Проблемы утилизации нефтяных отходов или «куда девать черное золото»
Проблемы
утилизации нефтяных отходов или «куда девать черное золото»
Практически
весь транспорт (и наземный, и воздушный, и водный), значительная часть тепловых
электростанций используют нефтепродукты как источник энергии, производство
полимерных материалов, каучука, синтетических волокон, моющих средств,
удобрений, лекарственных препаратов и многих других веществ базируется на
нефтяном сырье.
Нефть - это сложные
смеси газообразных, жидких и твердых
углеводородов, различных их производных и органических соединений других
классов. В умелых руках специалистов она становится для современного человека
незаменимыми продуктами. Однако нарушения в транспортировке нефти и газа могут
привести к экологическим катастрофам значительного масштаба. Жители
Новороссийска наверняка помнят к чему привела авария 1997 г., когда, по официальным данным, “ушло” около 400 тонн
нефти, из них 13 тонн - в море. Тогда было установлено, что с
учетом принимавшихся мер по сбору нефти на территории нефтебазы, в акватории
Цемесской бухты и пляжах нанесен ущерб в размере 9 миллиардов 328
миллионов неденоминированных рублей.
Новороссийск - крупнейший
порт России на Черном море, в который заходят крупные нефтеналивные суда. При
перегрузке нефти и нефтепродуктов, при работе наземного транспорта наблюдаются
небольшие утечки и загрязнение причалов. Во время уборки последних, в качестве
вспомогательных средств используют песок и мелкий гравий, вывоз которых на
свалку без дополнительной очистки может привести к экологическим бедствиям.
Загрязнение
почв нефтью и нефтепродуктами приводит к заметному сдвигу в составе биоты.
Появляется много новых групп микроорганизмов, способных разлагать углеводороды.
К настоящему времени признаны разлагаемыми следующие ароматические углеводороды
с однокольцевой структурой - бензол, толуол, ксилол, триметилбензол,
циклоалкилбензол; с двухкольцевой структурой - нафталин, метилнафталин, диметилнафталин;
с трехкольцевой структурой - фенантрен, антрацен; полициклические
соединения - пирен, бензпирен, бензантрацен.
Скорость
самоочищения почв от нефти и нефтепродуктов различна для разных природных зон.
В аридных областях основная тяжесть по снижению концентрации нефти в почвах
ложится на микроорганизмы. В холодных гумидных областях продуктивность микроорганизмов
ниже, зимой она вовсе незначительна. Основные причины снижения содержания нефти
в почвах следующие: испарение легких фракций, минерализация нефти, физический
вынос, гумификация (превращение в нерастворимые в нейтральных органических
растворителях продукты микробного метаболизма). От соотношения этих факторов и
будет зависеть время самоочищения почв от загрязнения нефтью и нефтепродуктами.
Так, содержание нефти, внесенной в светлые серо-коричневые почвы сухих
субтропиков, за первые три месяца снизилось больше чем наполовину, а через год - на 65 %.
Расчет баланса углерода показал, что за год минерализовалось не более 27 %
внесенной нефти. Основное же количество остаточной нефти уменьшалось за счет
гумификации и частично минерализации. В гумидной зоне средней и южной тайги за
три месяца содержание остаточной нефти снизилось до 30 %, а за год - до 10 % от
внесенного количества. Причем основная масса нефти была вынесена водным стоком.
Таким образом, более высокая скорость самоочищения почвы в этой зоне только
кажущаяся. Нефть подвергается не разложению, а рассеивается, загрязняя почву
сопряженных территорий и грунтовые воды. На севере, в зоне тундры на
поверхности заболоченных почв и болот нефть и нефтепродукты могут сохраняться
десятки лет.
Пребывание в
почвах бензпирена - одного из наиболее опасных канцерогенных
полициклических ароматических углеводородов - при многократном поверхностном попадании
в почву в условиях промышленного загрязнения оценивается периодом времени около
двух лет. Снижение концентрации бензпирена
в верхних слоях почвы происходит как за счет его деградации в результате
процессов окисления, биодеградации, сорбции корнями растений, так и за счет
миграции вещества в глубь почвы. Так описывается проблема в словаре-справочнике
«Химическое загрязнение почв и их охрана» под редакцией Д. С. Орлова, М. С. Малининой и др. (М.: Агропромиздат, 1991, 303 с.)
В сентябре-октябре
1999 г. морской порт предложил исследовать возможность очистки песка и гравия,
загрязненных нефтепродуктами и решить проблему утилизации последних.
Целью этого
проекта является предложение одного из вариантов решения данной проблемы.
Этап № 1. Все
подлежащие утилизации нефтепродукты доставляются и сливаются на специально
подготовленную и засыпанную песком площадку, исключающую утечку нефтепродуктов.
После смешения получается густая смесь, упрощающая транспортировку, хранение и
переработку отходов.
Этап № 2.
Подготовленная на первом этапе смесь заливается горячей водой (t = 50±5 оС) так, чтобы смесь полностью была
покрыта водой (вода должна быть выше уровня смеси на 0,3 м).
Результаты
предварительных экспериментов приведены в таблице.
Похожие работы на - Проблемы утилизации нефтяных отходов или «куда девать черное золото»
|