписали контракт на создание установки по переработке ЖРО, скопившихся на Дальнем Востоке России. На реализацию проекта правительство Японии выделило 25,2 млн. долларов.

Однако, несмотря на некоторые успехи в поиске эффективных средств, ликвидирующих загрязнения, о решении проблемы говорить рано. Только внедрением новых методик очисток акваторий невозможно обеспечить чистоту морей и океанов. Центральная задача, которую необходимо решать всем странам сообща, - предотвращение загрязнения.

 

 

biofile.ru

Борьба с загрязнением нефтью — контрольная работа

Федеральное агентство по образованию РФ

Ярославский государственный университет имени П.Г. Демидова

Заочное отделение

 

 

 

Р Е Ф Е Р А Т

 

На тему:

БОРЬБА С ЗАГРЯЗНЕНИЕМ НЕФТЬЮ

 

 

 

Выполнила студентка 4 курса группы ЭК

Саламатова Екатерина Александровна

 

 

 

 

Ярославль

2008 Физические и химические свойсвта нефти. Нефть – очень коварный загрязнитель, так как у нее очень сложный физико-химический состав. В нефти могут присутствовать тысячи соединений. В любом сорте нефти содержится 200-300 соединений. На 50-98 % нефть состоит из углеводородов: алкаков, циклоалканов, ароматических соединений. В сосав нефти могут также входить и другие соединения: соединения серы (около 10 %). Считают, что рыба и беспозвоночные после контакта в снефтью приобретают привкус керосина из-за соединений серы. В нефти также содержатся жирные кислоты и азотные соединения, а также ванадий и никель.

Судьба нефти, которая попала в океан, различна. Она зависит от ее состава и действия различных факторов.

Распространение. Если количество излившейся нефти невелико, на поверхности моря появляется радужная пленка. 100-200 литров могут покрыть 1 кв.км поверхности моря толщиной 0,1 мм. Если нет непосредственной угрозы пляжам, низким побережьям и гнездовьям птиц, меры борьбы применяются лишь в тех случаях, когда толщина слоя нефти не менее 0,1 мм.

Нефть на поверхности моря переносится течением и ветром.

Испарение наиболее интенсивно происходит в первые несколько часов. Сырую нефть можно поджечь только в первые 30 минут после разлива, пока она еще не соединилась с водой. К концу первых суток испаряется до 50 % нефти. Испаряясь, нефть загрязняет атмосферу.

Растворение. Когда нефть разлагается, окисляясь под воздействием ультрафиолетовых лучей, образуются водорастворимые жирные кислоты и спирты, которые легче поддаются разложению микроорганизмами, чем исходные углеводороды.

Эмульгирование. При волнении на море, при появлении пены и брызг, нефть абсорбирует воду. После абсорбции нефтяной слик распадается на отдельные куски. Помимо эмульсии типа «вода в нефти» в море, особенно после внесения диспергирующих веществ, образуется эмульсия типа «нефть в воде».

Эмульгирование и диспергирование является эффективным средством уменьшения количества плавающей нефти.

Биологическое разложение. Разлагать нефть способны около 90 видов морских бактерий и грибов, а также некоторые водоросли. Однако нефть не содержит достаточного количества таких питательных веществ как азот и фосфор, которые необходимы для развития бактерий.

Разложение нефтяных углеводородов бактериями происходит быстрее, когда нефть не плавает на поверхности моря, а естественным путем или под действием химических диспергаторов рассеивается в толще воды в виде капель размером 1 мкм.

Механическое разрушение. Во всех морях встречаются комки смолы величиной с горошину, имеющие различное происхождение. Они  образуются при старении нефти, плавающей на поверхности моря.

Погружение. Плавающие комки смолы частично образуют питательную среду для морских животных. Известковые части этих животным могут уменьшать плавучесть смолы настолько, что комки начинают тонуть. После рассеивания нефти в морской воде, ее капли попадают в кишечник планктонных животных – фильтратов. Вместе с другими неперевариваемыми веществами они постоянно обнаруживаются в фекальных комочках конепод.

Вынос на берег. Когда нефтяной слик приносится ветром к берегу, на пляжах накапливаются комки смолы, а также нефть в довольно больших количествах. Здесь нефть легко впитывается в отложения. Проникновение нефти в межпоровые пространства между частицами отложений hgjbc[jlbn особенно интенсивно в случае применения химических диспергаторов. Когда нефть попадает в толщу осадков и лишается контакта с их поверхностным слоем, содержащим кислород, она становится недоступной для разложения. Так ископаемые залежи сохранялись в анаэробных условиях в течение миллионов лет.

Накопление и глобальное распределение нефти в океане. Нефть в океане способна накапливаться, но определить ее количество очень трудно.

Углеводороды с большим числом атомов углерода, особенно циклические алканы и ароматические соединения, почти не испаряются с поверхности воды, не растворяются в воде и не поддаются биологическому разложению. Это способствует сохранению их в морской среде в течение длительного периода времени, а также их накоплению.

Значительное количество углеводородов, входящих в состав нефти, продуцируется растительностью как наземной, так и морской.

Среди полициклических ароматических соединений, присутсвтующих в морской среде, встречаются и канцерогенные (бензапирен).

Источники загрязнения морей нефтью

В некоторых прибрежных районах нефтяные пласты расположены настолько близко от океанского дна, что сырая нефть просачивается через них и загрязняет толщу воды и поверхность моря. В целом в результате естественного просачивания в океан поступает столько же нефти, сколько и при различных авариях.

Небольшое количество нефти поступает с суши в моря по рекам с бытовыми стоки и грязью, смываемой в канализацию с городских территорий. С промышленными стоками в море ежегодно попадает 0,3 млн. тонн нефти, а со стоками нефтеперерабатывающих заводов – 0,2 млн. тонн.

Даже при отсутствии разливов нефти из-за утечек из многочисленных скважин и с буровых платформ теряется 0,1 млн. тонн в год. За последние 30 лет в Мировом океане пробурено 2000 скважин.

Определенное количество нефти попадает в море при перевозке танкерами устаревших моделей. После первого рейса на переборках танкера налипает 0,3 % нефти от его емкости. По окончании разгрузки танки промываются горячей водой, которая подается под большим давлением. Во время обратного перехода танки частично заполняются балластом – морской водой. Прежде промывочные воды вместе с остатками нефти сбрасывались в море на обратном пути, а балластная вода откачивалась незадолго перед вхождением в порт погрузки. Этим и объяснялось значительное поступление нефти в море с танкеров старого типа.

Танкеры современного типа оборудованы специальными танками, в которых нефть отделяется от воды, а затем сдается в порт прибытия.

Даже в случае соблюдения всех мер предосторожности невозможно полностью избежать катастроф на море. По статистическим подсчетам в настоящее время аварии танкеров происходят в среднем на каждом тысячном заходе в порт через 50 лет работы танкера. Примерно 75 % аварий танкеров происходит по вине человека. Причины аварий: посадка на мель, столкновения, аварии, вызванные несовершенством конструкции судна или навигационного оборудования, разбивание о причал, поломка двигателя, пожары, взрывы.

Борьба с загрязнениями нефтью

Для уменьшения поступления в океан углеводородов следует использовать любую возможность. Особенно важно совершенствовать мероприятия по технике безопасности, улучшить конструкцию судов, не допускать ошибок при судовождении.

Если бы имелась хоть какая-то гарантия того, что ветер не пригонит нефть в прибрежную зону, а в звгрязненном районе не окажутся морские птицы с разливом нефти можно было бы и не бороться. Если рассуждать трезво в открытом море нефтяной слик не представляет опасности, хотя смола, конечно, рано или поздно окажется на пляже.

Вряд ли можно как-то помочь икре рыб и планктону, находящемуся в воде под tanzysv слоем, поскольку они подвергаются пагубному воздействию токсичных углеволородов, выделяющихся в воду в течение первых дней разлива нефти.

Наиболее активно применялись диспергаторы в борьбе с разлившейся нефтью. Однако биологический ущерб от их применения оказался намного больше, чем ущерб, который можно было ожидать от загрязнения только нефтью, так как используемые диспергаторы были довольно токсичны. Поэтому их применение целесообразно лишь  в особых случаях.

В последнее время выпускаются малотоксичные диспергаторы. Это ПАВ, способствующие образованию в воде мельчайших подвешенных капель нефти диаметром 1-5 мкм. В результате этого нефтяной слик исчезает с поверхности моря. Под воздействием диспергаторов капли нефти не прилипают к поверхности находящихся в воде частиц и к донным отложениям. При приеменении современных диспергаторов отпадает необходимость перемешивать нефть, диспергатор и воду. Они сами хорошо смешиваются с нефтью и водой, что позволяет использовать их, распыляя с вертолета.

Диспергаторы лучше использовать после того, как испарятся легкие, летучие фракции нефти. С другой стороны, диспергаторы лучше использовать до того, как образуется эмульсия типа «вода в нефти» («шоколадный мусс»), являющийся более стойким и трудно рассеиваемым образованием, чем нефтяной слик.

Один из новых способов предотвращения загрязнения морской поверхности нефтью. Структуратор – новое вещество позволяет изменять агрегатное состояние нефти и нефтепродуктов, которые после взаимодействия с ним преобразуются в гелеобразное или твердоупругое состояние, легко собираемое с поверхности воды при помощи средств для сбора нефти.

В случае появления разлива нефти участок обрабатывают с помощью распыляющих устройств структуратором по его периметру, что предотвращает увеличение площади загрязнения. Затем подают структуратор от периферии к центру и одновременно собирают вакуумным насосом. Способность геля не разрушаться в морской воде 5-7 дней дает возможность осуществить его сбор даже в случае разрыва пятна загрязнения на отдельные части.

Специалисты считают, что лучшим средством борьбы с нефтью на поверхности моря является механическая очистка. Для этого можно использовать следующие методы:

  1. Адгезию: нефть прилипает к поверхностям, особенно олефильным. Сконструированы специальные приспособления с вращающимися дисками, барабанами или непрерывными лентами, с которых налипшую нефть удаляют механическим способом.
  2. Порог: тонкий поверхностный слой морской воды и нефти перетекает через порог, после чего нефть отделяется от водыю
  3. Циклоны: создается водоворот с понижением уровня в центре, откуда и выкачивается нефть.
  4. Всасывание: поверхностный слой морской воды всасывается, после чего нефть отделяется от воды.

Если все усилия по сбору нефти на месте аварии не увенчались успехом, остается еще одна последняя возможность удалить нефть с поверхности воды. Это грязная тяжелая работа с помощью ведер и лопат, небольших самоходных вакуумных установок, обычно используемых в сельском хозяйстве для закачивания и вывозки на поля жидкого навоза.

Выводы

  1. При разведке и транспортировке углеводородного сырья основное внимание необходимо обращать на технику безопасности и использование новейших технологий.
  2. Если же произошли аварийные разливы нефти, то нобходимо использовать тот комплекс защитных мероприятий, который соответствует конкретной ситуации.
  3. При волнении в открытом море, если есть подозрение, что нефть пойдет к пляжам или птичьим базарам, рекомендуется применять малотоксичные диспергаторы.
  4. В закрытых бухтах и гаванях целесообразно собирать нефть механическими способами.
  5. Песок и гарвий плдяжей, загрязненных нефтью, приходится заменять на чистый субстрат.
  6. Для спасения загрязненных нефтью птиц целесообразно создавать специальные стации, оборудованные материалами для их очистки теплой водой, убежищаим и кормом.

 

Используемая литература

  1. Гарин В.М., Кленова И.А. Колесников В.И. Экология для технических ВУЗов, Ростов-на-Дону,2001.
  2. Челноков А.А., Ющенко Л.Ф. Основы промышленной экологии, Минск, Высшая школа, 2001.
  3. Экология под редакцией Г.В. Тягунова и Ю.Г. Ярошенко,М., Логос, 2005.

 

myunivercity.ru

Борьба с нефтяным загрязнением

Количество просмотров публикации Борьба с нефтяным загрязнением - 133

1.При строительстве и эксплуатации буровых платформ на них устанавливают по всœей площади настил с системой стока в специальные емкости. Выбуренный со дна шлам собирают, вывозят на береговые базы и складируют в специальных местах, исключающих сток в водные объекты.

Промывочные воды, жидкость из систем охлаждения используют в оборотных системах водоснабжения.

Бурение с возможным появлением нефти проводят при наличии обратного клапана на скважинœе или устройства, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ обеспечит ее своевременное перекрытие.

Перед началом эксплуатации скважина оборудуется герметичным устьевым устройством, для сбора отходов.

2.Предотвращение загрязнения с нефтеналивных судов. Суда водоизмещение более 70 тыс. т должны иметь емкости для приема чистого балласта. В такие емкости грузить нефть запрещается. Все нефтяные отходы должны поступать на береговые приемные пункты. Все транспортные суда должны быть оснащены сепарационными устройствами для очистки сливных вод, а танкеры – устройствами, позволяющими проводить их мойку без слива нефтяных остатков в море.

Береговые очистные сооружения, куда поступает отработанная вода, должны не только очищать воду, но и регенерировать несколько тысяч тонн нефти. Обычно для мойки нефтяных емкостей используют ПАВ и специальные устройства. Вода не сбрасывается в море, а регенерируется. С каждого танкера удается собрать в среднем до 300 т нефти.

При отсутствии специальных устройств промывку танкеров осуществляют с помощью береговой станции.

В целях предотвращения утечки нефти совершенствуют конструкцию танкеров: обычно они имеют ʼʼдвойное дноʼʼ.

3.Для очистки портовых акваторий от розливов нефти применяют плавучие нефтесборщики и бóновые заграждения. Нефтесборщики способны очищать водную поверхность от плавающих нефтепродуктов и мусора.

Бóновые заграждения предназначены для локализации случайных и аварийных разливов нефти на акватории порта и в открытом море. Их изготавливают из стеклопластика, устойчивого к нефти, ветру и течению.

В ряде случаев растекание нефти предотвращают химическими методами. С этой целью по периметру пятна наносят вещества-адсорбенты (пенопласты).

После сбора нефти химическим или механическим способом на поверхности воды остается ее тонкая пленка. Эту пленку удается удалить с помощью химических веществ, которые приводят к деградации пленки. Диспергирующие вещества не извлекают из воды, в связи с этим основное требование к ним – безопасность. Нефтяная пленка после такой обработки распадается в толще воды и окончательно разрушается в результате биохимических процессов под действием микроорганизмов.

referatwork.ru