ПРОБЛЕМА ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ НЕФТЬЮ И НЕФТЕПРОДУКТАМИ Текст научной статьи по специальности «Экологические биотехнологии»

УДК 632.15

ПРОБЛЕМА ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ НЕФТЬЮ И

НЕФТЕПРОДУКТАМИ

ИВАНОВА ДАРЬЯ СЕРГЕЕВНА

Студент кафедры «Техносферная безопасность», Иркутский государственный университет путей и сообщения, Иркутск, Россия

РЫЖКИНА ТАТЬЯНА СЕРГЕЕВНА

Студент кафедры «Техносферная безопасность», Иркутский государственный университет путей и сообщения, Иркутск, Россия

НОВОБРИЦКАЯ НАДЕЖДА АЛЕКСЕЕВНА

Студент кафедры «Техносферная безопасность», Иркутский государственный университет путей и сообщения, Иркутск, Россия

Аннотация. Высокую экологическую опасность для жизни и здоровья человека представляет риск крупных техногенных аварий, одна из опасностей связана с разливом нефти и нефтепродуктов. Нефтепродукты обладают высокой степенью токсичности, а их попадание в воду и почву приводит к ряду негативных последствий как для окружающей среды, так и для здоровья человека. При их воздействии экологический баланс воды и почвы нарушается, а период их восстановления составляет не менее 10 лет после минимизации вредного воздействия от рассматриваемого источника. В данной статье описаны методы ликвидации разлива нефти и нефтепродуктов, а также негативное влияние разливов на почву.

Ключевые слова: нефть, нефтепродукты, механический метод, термический метод, физико-химический метод, биологический метод, влияние разлива нефти и нефтепродуктов на почву.

Одной из наиболее серьезных проблем загрязнения окружающей среды являются разливы нефти и нефтепродуктов на различных видах транспорта, а также на добывающих предприятиях. Работы по ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов являются очень трудоемкими и затратными, в плане участвующих в процессе сил и средств.

Правительство Российской Федерации приняло постановление от 31 декабря 2020 г. №2451, в котором закрепило работы по ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов на территории Российской Федерации, за исключением внутренних морских вод Российской Федерации и территориального моря Российской Федерации, как вид аварийно-спасательных работ в соответствии со статьей 5 Федерального закона «Об аварийно-спасательных службах и статусе спасателей».

Также данный документ установил следующие понятия:

Локализация разлива нефти и нефтепродуктов - это комплекс мероприятий, выполняемых с целью прекращения распространения разлитой или выливающейся на поверхности грунта или водного объекта нефти и нефтепродуктов, проводимых путем установки боновых заграждений и использование специальных средств [1].

Ликвидация разлива нефти и нефтепродуктов - это комплекс работ, проводимых при разливе нефти и нефтепродуктов и направленных на их локализацию, сбор разлившихся нефти и нефтепродуктов, прекращение действия характерных опасных факторов, а также на сохранение здоровья людей, снижение размеров наносимого ущерба окружающей среде и материальных потерь предприятия [1].

Для определения разливов нефти и нефтепродуктов на водных объектах вводятся критерии необходимые для:

ЭКОЛОГИЯ ЕСОШвУ

- оценки вреда природной среде;

- принятия решений о мерах предотвращения разлива;

- определения ответственности за разлив нефти и нефтепродуктов;

- оценки эффективности ликвидации нефти и нефтепродуктов.

Критериями определения объемов разлива являются:

- максимальный расчетный объем разливов нефти и нефтепродуктов для объектов, расположенных на поверхностных водных объектах - 0,5 тонны и более;

- максимальный расчетный объем разливов нефти и нефтепродуктов для объектов, расположенных на сухопутной части территории Российской Федерации - 3 тонны и более [1].

Процесс ликвидации аварийного разлива нефти и нефтепродуктов (ЛАРН) состоит из локализации и ликвидации разлива нефти и нефтепродуктов. Для ликвидации разливов используются четыре основных метода [2]:

- механический метод;

- термический метод;

- физико-химический метод;

- биологический метод.

Механический метод

Одним из самых простых и действенных методов, используемых на водных объектах нашей страны, является механический сбор нефти и нефтепродуктов. Его главная задача состоит в том, что поражённый участок поверхности водного объекта перекрывают боновыми ограждениями (в зависимости от сезона боновые ограждения делятся на зимние и летние, а также их количество зависит от скорости течения реки). После чего проводят ручной сбор или

Рисунок 1 - Боновое заграждение (Источник: https://kompozit32.ru/wp-content/uploads/2021/06/558984_obrabotano.jpg)

Термический метод

Термический метод очистки водной поверхности от разлившихся нефти и нефтепродуктов с помощью выжигания поверхностного слоя загрязнения с поверхности водного объекта начал применяться раньше остальных. Это метод используется и в наши дни, в том числе и на территории Российской Федерации.

Термический метод применяется в тот момент, когда нефтепродукт попадает на водную поверхность. Толщина слоя загрязнения для применения этого метода должна быть не менее 3 мм. Также для применения термического метода важным условием является расположение «нефтяного пятна» на допустимом расстоянии от взрыва-пожароопасных объектов на допустимом расстоянии, при этом учитывается зона оптимальных скоростей ветра (скорость ветра не должна превышать 35 км/ч, то есть 9,72 м/с).

Рисунок 2 - Термический метод (Источник:

https://d3n8a8pro7vhmx.cloudfront.net/aycc/pages/1707/meta_images/original/fire.jpg7147726516

1)

Физико-химический метод

Физико-химический метод можно разделить на два вида - эмульгирование и сортирование.

Эмульгирование нефтяной пленки выполняют с помощью диспергентов. В состав диспергентов входят поверхностно-активные вещества (ПАВ), обладающие способностью «стягивать» тонкие плёнки нефтепродуктов в крупные капли. К помощи диспергентов прибегают в случаях, когда разлитую нефть и нефтепродукты невозможно собрать механическим методом. Диспергент распыляют на нефтяную пленку, после чего он начинает расщеплять нефтепродукт, не позволяя ему распространиться дальше по течению. Из-за высокой степени токсичности диспергенты позволено применять исключительно на поверхности морей и океанов.

Другим физико-химическим методом очистки водных объектов является сорбция нефти и нефтепродуктов. Процесс сорбции заключается в самопроизвольном поглощении твердым телом веществ из водной среды, а сам поглотитель называют сорбентом. Для осуществления сорбционной очистки на водной поверхности не требуется сложного приборного оформления [8].

Рисунок 3 - Физико-химический метод (Источник: https://avatars.mds.yandex.net/get-altay/5587495/2a0000017c79216ff4b2419c5cd14f0e05de/XXL) Биологический метод

Биологический метод используют в качестве дополнительного инструмента на заключительном этапе ликвидации аварии после механического сбора нефти и нефтепродуктов или использования физико-химического метода. Для более полной очистки поражённой зоны в загрязнённую среду вводят суспензии с нефтеокисляющими бактериями.

Микроорганизмы способствуют деструкции углеводородной массы. Их применяют для очистки плёнок толщиной не более 1 мм.

Рисунок 4 - Биологический метод (Источник: https://img.promportal.su/foto/good_fotos/3788/37886651/deemulgator-mazuta-i-

nefti_foto_largest.j pg)

Влияние разлива нефти и нефтепродуктов на почву

Загрязнение почвы нефтью и нефтепродуктами приводит к подщелачиванию: в темно-серой лесной почве рН становится слабо щелочным, а в серой - щелочным. В лугово-болотной почве при сильном загрязнении рН варьируется от 6,6 до 7,3. Изменения кислотно-основных свойств могут быть вызваны замещением иона водорода натрием из нефтяных и минерализованных вод.

Избыточное органическое вещество в компостированной нефти нарушает распределение гумуса. Нефтезагрязненные почвы имеют повышенное содержание гумуса: 1-5% в серой лесной, 1-10% в лугово-болотной и до 14-15% в темно-серой лесной почве. В оголённых горизонтах лугово-болотной почвы из-за поступления железа из грунтовых вод и нефтяной эмульсии усиливаются глеевые процессы, увеличивается количество охристых пятен и утяжеляется гранулометрический состав. Это приводит к усилению анаэробного брожения углеводов, что способствует подщелачиванию почвенного раствора и снижению гидролитической кислотности.

С увеличением срока компостирования в нефтезагрязненных горизонтах растет количество обменных катионов и содержание обменного магния, что связано с высвобождением позиций и внедрением магния из нефтяной эмульсии. Карбонаты в почвах препятствуют развитию кислотности и способствуют щелочности, влияя на подвижность веществ и их агроэкологические особенности.

С увеличением срока компостирования растет общее количество обменных катионов в нефтезагрязненных горизонтах, а содержание обменного магния значительно увеличивается из-за высвобождения обменных позиций и внедрения магния из нефтяной эмульсии. Наличие карбонатов в почвах препятствует развитию кислотности и способствует щелочности, что влияет на подвижность веществ и их агроэкологические особенности.

Рисунок 5 - Влияние нефтепродуктов на почву (Источник: https://v-kurse.ru/wp-content/uploads/2021/Ш/Ш2454_origmaLjpg)

ЛИТЕРАТУРА

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

Постановление Правительства Российской Федерации от 31 декабря 2020 г. №2451 «Об утверждении Правил организации мероприятий по предупреждению и ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов на территории Российской Федерации, за исключением внутренних морских вод Российской Федерации и территориального моря Российской Федерации, а также о признании утратившими силу некоторых актов Правительства Российской Федерации».

«ИТС 15-2021. Информационно-технический справочник по наилучшим доступным технологиям. Утилизация и обезвреживание отходов (кроме термических способов)» (утв. Приказом Росстандарта от 22.12.2021 N 2964).

Валуйский В.Е. Организация аварийно-спасательных и других неотложных работ при ликвидации аварийных ситуаций на железнодорожном транспорте с разливом нефтепродуктов/ Валуйский В.Е., Бобров А.И., Чепрасов С.А.// Проблемы обеспечения безопасности при ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций-2014 - №1-С.138-140. Буланенков С.А. Защита населения и территорий от чрезвычайных ситуаций / С.А. Буланенков, С.И. Воронов, П.П. Губченко // - Калуга: ГУП «0близдат»,-2006 - 480 с. Метод. рекомендации по организации реагирования на чрезвычайные ситуации, связанные с разливом нефти и нефтепродуктов при аварии на железнодорожном транспорте - М.: ВНИИ ГОЧС, 2005. - 47 с.

Катин В.Д. Подготовка и сжигание водомазутных эмульсий и охрана окружающей среды на железнодорожном транспорте. / В.Д. Катин, И.В. Вольхин.// Владивосток: Дальнаука.-2010. - С. 148.

Бочаров В.Л. Эколого-геохимические особенности загрязнения нефтепродуктами территории станции Графская юго-восточной железной дороги/ Бочаров В.Л., Овсянников М.А. // Вестник воронежского государственного университета. Серия: Геология. -№2. -2003.- С.191-199.

Кулакова И.И., Лисичкин Г.В. Ликвидация аварийных разливов нефти. Сорбционная очистка поверхности акваторий от нефтяных загрязнений // Учебное пособие к спецкурсам кафедры химии нефти и органического катализа «Переработка нефти» и «Нефтехимия» / Москва. - 2022. - 82 с.