Czyszczenie preparatami bakteryjnymi. Zatrucie olejem

Zazwyczaj straty ropy i produktów naftowych podczas produkcji i przetwarzania wynoszą 1-2%, w przypadku Rosji wynosi to około 5 milionów ton rocznie; Według bardziej pesymistycznych szacunków, jedynie podczas rafinacji ropy naftowej do gleby przedostaje się 1,5% całkowitej objętości paliwa. W ciągu dziesięcioleci działalności w glebie wokół wielu rafinerii ropy naftowej zgromadziły się ogromne ilości ropy i produktów naftowych – czasami setki tysięcy ton. Nic dziwnego, że pod większością fabryk, magazynów, fabryk, parków transportowych i lotnisk istnieją całe jeziora benzyny. Na przykład gleba w pobliżu Groznego w Czeczenii zamieniła się w jedno z największych „pól” naftowych stworzonych przez człowieka: eksperci twierdzą, że jej rezerwy sięgają miliona ton. Według niektórych szacunków obwód moskiewski wchłania rocznie 37 tys. ton produktów naftowych.

Roczny globalny koszt oczyszczania i rekultywacji gleby z zanieczyszczeń węglowodorowych wynosi dziesiątki miliardów dolarów.

Źródła zanieczyszczeń olejami

Oczywiście głównymi źródłami zanieczyszczenia środowiska produktami naftowymi są przedsiębiorstwa i urządzenia przemysłu wydobywczego ropy i gazu oraz rafinacji ropy naftowej. Na obszarach wydobycia ropy naftowej wszystkie elementy biosfery podlegają intensywnym wpływom, co prowadzi do braku równowagi w ekosystemach.

Przede wszystkim poważne obawy budzi zanieczyszczenie środowiska ropą i produktami naftowymi w związku z wypadkami w przybrzeżnych odwiertach i wrakami tankowców. Kiedy warstwa oleju rozprzestrzeni się na powierzchni wody, tworzy warstwę węglowodorów o różnej grubości, pokrywającą duże powierzchnie. Tak więc 15 ton oleju opałowego rozprowadza się w ciągu 6-7 dni, pokrywając powierzchnię około 20 metrów kwadratowych. km. Zanieczyszczenie gleby ropą i jej produktami ma z reguły charakter lokalny i powoduje nie mniej destrukcyjne skutki.

Jednakże zanieczyszczenia spowodowane wypadkami stanowią jedynie niewielką część całkowitego zanieczyszczenia. Zatem według Narodowej Akademii Nauk w Waszyngtonie wypadki i wypadki podczas wydobycia i transportu ropy naftowej i produktów naftowych stanowią niecałe 6%, podczas gdy straty podczas transportu stanowią 34,9% całkowitej ilości węglowodorów zanieczyszczeń, z czego 31,1% produktów naftowych przedostaje się do rzek, a tylko 0,8% do atmosfery.

Spaliny samochodowe zawierają ponad 200 związków, z czego 170 stanowi zagrożenie dla fauny i flory, przede wszystkim metale ciężkie, które gromadzą się w glebie wzdłuż jezdni, a przede wszystkim ołów. Górne poziomy organiczne pokrywy glebowej szczególnie mocno zatrzymują metale ciężkie. Dlatego też przedmiotem monitoringu jest ściółka leśna oraz wierzchnia pięciocentymetrowa warstwa gleby w odległości 5-10 m i 20-25 m od krawędzi jezdni.

Samochody nie są jedynymi mobilnymi trucicielami środowiska produktami ropopochodnymi. Z reguły koleje niezelektryfikowane charakteryzują się dużym zanieczyszczeniem olejem w rejonie toru kolejowego, a stały dopływ produktów naftowych do toru kolejowego sprawia, że ​​biologiczne oczyszczanie terenu jest praktycznie niepraktyczne.

Metody eliminacji zanieczyszczeń olejowych

Wraz ze wzrostem skali wydobycia, transportu, magazynowania i rafinacji ropy naftowej, problem zwalczania przypadkowych wycieków i emisji ropy naftowej i produktów naftowych staje się palącym problemem globalnym, w którym decydujące i nadrzędne znaczenie mają kwestie środowiskowe i ekonomiczne. Metody i środki ochrony przed awaryjnym rozprzestrzenianiem się nie są jeszcze dostatecznie rozwinięte. Zgodnie z nowymi krajowymi i międzynarodowymi przepisami prawa dotyczącymi ochrony środowiska, podejmowane są znaczne wysiłki w celu praktycznego rozwiązania tego problemu.

Do chwili obecnej oczyszczanie gleby i osadów olejowych nie jest przeprowadzane wystarczająco skutecznie i w zasadzie pozostaje problemem praktycznie nierozwiązanym, i to pomimo faktu, że prawie wszyscy wiodący firmy z zakresu tworzenia aparatury chemicznej.

Kiedyś w rafineriach ropy naftowej w Jarosławiu i Wołgogradzie zbudowano pierwsze na świecie stacje separatorów do oczyszczania osadów olejowych. Ze względu na nieudane doświadczenia prace nad zastosowaniem separatorów do oczyszczania osadów olejowych nie były kontynuowane i 25 lat później nasza technologia wróciła do Rosji za pośrednictwem zachodnich firm. W 1971 roku w Rafinerii Nafty Ufa wybudowano instalację do spalania mułów olejowych, osadów dennych zbiorników osadowych i piany flotacyjnej, jednak ze względu na jej nieefektywność eksploatowano ją do 1980 roku. Mniej więcej w tym samym czasie szwedzka firma Alfa-Laval stworzyła oczyszczalnię osadów roponośnych. Niestety, doświadczenie eksploatacyjne pokazało, że oczyszczalnia taka może oczyszczać jedynie świeże, nowo powstałe osady olejowe; w żadnym wypadku nie jest ona przeznaczona do oczyszczania osadów dennych zbiorników magazynujących osady. W 1990 roku w Stowarzyszeniu Produkcyjnym Permnefteorgsintez zainstalowano instalację oczyszczania osadów olejowych niemieckiej firmy KHD (za jej odpowiednik można uznać instalację firmy Flottweg). Na początku lat 90-tych powszechnie znane stały się metody niszczenia rozlanej ropy za pomocą bioszczepów. Obecnie stosuje się specjalnie stworzone bioszczepy: putedoil, devoroil itp. Amerykańska firma Bogart Environmental Services opracowała własną metodę oczyszczania gleby z produktów naftowych. Od kilku lat z powodzeniem sprawdza się w Kuwejcie, oczyszczając piaszczystą glebę z wycieków ropy.

Zanieczyszczenia olejami hamują aktywność fotosyntetyczną roślin. Wpływa to przede wszystkim na rozwój glonów glebowych. W zależności od dawki H przedostającego się do gleby oraz zachowania gleby i szaty roślinnej obserwuje się różne reakcje glonów glebowych: od częściowego zahamowania i zastąpienia jednych grup innymi, aż do utraty poszczególnych grup lub całkowitej śmierci całego flora glonowa. Wyznacznikiem ekstremalnych warunków na granicy stref tolerancji i oporu jest zmiana składu gatunkowego glonów. Dynamikę i stopień samooczyszczenia w strefie tolerancji dobrze odzwierciedla liczba glonów.[...]

Zanieczyszczenie olejami wpływa również na organizmy żywe, osłaniając promieniowanie słoneczne i spowalniając odnowę tlenu w wodzie. W rezultacie plankton, główny produkt spożywczy organizmów morskich, przestaje się rozmnażać. Grube warstwy oleju często powodują śmierć ptaków morskich.[...]

Zanieczyszczenie Oceanu Światowego produktami naftowymi podczas ich wydobycia i transportu jest jednym z najpoważniejszych problemów, gdyż stabilne pola zanieczyszczeń ropą obserwuje się właśnie w strefach transportowych (szlakach morskich) i na obszarach produkcyjnych (głównie u wybrzeży i na szelfie strefa).[...]

Zanieczyszczenie gleby N i NP prowadzi do gwałtownego zaburzenia mikrobiocenozy gleby. Kompleks mikroorganizmów glebowych reaguje na zanieczyszczenia olejami po krótkotrwałym zahamowaniu zwiększeniem ich ogólnej liczebności i zwiększeniem aktywności. Przede wszystkim dotyczy to mikroorganizmów utleniających węglowodory, których liczba gwałtownie wzrasta w porównaniu z glebami niezanieczyszczonymi. Społeczność mikroorganizmów glebowych staje się niestabilna. W miarę rozkładu N i OP w glebie całkowita liczba mikroorganizmów zbliża się do wartości tła, ale liczba bakterii utleniających olej (przez długi czas, na przykład w glebach południowej tajgi do 10-20 lat) jest znacznie przekracza te same grupy w glebach niezanieczyszczonych. [...]

W przypadku zanieczyszczeń olejowych organizacja obserwacji odbywa się w zależności od złożoności rzeźby, warunków geochemicznych i hydrologicznych. Punkty poboru próbek łączone są w system profili w kierunku przemieszczania się spływu powierzchniowego z miejsc wycieków do miejsc pośredniej lub końcowej akumulacji. Minimalna liczba profili wynosi 3. Jednocześnie układa się szereg studni poszukiwawczych, które również są umiejscowione na profilach wzdłuż przepływu wód gruntowych i muszą przechodzić przez obszar intensywnego zanieczyszczenia.[...]

Przypadki zanieczyszczenia ropą są powszechne w wielu krajach uprzemysłowionych. Zazwyczaj tego typu zanieczyszczenia odpowiadają za 30-40% całkowitego zanieczyszczenia wód podziemnych, a pod względem skali negatywnego oddziaływania ropa naftowa plasuje się obok wiodących zanieczyszczeń chemicznych - związków azotu, siarki, chloru i fosforu. Istnieją przykłady z praktyki krajowej i zagranicznej, gdzie na dziesięciolecia wyłączano podziemne ujęcia wody na skutek skażenia produktami naftowymi. W niektórych miejscach wyeliminowanie zanieczyszczeń przy akceptowalnych wskaźnikach technicznych i ekonomicznych jest prawie niemożliwe. Skuteczność zwalczania zanieczyszczeń olejowych wód podziemnych jest znacznie obniżona ze względu na niedostateczną wiedzę na temat mechanizmu zanieczyszczenia produktami naftowymi oraz słaby rozwój metod jego oznaczania.[...]

Monitoring zanieczyszczeń olejami stanowi wydzieloną część systemu zarządzania jakością środowiska, która obejmuje gromadzenie i gromadzenie informacji o rzeczywistych parametrach głównych składników środowiska oraz prognozowanie zmian ich jakości w czasie.[...]

Likwidacja zanieczyszczeń olejowych jest przedsięwzięciem bardzo kosztownym. W ten sposób wydano około 8 milionów dolarów na projekt odbudowy środowiska na Alasce w związku z katastrofą tankowca Exxon Valder w 1989 r., podczas gdy linię brzegową o długości ponad 73 mil dwukrotnie spryskano 500 tonami leku zawierającego składniki odżywcze i stymulatory wzrostu drobnoustrojów, co przyspieszyło proces biodegradacja węglowodorów ropopochodnych 3-5 razy.[...]

Zbieranie i usuwanie zanieczyszczeń olejowych z powierzchni wody odbywa się za pomocą odpieniaczy (separatorów) o różnej konstrukcji i z materiałów chłonnych.[...]

Inną cechą zanieczyszczeń olejami jest ich zdolność do wychwytywania i koncentracji innych substancji zanieczyszczających, takich jak metale ciężkie i pestycydy (DDT). Kiedy ropa jest rozprowadzana na dużym obszarze, prawdopodobieństwo wystąpienia różnych reakcji znacznie wzrasta, ponieważ substancje rozpuszczalne w oleju mają możliwość uczestniczenia w różnorodnych procesach chemicznych.[...]

Istnieją dowody na wpływ zanieczyszczeń olejami na mikroflorę i aktywność enzymatyczną gleb. Powoduje znaczne osłabienie procesów biochemicznych i negatywnie wpływa na rozwój mechanizmów kompensacyjnych autoregulacji procesów biochemicznych. Większość enzymów glebowych reaguje na zanieczyszczenia olejami zmniejszając swoją aktywność, przez co korelacja między aktywnością enzymów glebowych a oddychaniem gleby zostaje zakłócona.

6.20

Aby zlokalizować nagromadzenie zanieczyszczeń olejowych w ograniczonych obszarach akwenu, aby uniknąć rozprzestrzeniania się oleju na powierzchni dużego obszaru, stosuje się pływające bariery - wysięgniki. Wysięgniki stosuje się również jako środek zapobiegawczy w okolicy bunkrowania paliwem statków oraz przy rozładunku tankowców, aby zapobiec przedostawaniu się zanieczyszczeń w przypadku nieoczekiwanego uszkodzenia węży i ​​innych części urządzeń pompujących, a także przypadkowego przelania się ładunku i zbiorników paliwa podczas Ładowanie. Wykorzystuje się ogrodzenia boczne mobilne, holowane przez statki motorowe oraz bardziej popularne stałe, instalowane przez instalatorów wysięgników w określonym miejscu. Wysięgniki mobilne zbierają olej z powierzchni wody z prędkością 1-1,5 węzła przy kącie rozwarcia ramion wysięgnika 18-20°. Dane te dotyczą również odbioru ropy naftowej za pomocą stałych barier bocznych instalowanych na rzekach, kanałach i innych obszarach o stałych prądach.[...]

Jednym z głównych źródeł zanieczyszczeń olejami środowiska morskiego jest transport morski, przede wszystkim tankowcami. Na świecie funkcjonuje gigantyczna flota tankowców o łącznej ładowności ponad 120 mln ton rejestrowych brutto – to ponad jedna trzecia ładowności wszystkich pojazdów transportu morskiego. Obecnie jest 230 statków o nośności od 200 do 700 tysięcy ton każdy. Stanowi to kolosalne potencjalne zagrożenie dla wód Oceanu Światowego. Według znanych danych w wyniku wypadków tankowców około 5% całej transportowanej ropy trafia do mórz i oceanów. Szacuje się, że jeśli do Morza Bałtyckiego przedostanie się 200 tysięcy ton ropy, zamieni się ono w biologiczną pustynię.[...]

W związku z tym należy zauważyć, że zanieczyszczenie olejami różni się od wielu innych skutków antropogenicznych tym, że nie powoduje stopniowego, ale z reguły salwy obciążenia środowiska, powodując szybką reakcję. Prognozując skutki takich zanieczyszczeń, nie zawsze można z całą pewnością stwierdzić, czy ekosystem powróci do stanu stabilnego, czy też ulegnie nieodwracalnej degradacji. Dlatego we wszelkich działaniach związanych z likwidacją skutków zanieczyszczeń i odbudową uszkodzonych ekosystemów należy kierować się główną zasadą: nie wyrządzać ekosystemowi większej szkody niż ta, która już została wyrządzona.[.. .]

Są to skutki środowiskowe zanieczyszczeń ropą naftową oraz sposoby przywrócenia jakości środowiska naturalnego.[...]

Jak pokazują światowe doświadczenia w walce z zanieczyszczeniami olejowymi w środowisku morskim, największa trudność pojawia się w ustaleniu kosztów szkód powstałych na skutek zanieczyszczeń. Koszt szkód różni się znacznie w zależności od objętości, położenia geograficznego i okoliczności wycieku, pory roku i warunków hydrometeorologicznych, rodzaju rozlanej ropy i charakteru linii brzegowej, a także wielu innych czynników, takich jak straty biomasy, zmniejszenie połowów i szkody o charakterze „niematerialnym”, które trudno udowodnić. Dlatego też do ekonomicznej analizy szkód praktycznie nie da się zastosować niczego innego niż koszt oczyszczenia środowiska morskiego i wybrzeży z zanieczyszczeń olejowych [...]

Jednym z niebezpiecznych w skali globalnej źródeł zanieczyszczeń olejami w środowisku morskim są uszkodzenia rurociągów lądowych i podwodnych, którymi transportowana jest ropa lub produkty naftowe. Uszkodzenia są konsekwencją zużycia (w wyniku przedwczesnych napraw) lub naruszenia zasad eksploatacji. Według międzynarodowej organizacji ekologicznej Greenpeace z tego powodu co roku w Rosji rozlewa się ponad 15 milionów ton ropy, a prawie połowa wypadków ma miejsce na podwodnych przeprawach rzek i w obszarach przybrzeżnych mórz. ]

Współczesna koncepcja zanieczyszczenia Oceanu Światowego węglowodorami, oparta na nowych danych naukowych (Pavlov, Shadrin, 1999), wskazuje, że statki mają niewielki udział w całkowitych zrzutach węglowodorów do morza. Większość produktów naftowych przedostaje się do morza z brzegu i przez atmosferę kanałami burzowymi (Mironov, 1992). Posiadając dużą trwałość, ropa naftowa długo pozostaje w wodzie morskiej, jest transportowana na duże odległości z miejsc zrzutu, wnika w grubość wody morskiej, osiada na dnie, gromadzi się w osadach dennych, a następnie ponownie wypływa na powierzchnię morza , symulując zanieczyszczenie świeżą ropą. Węglowodory ropopochodne są związkami wysoce toksycznymi.[...]

Ze względu na charakterystykę przestrzenną źródła zanieczyszczeń dzieli się na punktowe (studnie, stodoły), liniowe (rurociągi, wodociągi) i obszarowe (pola naftowe, pola). Znaczenie źródeł zanieczyszczeń należy oceniać biorąc pod uwagę czas ich funkcjonowania w czasie. W zależności od czasu działania wyróżnia się źródła zanieczyszczeń systematyczne i przejściowe. Stopień zanieczyszczenia środowiska odpadami przemysłowymi ocenia się jako wielokrotność przekroczeń najwyższych dopuszczalnych stężeń (MPC) substancji przedostających się do obiektów przyrodniczych. Według przybliżonych szacunków większość zanieczyszczeń węglowodorami występuje w atmosferze – 75%, 20% rejestruje się w wodach powierzchniowych i gruntowych, a 5% gromadzi się w glebie. Różnice we właściwościach fizykochemicznych zanieczyszczeń oraz różnorodność form ich migracji decydują o ogromnej złożoności mechanizmu zanieczyszczenia olejami i jego niedostatecznej wiedzy.[...]

Jednym z obiektów zanieczyszczeń ropą naftową są wody naturalne, które wraz z atmosferą i litosferą podlegają wpływom technogennym podczas poszukiwań i wydobycia węglowodorów. W tym przypadku następuje przede wszystkim pogorszenie jakości wody na skutek zanieczyszczeń ropą naftową, ściekami z pól, chemikaliami i płuczkami wiertniczymi.

Podczas elektrochemicznego oczyszczania gleby z zanieczyszczeń olejowych wartość pH zmienia się znacząco wzdłuż osi próbki w kierunku od anody do katody (rys. 6.1.13). W strefie anodowej wartość pH spada do 1 lub mniej, a w strefie katodowej wzrasta do 12. Jednocześnie pH zmienia się w największym zakresie w najbardziej wilgotnym (I 0), nasyconym olejem (1UM) lub nasycone olejem (1UN) gleby gliniaste o różnym składzie mineralnym. Środkowa część próbki pozostaje prawie obojętna pod względem pH.[...]

Przeprowadzono testy przemysłowe w celu wyeliminowania zanieczyszczenia ropą w wąwozie w rejonie pochodni wysokociśnieniowych strefy nr 2 na terenie OJSC Novoufimsky Oil Refinery (Baszkortostan) przy użyciu produktu biologicznego „Rodotrin” i fitomeliorantów. ..]

Wysoka zdolność do regeneracji pod wpływem zanieczyszczeń olejowych u gatunków rzecznych. mówi. w porównaniu z driadą (Dryas octopetaia) i borówką (vaccinium uliemosum) odnotowali także autorzy zagraniczni (Holt. 1987) /17/.[ ...]

W wąwozie w rejonie pochodni wysokociśnieniowych w strefa nr 2 na terytorium OJSC „Novoufimsky Oil Refinery” (NUNPZ) Republiki Baszkortostanu. Zawiesinę produktu biologicznego „Rodotrin” otrzymano w instalacji przemysłowej w Zakładach Biochemicznych Błagowieszczeńsk, Błagowieszczeńsk, Republika Baszkortostanu. Zużycie płynnej zawiesiny produktu biologicznego „Rodotrin” wynosiło 1,0 -1,3 l/m2, w zależności od stopnia zanieczyszczenia. Preparat biologiczny nanoszono poprzez zraszanie z cysterny z aktywnym drenażem. Po 40 dniach. na całym terytorium dodano dodatkowe biododatki dla mikroorganizmów: biotrynę w ilości 8-10 g/m2 i amofos - 1-2 g/m2 (suchą). Jednocześnie przeprowadzono rozluźnienie. Na powierzchni 90 m2 wysiano mieszankę traw: bromegrass i lucernę, pobraną w stosunku 1:1.[...]

Monocząsteczkowa warstwa ropy zmniejsza transmisję gazu o 50%, a zanieczyszczenie ropą uniemożliwia normalną wymianę gazu i ciepła między atmosferą a hydrosferą. Zakłócenia te mogą powodować niekontrolowane zmiany klimatu planety, a masowa śmierć fitoplanktonu, który według niektórych szacunków wytwarza około 70% tlenu, może doprowadzić do poważnych zaburzeń równowagi tlenowej na Ziemi. Co najmniej 80% próbek wody naturalnej zawiera produkty naftowe w różnych stężeniach.[...]

Naturalne procesy odbudowy systemów naturalnych po zanieczyszczeniu ropą są bardzo długotrwałe, a głównymi czynnikami ich samooczyszczania są naturalne destruktory – mikroorganizmy utleniające węglowodory, rośliny i szereg owadów.

Istotną zaletą pompowania przy usuwaniu monolitycznych zanieczyszczeń olejowych jest możliwość późniejszego wykorzystania wydobytych produktów naftowych. Szereg rosyjskich instytutów (np. Uniwersytet w Irkucku) opracowało instalacje stacjonarne, mobilne i samobieżne, które umożliwiają pompowanie ropy i produktów naftowych ze złóż technogenicznych bez znaczącego spadku poziomu wód gruntowych. Oczyszczając gleby i wody gruntowe z silnych zanieczyszczeń ropą i produktami naftowymi poprzez pompowanie w sprzyjających warunkach hydrogeologicznych, faktycznie można wydobyć około 30% zanieczyszczeń zawartych w masywie.[...]

Szczególnie palącym problemem jest obecnie walka z zanieczyszczeniami olejami na obszarach morskich i terenach rolniczych, których często nie da się wyeliminować ani metodami mechanicznymi, ani chemicznymi.[...]

[ ...]

Na świecie znane są inne poważne katastrofy statków, które spowodowały zanieczyszczenie oceanu światowego ropą.[...]

Produkty naftowe najbardziej szkodliwie wpływają na rybołówstwo zbiorników wodnych, gdy zanieczyszczenia olejowe dostają się do nich wiosną podczas powodzi, czyli w okresie tarła. Ikra rybia jest nasycona produktami naftowymi i otoczona substancjami zawieszonymi, które w tym czasie występują w dużych ilościach w wodzie, osiada na dnie w cichych miejscach i ginie.[...]

Tym samym okres zimowy jest najbardziej niekorzystny pod względem eliminacji zanieczyszczeń olejowych złoża. Wymagania dotyczące oczyszczania ścieków zawierających olej w tym okresie powinny być szczególnie wysokie.[...]

oceanów świata została przekroczona. Kolejną ważną kwestią jest to, że zmieniła się jakość zanieczyszczeń ropą. Wraz z wodą zęzową statków, z rafinerii ropy naftowej oraz w wyniku mycia zbiornikowców do zbiorników wodnych dostają się nie ropa i produkty naftowe, ale produkty ich przetworzenia - parafina, składniki asfaltowo-żywiczne i pozostałości ropy naftowej. Właściwości i skład tych zanieczyszczeń różnią się od właściwości i składu olejów. Pozostałości ropy naftowej skupiają wielkocząsteczkowe składniki ropy, produkty polimeryzacji i polikondensacji węglowodorów, produkty korozji metali itp. Większość zanieczyszczeń olejowych przedostaje się do oceanu w postaci wody zawierającej ropę. Według niektórych szacunków aż 75% ropy trafia do oceanu w postaci zemulgowanej. Ropa naftowa docierająca na powierzchnię oceanu w wyniku awaryjnego zrzutu podlega wpływom mechanicznym i termicznym, dlatego też rodzaj ropy znajdującej się w morzu z biegiem czasu ulega znacznym zmianom. Olej w wodzie może występować w postaci filmów o różnej grubości, emulsji, postaci rozpuszczonej oraz w postaci skrzepów. Teoretycznie olej może rozprzestrzeniać się na warstwy jednocząsteczkowe, ale w rzeczywistości filmy olejowe zawierają tysiące warstw molekularnych. Wielkość cząstek oleju w emulsji jest mniejsza niż 3 10–4 mm. Rozpuszczalność oleju zależy od wielu czynników i waha się od 2 do 100 mg/l.[...]

W ostatnich latach, w wyniku wdrożenia rozporządzeń rządowych w sprawie ochrony jednolitych części wód, zanieczyszczenie poszczególnych zbiorników wodnych zauważalnie się zmniejszyło. Zakończono powierzchniowe zanieczyszczenie rzeki ropą. Belaya poniżej Ufy, zanieczyszczenie rzeki fenolami. Tomek, zmniejszyło się zanieczyszczenie olejem Kubania, Wołgi poniżej Kujbyszewa i Saratowa, zmniejszył się dopływ zanieczyszczeń organicznych do Zatoki Wołchowskiej Jeziora Ładoga, Zatoki Wyborskiej i szeregu innych zbiorników (Oczyszczanie ścieków przemysłowych, 1967). Problem ochrony jednolitych części wód przed zanieczyszczeniem można całkowicie rozwiązać jedynie poprzez wdrożenie całego kompleksu środków legislacyjnych, organizacyjnych i technicznych. Wśród działań technicznych, obok doskonalenia technologii produkcji, ważne jest doskonalenie istniejących i opracowywanie nowych, bardziej ekonomicznych i skutecznych metod oczyszczania ścieków.[...]

Progowe odpieniacze oleju pokazano na ryc. 3.21. Pierwszy z nich (rys. 3.21a) składa się z pontonu 1, zbiornika 2 i węża ssącego 3. Zanieczyszczenia olejowe 4 dostają się do zbiornika 2 przez przednią krawędź odpieniacza oleju 5, zanurzonego w wodzie (przy włączonej pompie). działa). Im wyższe natężenie przepływu pompowania, tym niższy próg spadku. Po zatrzymaniu pompowania podnosi się on ponad poziom wody. W ten sposób, dostosowując prędkość pompowania, można zbierać i usuwać filmy olejowe o różnej grubości. Przy szerokości przedniej krawędzi odpieniacza oleju równej 1 m, maksymalna wydajność urządzenia sięga 12 t/h.[...]

Płótno szczotkowe zespołu adsorbującego (rys. 6.4.5) składa się z kilku odcinków wykonanych z włókna polipropylenowego. W celu gromadzenia zanieczyszczeń olejowych korpus agregatu instalowany jest na pontonie. Po opuszczeniu szczotki na powierzchnię zanieczyszczonego zbiornika włącza się silnik urządzenia prasującego, a szczotkę wciąga się pomiędzy walce prasujące. Olej przyklejony do szczotki jest wyciskany i spływa do odbiornika zbiornika zbierającego. Aby zainstalować jednostkę na rzece, w zestawie znajduje się pływak z kotwami połączonymi z płótnem za pomocą prowadnicy.[...]

Zasadę przelewu zastosowano w urządzeniach do zbierania ropy naftowej projektu nr 4311 Centralnego Biura Projektowego w Astrachaniu (ryc. 6.4.6), przystosowanych do usuwania zanieczyszczeń olejowych z wolnej powierzchni zbiorników. W środkowej części kadłuba statku znajdują się dwa okna odbiorcze, umieszczone po obu stronach. Taki układ okien umożliwia zbieranie zanieczyszczeń ropopochodnych z wód bezpośrednio u wybrzeży, a także oczyszczanie wybrzeża z ropy poprzez zmywanie jej armatkami wodnymi. Olej unoszący się na powierzchni zbiornika zbierany jest klapami prowadzącymi do okienek, poprzez ich zawory pływakowe trafia do wanny odbiorczej, a stamtąd do przegrody zbierającej olej. Następnie mieszanina oleju i wody pompowana jest do osadnika kaskadowego. Woda z dna zbiornika magazynowego jest wtłaczana z powrotem do kąpieli odbiorczej, a zanieczyszczenia olejowe pompowane są do zbiorników retencyjnych.[...]

Prace i ich wyniki potwierdza ustawa będąca przedmiotem umowy nr BNT/u/3 - 1/2/4964/00/SYUS OJSC "NUNPZ" z dnia 19.05.2000r. Tym samym metoda rekultywacji gleby zanieczyszczonej produktami naftowymi z wykorzystaniem produktu biologicznego „Rodotrin”, dodatków biogennych (biotrin i diammofos) oraz fitomeliorantów (gorący brom i sorgo sudańskie) wykazała wysoką skuteczność w warunkach Baszkortostanu i może być zalecana do stosowania powszechne wdrożenie w eliminacji zanieczyszczenia gleby olejami w warunkach klimatycznych Republiki Baszkortostanu.[...]

Na eksploatowanych polach naftowych pola odwiertów i tereny przyległe są zanieczyszczone odpadami wiertniczymi (szlamami), a obszary obszarów zanieczyszczonych osadami są porównywalne z obszarami wyrobisk osadowych. Wraz z osadem na zanieczyszczony obszar dostają się oleje, woda mineralizowana, chemikalia i inne toksyczne składniki składowane w wyrobiskach osadowych. Roślinność na skażonym obszarze zostaje całkowicie zniszczona. Przy grubości warstwy osadu wynoszącej 5–10 cm szkody wyrządzone lasowi są porównywalne z poważnym zanieczyszczeniem olejami. Nawet termin naturalnego odtworzenia roślinności w takich przypadkach jest w przybliżeniu taki sam.[...]

Budowa wykresu kalibracyjnego. Wykres konstruuje się na podstawie próbek produktów naftowych wyodrębnionych z badanej wody lub produktów naftowych dominującego źródła zanieczyszczeń (jeżeli skład jakościowy zanieczyszczeń olejowych w badanym obiekcie nie podlega częstym zmianom). Natężenie luminescencji naniesiono na współrzędne w zależności od zawartości węglowodorów (mg) wyizolowanych z warstwy A1203 i rozpuszczonych w 10 ml chloroformu.[...]

Właściwości morfologiczne gleb ulegają znaczącym zmianom: wzrasta tworzenie się skórek, zmienia się charakterystyka kolorystyczna profilu glebowego w kierunku przewagi odcieni szarości i ciemnobrązowego, a struktura gleby ulega pogorszeniu. Efektem końcowym zanieczyszczeń olejowych jest powstawanie obszarów glebowych o cechach nietypowych dla warunków strefowych, typy strefowe zastępowane są modyfikacjami technogennymi, produktywność gleby spada, aż do konieczności usunięcia zanieczyszczonych gruntów z użytku rolniczego.[...]

Z punktu widzenia bezpieczeństwa środowiska bardziej preferowane są mechaniczne metody zbierania rozlanego oleju – poprzez ograniczenie jego rozprzestrzeniania się oraz zastosowanie specjalnych odpieniaczy i separatorów oleju. Głównymi technicznymi środkami lokalizacji zanieczyszczeń olejowych są wysięki, których obecnie znanych jest około 150 rodzajów. Nie tylko lokalizują wyciek, ale także zapewniają skuteczne oczyszczenie danej powierzchni z oleju (np. przegrody sorpcyjne), a specjalne urządzenia separujące pozwalają także na oddzielenie zebranego oleju od wody. Do wykonywania prac związanych ze zbieraniem oleju powszechnie stosuje się odpieniacze: oleofilowe (tarczowe, bębnowe i szczotkowe), wirowe i odśrodkowe, progowe, kombinowane (na przykład tarcze oleofilowe i próg w jednym korpusie odpieniacza), odpieniacze absorpcyjne (pionowe lub poziome), różnią się jedynie zasadą odbioru ropy naftowej i produktów naftowych.[...]

Duże możliwości recyklingu popiołu związane są z jego właściwościami sorpcyjnymi. Składem zbliżony do naturalnych nieorganicznych wymieniaczy kationowych klasy permutytów nr 20, A120z ZYu2 2N20, szczególnie do hydroodpopielania. Niespalone cząstki węgla obecne w popiele działają również jako aktywny adsorbent w stosunku do organicznych związków o niskiej dysocjacji, takich jak zanieczyszczenia olejowe.[...]

Główną trudnością w stosowaniu metod różnic skończonych jest dobór właściwych wartości współczynników dyfuzji turbulentnej. W systemie do obliczania propagacji zanieczyszczeń stosuje się schemat jawny, w celu wzmocnienia właściwości rozpraszających, w których wykorzystywane są różnice kierunkowe, oraz metodę kroków ułamkowych. Rozpatrując problem propagacji zanieczyszczeń olejowych należy uwzględnić także początkowy etap rozprzestrzeniania się plamy ropy pod wpływem grawitacji, lepkości i napięcia powierzchniowego, dla którego nie można modelować równania podstawowego. Dane eksperymentalne służą uwzględnieniu początkowego etapu rozprzestrzeniania się oleju.[...]

Olej po zmieszaniu z wodą tworzy dwa rodzaje emulsji: bezpośrednią – „olej w wodzie” i odwrotną – „woda w oleju”. Emulsje bezpośrednie, składające się z kropelek oleju o średnicy do 0,5 mikrona, są mniej trwałe i charakterystyczne dla olejów zawierających środki powierzchniowo czynne. Po usunięciu frakcji lotnych olej tworzy lepką odwrotną emulsję, która może pozostać na powierzchni w postaci cienkiej warstwy oleju, która porusza się z prędkością około dwukrotnie większą niż przepływ wody. W kontakcie z brzegiem i roślinnością przybrzeżną osadza się na nich film olejowy. W procesie rozprzestrzeniania się po powierzchni wody lekkie frakcje oleju częściowo odparowują i rozpuszczają się, natomiast ciężkie frakcje opadają do słupa wody i osiadają na dnie zanieczyszczając osady denne. Tabela 6.20 przedstawia klasyfikację zanieczyszczeń olejami jednolitych części wód powierzchniowych.[...]

Aby skutecznie monitorować stan środowiska, prowadzić działania mające na celu jego ochronę lub rekultywację, konieczne jest umiejętne posługiwanie się zarówno klasycznymi metodami analizy chemicznej, jak i nowoczesnymi technikami analizy instrumentalnej. Dość często w ostatnich latach z powodzeniem stosuje się zdalne metody monitorowania stanu biosfery, szczególnie w przypadkach zanieczyszczenia ropą naftową czy zasolenia gleb.

Makhotlova M.Sh. 1, Tembotov Z.M. 2

1 Kandydat nauk biologicznych, 2 Kandydat nauk rolniczych, Kabardyno-Bałkarski Państwowy Uniwersytet Rolniczy im. V.M. Kokowa, Nalczyk

WPŁYW ZANIECZYSZCZEŃ OLEJAMI NA ŚRODOWISKO

adnotacja

W artykule omówiono negatywny wpływ rozlanej ropy na środowisko, charakter i czas trwania skutków wycieków: ilość i rodzaj rozlanej ropy, warunki środowiskowe i właściwości fizyczne w miejscu rozlewu, czynnik czasu, panujące warunków pogodowych, składu biologicznego środowiska dotkniętego zanieczyszczeniem, znaczenia dla środowiska występujących w nim gatunków oraz ich podatności na zanieczyszczenia olejami

Słowa kluczowe: wycieki ropy, katastrofa ekologiczna, szkody w środowisku, środowisko.

Makhotlova M. Sz. 1, Tembotov Z.M. 2

1 doktorat z biologii, 2 doktorat z rolnictwa, Kabardyno-Bałkarski Państwowy Uniwersytet Rolniczy im. V.M. Kokow, Nalczyk

WPŁYW ZANIECZYSZCZEŃ OLEJAMI NA ŚRODOWISKO

Abstrakcyjny

W artykule omówiono negatywny wpływ rozlanej ropy na środowisko, charakter i czas trwania skutków wycieków: ilość i rodzaj rozlanej ropy, warunki środowiskowe i właściwości fizyczne miejsca wycieku, czynnik czasu, panującą pogodę. warunków, struktury biologicznej dotkniętej zanieczyszczeniem, znaczenia dla środowiska tworzących ją gatunków i ichwrażliwośćna zanieczyszczenie ropą.

Słowa kluczowe: wyciek ropy, katastrofa ekologiczna, szkody w środowisku, środowisko.

Wpływ rozlanego oleju na środowisko jest bardzo zróżnicowany. Media zazwyczaj nazywają te wydarzenia „katastrofami ekologicznymi”, podając niekorzystne prognozy dotyczące przetrwania zwierząt i roślin. Poważna awaria może mieć poważny, krótkotrwały wpływ na środowisko i być poważną katastrofą dla ekosystemu.

Badania nad skutkami wycieków ropy prowadzone są od kilkudziesięciu lat i znajdują odzwierciedlenie w literaturze naukowo-technicznej. Naukowa ocena typowych konsekwencji wycieku ropy pokazuje, że choć szkody wyrządzone na poziomie pojedynczych organizmów żywych mogą być dość znaczne, to populacje jako całość charakteryzują się większą odpornością. W wyniku naturalnych procesów zdrowienia szkody zostają zneutralizowane, a układ biologiczny powraca do normalnego funkcjonowania. Ogólnie rzecz biorąc, jedynie w rzadkich przypadkach dochodzi do długotrwałych szkód; nawet po rozległych wyciekach ropy można spodziewać się regeneracji skażonych siedlisk w ciągu kilku cykli sezonowych.

Charakter i czas trwania skutków wycieków ropy zależy od wielu czynników: ilości i rodzaju rozlanej ropy, warunków środowiskowych i cech fizycznych w miejscu wycieku, czynnika czasu, panujących warunków pogodowych, składu biologicznego dotkniętego wyciekiem ropy. środowisko, znaczenie ekologiczne danych gatunków i ich podatność na zanieczyszczenie olejami.

Potencjalne konsekwencje wycieku ropy zależą od szybkości rozpuszczania i dyspersji substancji zanieczyszczającej w wodzie w wyniku naturalnych procesów. Parametry te określają obszar, na którym będzie się rozprzestrzeniać zanieczyszczenie oraz prawdopodobieństwo długotrwałego narażenia na podwyższone stężenia ropy naftowej lub jej toksycznych składników na wrażliwych zasobach naturalnych.

Organizmy wrażliwe obejmują organizmy, które cierpią bardziej niż inne w kontakcie z olejem lub jego składnikami chemicznymi. Mniej podatne organizmy mają większe szanse przetrwać krótkotrwałe narażenie na zanieczyszczenia olejami.

Aby określić rozmiar uszkodzeń, należy poznać właściwości rozlanego oleju. Wyciek dużych ilości trwałego oleju może spowodować znaczne szkody w wyniku uduszenia organizmów. Ciężki olej opałowy, który charakteryzuje się słabą rozpuszczalnością w wodzie, ma mniej wyraźne działanie toksyczne ze względu na niską biodostępność jego składników chemicznych.

Składniki chemiczne olejów lekkich mają wyższą biodostępność i dlatego są bardziej podatne na uszkodzenia toksyczne. Ten rodzaj oleju rozprasza się dość szybko poprzez parowanie i dyspersję, a zatem może powodować mniej szkód, pod warunkiem, że wrażliwe zasoby naturalne zostaną dostatecznie usunięte z miejsca wycieku.

Najbardziej znaczące i trwałe skutki prawdopodobnie wystąpią w okolicznościach, w których rozpuszczanie oleju jest opóźnione. Nawet jeśli intensywność narażenia jest poniżej poziomu powodującego śmierć organizmów, obecność toksycznych składników może prowadzić do stanu bliskiego śmierci.

Systemy ekologiczne to bez wyjątku dość złożone i naturalne wahania składu gatunkowego, liczebności populacji oraz ich rozmieszczenia w przestrzeni i czasie – są to podstawowe wskaźniki jego normalnej aktywności życiowej. Zwierzęta i rośliny mają różny stopień naturalnej tolerancji na zmiany w swoim środowisku. Naturalne przystosowanie organizmów do wpływów środowiska, ścieżki i strategie rozrodu są bardzo ważne dla przetrwania w obliczu codziennych i sezonowych zmian warunków środowiskowych. Wrodzona odporność sugeruje, że niektóre rośliny i zwierzęta są w stanie wytrzymać pewien poziom zanieczyszczeń olejami.

Ponadto powszechne stało się nadmierne wykorzystanie zasobów naturalnych, chroniczne zanieczyszczenie środowiska w miastach i zanieczyszczenia przemysłowe. Wszystko to znacznie zwiększa zmienność w obrębie systemów ekologicznych. Wysoka naturalna zmienność utrudnia wykrycie bardziej subtelnych uszkodzeń spowodowanych wyciekiem oleju. Zdolność środowiska do regeneracji po poważnych zakłóceniach jest związana z jego złożonością i odpornością. Odbudowa po niszczycielskich zdarzeniach naturalnych pokazuje, że z czasem systemy ekologiczne odbudowują się nawet po poważnych zniszczeniach, którym towarzyszy śmiertelność organizmów na dużą skalę.

Ze względu na naturalną zmienność systemów środowiskowych powrót do stanu, w jakim system znajdował się przed wyciekiem ropy, jest mało prawdopodobny.

Wyciek ropy może bezpośrednio wpłynąć na organizmy żyjące w systemie ekologicznym lub doprowadzić do długoterminowej utraty siedlisk. Naturalne odtworzenie złożonego systemu ekologicznego może zająć dużo czasu, dlatego zwraca się uwagę na podjęcie działań rekultywacyjnych, aby przyspieszyć ten proces.

Skuteczne operacje oczyszczania polegają na usuwaniu rozlanego oleju, aby ograniczyć jego rozprzestrzenianie się i skrócić czas trwania szkód spowodowanych zanieczyszczeniem, przyspieszając w ten sposób rozpoczęcie procesu odzyskiwania. Jednakże agresywne metody czyszczenia mogą powodować dodatkowe uszkodzenia, dlatego preferowane są naturalne procesy czyszczenia. Z biegiem czasu toksyczność oleju maleje pod wpływem wielu czynników, a roślinność może normalnie rosnąć i rozwijać się na zanieczyszczonej glebie. Na przykład olej jest wypłukiwany przez deszcz, a lotne frakcje odparowują w miarę starzenia się, co zmniejsza toksyczność pozostałości oleju.

Ze względu na zdolność środowiska do naturalnej regeneracji skutki wycieku ropy mają charakter lokalny i przejściowy. Tylko w kilku przypadkach odnotowano szkody długotrwałe. Jednakże w niektórych okolicznościach skutki szkód mogą być bardziej trwałe, a zakłócenia w systemie ekologicznym mogą trwać dłużej, niż zwykle się spodziewano.

Okoliczności powodujące trwałe i długotrwałe uszkodzenia związane są z trwałością oleju, szczególnie jeśli olej jest zakopany w glebie i nie podlega naturalnym procesom wietrzenia. Po zmieszaniu z drobnoziarnistą glebą olej osiada, a jego rozkład spowalnia z powodu braku tlenu. Produkty naftowe, które mają większą gęstość, osiadają i mogą pozostać niezmienione przez czas nieokreślony, powodując uduszenie organizmów.

W zależności od aktualnej sytuacji, w przypadku każdej poważnej awarii przeprowadzane są badania skutków zanieczyszczeń olejami. W wyniku tych badań zgromadzono obszerną wiedzę na temat możliwych konsekwencji wycieków dla środowiska. Badanie konsekwencji każdego wycieku nie jest ani konieczne, ani właściwe. Badania tego typu są jednak niezbędne w celu określenia zakresu, charakteru i czasu trwania skutków w określonych okolicznościach po wycieku.

Większość konsekwencji zanieczyszczenia ropą jest dobrze poznana i przewidywalna, dlatego należy skierować wysiłki na ocenę szkód. Zmienność otoczenia oznacza, że ​​badanie szerokiego zakresu potencjalnych skutków może prowadzić do niepewnych wyników.

Ropa naftowa i produkty naftowe zakłócają stan ekologiczny pokryw glebowych i generalnie deformują strukturę biocenoz. Bakterie glebowe, a także bezkręgowce glebowe i zwierzęta nie są w stanie efektywnie wykonywać swoich najważniejszych funkcji w wyniku zatrucia lekkimi frakcjami oleju.

Metody analizy chemicznej substancji zanieczyszczających są stale udoskonalane. Stężenie potencjalnie toksycznych składników oleju można określić z dość dużą dokładnością.

Renaturyzacja środowiska to proces podejmowania działań mających na celu przywrócenie w krótkim czasie zniszczonego środowiska do stanu normalnego funkcjonowania. Zgodnie z reżimem międzynarodowym działania rekultywacyjne muszą w rozsądny sposób skutkować znacznym przyspieszeniem procesu naturalnej regeneracji, pod warunkiem że nie wystąpią niekorzystne skutki dla różnych zasobów, zarówno fizycznych, jak i ekonomicznych.

Środki muszą być proporcjonalne do skali i czasu trwania szkody oraz korzyści osiągniętych w perspektywie długoterminowej. Szkoda w tym przypadku odnosi się do naruszenia środowiska; naruszenie w tym kontekście uważa się za zakłócenie życia lub zniknięcie organizmów w społeczności biologicznej w wyniku wycieku.

Złożoność systemów ekologicznych powoduje, że zakres możliwości sztucznego odtwarzania szkód w środowisku jest ograniczony. W większości przypadków naturalny powrót do zdrowia następuje dość szybko.

Można zatem wyciągnąć następujące wnioski:

  • system ekologiczny ma znaczną zdolność do naturalnej regeneracji po poważnych katastrofach spowodowanych zarówno zdarzeniami naturalnymi, jak i wyciekami ropy;
  • Skuteczne planowanie i wdrażanie działań związanych z reagowaniem na wycieki ropy przyczynia się do łagodzenia skutków;
  • Starannie przygotowane zabiegi rehabilitacyjne mogą pod pewnymi warunkami przyspieszyć naturalne procesy rekonwalescencji.

Literatura

  1. Michaiłenko E.M. Regulacje prawne likwidacji skutków wypadków spowodowanych przez człowieka na przykładzie wycieków ropy // Prawo i proces administracyjny. – 2008 r. – nr 3. – s. 44-59.
  2. Doni D. A. Wpływ wydobycia ropy naftowej na środowisko // Młody naukowiec. - 2014. - nr 19. - s. 298-299.
  3. Makhotlova M. Sh. Ochrona wód podziemnych i powierzchniowych oraz wód Oceanu Światowego // Młody naukowiec. – – Nr 18. – s. 97 – 101.

Bibliografia

  1. Mikhaylenko E. M. Regulacje prawne likwidacji skutków awarii technogennych na przykładzie wycieków ropy // Prawo i proces administracyjny. – 2008 r. – nr 3. – S. 44 – 59.
  2. Donji D. A. Wpływ wydobycia ropy naftowej na środowisko // Młody naukowiec. - 2014. - nr 19. - S. 298 – 299.
  3. Makhotlova M.SH. Ochrona wód podziemnych i powierzchniowych oraz wód oceanów świata // Młody naukowiec. – 2015 r. – nr 18. – S. 97 – 101.

Ropa naftowa i produkty naftowe są najczęstszymi substancjami zanieczyszczającymi ocean światowy. Na początku lat 80. do oceanu trafiało rocznie około 16 mln ton ropy, co stanowiło 0,23% światowej produkcji. Większość ropy zanieczyszczającej morza i oceany trafia tam nie w wyniku wypadków czy klęsk żywiołowych, ale w wyniku zwykłych operacji. Nawet w roku 1979, który był rekordowy pod względem klęsk żywiołowych i wypadków, do oceanów w wyniku klęsk żywiołowych i wypadków tankowców trafiło o połowę mniej ropy niż ropy z silników spalinowych i zakładów przemysłowych. W latach 1962-79 w wyniku wypadków do środowiska morskiego przedostało się około 2 mln ton ropy. W ciągu ostatnich 30 lat, od 1964 r., na Oceanie Światowym wykonano około 2000 odwiertów, z czego 1000 i 350 odwiertów przemysłowych wykonano na samym Morzu Północnym. Z powodu drobnych wycieków rocznie traci się 0,1 miliona ton ropy. Duże masy ropy przedostają się do mórz poprzez rzeki, ścieki bytowe i kanały burzowe. Ilość zanieczyszczeń z tego źródła wynosi 2,0 mln ton/rok. Co roku wraz z odpadami przemysłowymi trafia 0,5 miliona ton ropy. Po przedostaniu się do środowiska morskiego olej najpierw rozprzestrzenia się w postaci filmu, tworząc warstwy o różnej grubości. Możesz określić jego grubość na podstawie koloru folii:

Film olejowy zmienia skład widma i intensywność wnikania światła do wody. Przepuszczalność światła cienkich warstw ropy naftowej wynosi 11-10% (280 nm), 60-70% (400 nm). Folia o grubości 30-40 mikronów całkowicie pochłania promieniowanie podczerwone. Olej po zmieszaniu z wodą tworzy dwa rodzaje emulsji: bezpośrednią „olej w wodzie” i odwrotną „woda w oleju”. Emulsje bezpośrednie, składające się z kropelek oleju o średnicy do 0,5 mikrona, są mniej trwałe i charakterystyczne dla środków powierzchniowo czynnych zawierających olej. Po usunięciu frakcji lotnych olej tworzy lepką, odwrotną emulsję, która może pozostać na powierzchni, być transportowana przez prądy, zmywana na brzeg i osadzana na dnie.

Wpływ ropy na florę i faunę

Ptaki są szczególnie dotknięte wyciekami ropy, ponieważ olej nasiąka ich piórami, pozbawiając je zarówno właściwości hydrofobowych, jak i termoizolacyjnych. Ptaki nie potrafią pływać ani utrzymywać wymaganej temperatury ciała. Szacunki dotyczące liczby ptaków zabitych w wyniku wycieków ropy są często niskie po prostu dlatego, że osierocone ptaki nie są widoczne dla obserwatorów. Kiedy ptaki próbują wydostać się z oleju, pokrywa on je od stóp do głów, uniemożliwiając im widzenie i zatruwając całe ciało.

Olej również zanieczyszcza lub niszczy naturalne źródła pożywienia dla ptaków. Szczególnie dotknięte są ptaki nurkujące, które w poszukiwaniu pożywienia muszą wielokrotnie nurkować przez warstwę oleju na powierzchni. Oprócz wpływu na poszczególne organizmy wodne, ropa naftowa oddziałuje także na całe ekosystemy. Na obszarach, gdzie ropa często przedostaje się do wody, zauważalne są również zmiany w składzie gatunkowym społeczności morskiej. Zarówno ropa naftowa, jak i żywice naftowe (smoła) zawierają pewne substancje rakotwórcze. Wyniki kilku badań przeprowadzonych na skorupiakach w zanieczyszczonych wodach wskazują, że u zwierząt tych występuje wyjątkowo duża liczba nowotworów podobnych do nowotworów ludzkich.

Gdy ropa lub produkty naftowe dostaną się do wody, potrzeba trochę czasu, aby ich ślady zniknęły. Musi to obejmować również czas potrzebny na ponowne zasiedlenie skażonego obszaru taką samą liczbą organizmów, które żyły tu wcześniej. Jeśli uwolnienie oleju nie doprowadzi do całkowitej śmierci wszystkich lokalnych organizmów, wówczas pozostałe, rozmnażając się, zaczną wypełniać wolną przestrzeń w miarę zanikania oleju. Zaczynają tu również przybywać organizmy z sąsiednich obszarów, czy to poprzez pływanie, czy przenoszone przez prądy wodne (np. larwy), czy też przemieszczające się z sąsiednich kolonii (glony). Konkurencja międzygatunkowa i drapieżnictwo prowadzą do ustalenia równowagi między różnymi grupami. Szkodliwe działanie oleju może utrzymywać się przez wiele lat.

A woda zależy od charakterystyki jej położenia w wodach powierzchniowych i podziemnych. Ropa naftowa i produkty naftowe są mieszaniną węglowodorów o różnej rozpuszczalności w wodzie: dla olejów (w zależności od składu chemicznego) rozpuszczalność wynosi 10-50 mg/dm 3 ; dla benzyny - 9-505 mg/dm 3; dla nafty – 2-5 mg/dm 3; dla oleju napędowego - 8-22 mg/dm 3. Rozpuszczalność węglowodorów wzrasta w szeregu:

  • aromatyczny > cykloparafina > parafina. Udział rozpuszczalny oleju w wodzie w całej jego masie jest niewielki (5∙10 -3%), należy jednak wziąć pod uwagę dwie okoliczności:
  • do rozpuszczalnych składników oleju należą jego najbardziej toksyczne składniki;
  • olej może tworzyć z wodą stabilne emulsje, tak że do 15% całego oleju może przedostać się do słupa wody.

Olej po zmieszaniu z wodą tworzy dwa rodzaje emulsji: bezpośrednią – „olej w wodzie” i odwrotną – „woda w oleju”. Emulsje bezpośrednie, składające się z kropelek oleju o średnicy do 0,5 mikrona, są mniej trwałe i charakterystyczne dla olejów zawierających środki powierzchniowo czynne.

Po usunięciu frakcji lotnych olej tworzy lepką odwrotną emulsję, która może pozostać na powierzchni w postaci cienkiej warstwy oleju, która porusza się z prędkością około dwukrotnie większą niż przepływ wody.

W kontakcie z brzegiem i roślinnością przybrzeżną osadza się na nich film olejowy. W procesie rozprzestrzeniania się po powierzchni wody lekkie frakcje oleju częściowo odparowują i rozpuszczają się, natomiast ciężkie frakcje opadają do słupa wody i osiadają na dnie zanieczyszczając osady denne.

Tabela 6.7 przedstawia klasyfikację zanieczyszczeń olejami jednolitych części wód powierzchniowych.

Bardzo trudno jest ustalić bezpośredni związek pomiędzy wielkością wycieku (rozlewu) a obszarem skażenia powierzchni wody, dna zbiornika, jego brzegów, a także trwałością skażenia. Przybliżone (przybliżone) oszacowanie obszaru skażenia można uzyskać, korzystając z danych S.M. Dracheva (tabela 6.8).

Tabela 6.7

Tabela 6.8

Konsekwencje zanieczyszczenia olejami rzek i zbiorników wodnych. Zanieczyszczenie wody olejami utrudnia wszelkiego rodzaju wykorzystanie wody.

Wpływ zanieczyszczeń ropą na zbiornik objawia się:

  • pogorszenie właściwości fizycznych wody (mętność, zmiana koloru, smaku, zapachu);
  • rozpuszczanie substancji toksycznych w wodzie;
  • tworzenie się powierzchniowego filmu oleju i osadu na dnie zbiornika, zmniejszając zawartość tlenu w wodzie.

Charakterystyczny zapach i smak pojawia się przy stężeniu ropy i produktów naftowych w wodzie wynoszącym 0,5 mg/dm 3 oraz kwasów naftenowych 0,01 mg/dm 3 . Istotne zmiany parametrów chemicznych wody zachodzą, gdy zawartość ropy i produktów naftowych przekracza 100-500 mg/dm 3 . Powłoka ropy na powierzchni złoża utrudnia wymianę gazową wody z atmosferą, spowalniając tempo napowietrzania i usuwania dwutlenku węgla powstającego podczas utleniania ropy. Przy grubości filmu olejowego wynoszącej 4,1 mm i stężeniu oleju w wodzie wynoszącym 17 mg/dm3, ilość rozpuszczonego tlenu zmniejsza się o 40% w ciągu 20-25 dni.

Zanieczyszczenie zbiorników rybackich ropą i produktami naftowymi prowadzi do pogorszenia:

  • jakość ryb (wygląd koloru, plamy, zapach, smak);
  • śmierć dorosłych ryb, młodych osobników, larw i jaj;
  • odchylenia od normalnego rozwoju narybku, larw i jaj;
  • zmniejszenie zasobów pożywienia (bentos, plankton), siedlisk, tarła i żerowania ryb;
  • zakłócenie migracji ryb, młodych osobników, larw i jaj.

W charakterystyce i ocenie zanieczyszczeń olejami ważne miejsce zajmują metody oznaczania węglowodorów i produktów naftowych w wodach, które są bardzo zróżnicowane i sprzeczne. Obecnie nie ma jednej znormalizowanej metody oznaczania zawartości produktów naftowych w środowiskach naturalnych, wynika to ze złożoności składu węglowodorowego olejów oraz niejednorodności układów rozproszonych powstających podczas zanieczyszczeń olejowych.

Najczęściej przy oznaczaniu zawartości produktów naftowych w wodzie stosuje się dwie metody:

  • fluorymetryczny (urządzenie „Fluorat - 02”): urządzenie „Fluorat - 02” mierzy stężenia masowe produktów naftowych rozpuszczonych w heksanie (wg MUK 4.1.057-4.1.081-96). Zakres mierzonych stężeń wynosi 0,005-50 mg/dm 3 . Metody nie stosuje się do oznaczania w próbkach wody poszczególnych składników wchodzących w skład produktów naftowych, parafin i niskowrzącej frakcji produktów naftowych;
  • fotometryczny (urządzenia AN-1 i IKF-2A): analizator dwuwiązkowy (urządzenie AN-1) dokonuje pomiaru zawartości produktów naftowych w próbkach wody i osadów dennych zgodnie z PND F 14.1:2.5-95 poprzez ich ekstrakcję tetrachlorek węgla;

Zagęszczacz produktów naftowych (urządzenie IKF-2a) dokonuje pomiaru zawartości produktów naftowych w próbkach wody i osadów dennych zgodnie z PND F 14.1:2.5-95 poprzez ich ekstrakcję czterochlorkiem węgla. Minimalne wykrywalne stężenie produktów naftowych wynosi od 0,03 mg/dm3.

Ropa naftowa i produkty naftowe są dobrze rozpuszczalne w niskopolarnych rozpuszczalnikach organicznych. Prawie wszystkie składniki ropy naftowej są całkowicie rozpuszczalne w czterochlorku węgla. Niepolarne rozpuszczalniki organiczne (heksan) rozpuszczają całą część węglowodorową oleju, ale nie rozpuszczają zawartych w nim asfaltenów i żywic wielkocząsteczkowych. Dlatego też analizator dwuwiązkowy i miernik stężenia produktów naftowych pozwalają na oznaczenie całkowitej zawartości zarówno węglowodorów lekkich, jak i ciężkich.