Об аварийных разливах нефтепродутов. Разлив нефти на почву


2.1.4. Влияние нефти на свойства почв.

Почвы считаются загрязненными нефтью и нефтепродуктами, если их концентрация достигает уровня, когда:

  • Происходит угнетение или деградация растительного покрова;

  • Нарушается экологическое равновесие в почвенном биоценозе: происходит вытеснение одним-двумя бурно произрастающими видами растительности остальных видов, ингибируется деятельность микроорганизмов, исчезают виды альгофлоры, мезофауны;

  • Изменяются водно-физические свойства и структура почв;

  • Возрастает доля углерода нефтепродуктов в некарбонатном (органическом) углероде почв;

  • Падает продуктивность сельскохозяйственных земель;

  • Происходит вымывание нефтепродуктов из почв в подземные и поверхностные воды.

Минимальный уровень содержания нефтепродуктов в почвах и грунтах, выше которого ухудшаются качества природной среды, можно назвать верхним безопасным пределом концентрации, или ПДК. Эти нормы должны вырабатываться для определенного района и определенного типа почв.

Необходимо установить уровень концентрации нефтепродуктов в почвах и грунтах, выше которого почва не может сама справиться с загрязнением, ее потенциал самоочищения не работает. Этот уровень можно назвать пределом потенциала самоочищения (ППС). Почвы, содержащие нефтепродукты выше ППС, подлежат санации и рекультивации, так как без этих мероприятий они не выйдут из стадии деградации и будут оказывать устойчивое негативное влияние на окружающую среду. Естественное самоочищение почв, вод и др. природных объектов от нефтяного загрязнения являются длительным процессом, продолжающимися от одного до нескольких десятилетий. Наиболее сложно самоочищение проходит в почвенной среде и для разработки эффективных рекультивационных мероприятий наиболее важное значение имеет информация о модификации свойств загрязненной нефтью почвы.

После разлива, как правило, сначала загрязняются нефтью органо-минеральный слой почвы, но через 2-3 года углеводороды обнаруживаются на глубине до 140-160 см. Препятствуют проникновению нефти вглубь барьеры – экраны (тяжелые грунты и глеевые горизонты), но по этим экраном нефть может мигрировать в горизонтальной плоскости.

В ландшафтах Западной Сибири нефть поглощается органическим слоем почвы, и особенно, торфом за счет его высокой пористости (торф при влажности 20% способен удержать 650-670 л. нефти в 1 м3). В насыщенную водой почву нефть глубоко не проникает, абсорбируясь мхами, травой, органическим слоем. В верхнем слое обычно задерживаются смолы и асфальтены, а легкие фракции нефти могут проникать в грунтовые воды, но чаще в течение года испаряются или разлагаются.

Нефть, попадая в почву, сильно изменяет ее физические характеристики, поскольку обладает выраженными гидрофобными свойствами, которые передаются почвенными частицами. Нефть обволакивает структурные единицы почвы пленкой, нарушая водный обмен, перенос активных соединений. В нефтезагрязнненых почвах уменьшается степень окисленности гумусовых кислот, увеличивается абсолютное содержание практически всех фракций гумусовых веществ, происходит деградация гумуса.

К числу наиболее выраженных последствий загрязнения почвы нефтью следует отнести тенденцию к подкислению.

Вскоре после разлива нефти обнаруживается обеднение почвы элементами минерального питания, особенно азотом. Из-за ухудшения водного режима, аэрации, как правило, сначала резко увеличивается содержание аммиачного азота и уменьшается до следовых количеств нитратов. При слабом (0,1-04 %) загрязнений нефтью отмечено снижение в почве нитратного азота в 1,3-2 раза, увеличение доли трудногидролизного азота при уменьшении его подвижности. Содержание фосфора в почве в зависимости от дозы нефти и продолжительности воздействия может снизиться в 2-9 раз.

Важную роль в снижении токсичности нефти играет гумуссированность почвы - чем выше содержание гумуса, тем выше ее буферность, биологическая активность, тем ниже токсичность одной и той же дозы нефти. Ферментативная активность почвы в свою очередь тесно связана с количеством и активностью почвенной микрофлоры.

Под действием нефти и сопутствующих ей минеральных пластовых вод происходит внедрение натрия в ППК и развитие процессов осолонцевания, уменьшается кислотность почв, резко увеличивается содержание углерода в почве, что тормозит процесс аммонификации с накоплением доступного аммонийного азота, но резко снижается содержание фосфора и калия.

studfiles.net

2.2. Методы локализации и ликвидации нефтяного загрязнения почв.

В настоящее время существует выбор различных методов по снижению и предотвращению нефтяных загрязнений почв. В общем виде можно представить их классификацию следующим образом: - механический; - физико-химический; - микробиологический; - агротехнический. Выбор определенного метода напрямую зависит от следующих факторов: уровень загрязнения, состав нефти, продолжительность загрязнения, свойства почвы, ландшафтные и климатические условия.

Как правило, используется комплексный подход в решении данных вопросов.

Механические методы. Механическая рекультивация загрязненных нефтью почв и грунтов проводится следующим образом: сначала откачивают нефть или нефтепродукты в емкости, производят обваловку загрязнения, делают замену почвы (т. е. сгребают и вывозят загрязненный слой). Этот метод применяется в качестве первичного мероприятия при крупном разливе нефти.

Осуществление метода происходит с помощью специального оборудования. Разрешение проблемы очистки почвы при проникновении нефтепродукта в грунт этими способами невозможно. Ликвидация нефти с поверхности почвы осуществляется с помощью соответствующих насосов.

Очистка загрязненного нефтью слоя производят экскаваторами, бульдозерами или тракторами. Далее происходит захоронение загрязненного слоя почвы в специальных могильниках. Возникает вопрос выбора места для их захоронения, так как сами могильники нередко становятся зонами риска вторичного загрязнения. Растекшуюся при аварии нефть перевозят в естественные углубления, защитные амбары или траншеи.

Это краткосрочные меры, потому что отвод нефти в углубления со временем вызывает очаг новых загрязнений по направлению движения горючей жидкости, защитные дамбы из однородного грунта также можно использовать только на небольшой промежуток времени, поскольку возможна фильтрация нефтепродукта сквозь тело дамбы. Замена почвы проводится при растекании нефтепродукта на ограниченных участках и при проникновении ее на глубину свыше 10 см.

Пораженную нефтью почву собирают и вывозят на свалку для ее полного разложения, при этом происходит уничтожение верхнего плодородного слоя.

Физико-химические методы: Физико-химические методы удаления загрязнений почвы нефтью включают:

• сжигание почвы,

• промывка почвы,

• сорбция нефтепродуктов с поверхностного слоя почвы,

• электрохимическая очистка почвы и др.

Сжигание - самый быстрый и дешевый способ борьбы с разливами большого количества нефти и нефтепродуктов. Оно считается экстренной мерой и применяется только тогда, когда существует угроза прорыва нефти в водный источник.

В зависимости от типа нефтяного продукта ликвидируется от 1/2 до 2/3 разлива, оставшаяся часть проникает в почву.

Из-за недостаточно высокой температуры в атмосферу попадают продукты возгонки и неполного окисления нефти; землю после сжигания необходимо отправлять на свалку, так, например, в Москве каждый год вывозят более 70 тысяч т. сгоревшей земли. К такому методу, как сжигание почвы, прибегают в редких случаях, так как оно предполагает образование канцерогенных веществ, и сводит к минимуму возможность практического применения этого метода вблизи промышленных объектов и населенных пунктов. При этом нефть не подлежит утилизации, что приводит к большим материальным тратам.

Водная процедура обработки почв проходит в промывных барабанах с применением ПАВ, детергентов, моющих веществ и т.д. После промывные воды отстаиваются в специальных прудах или гидроизолированных емкостях, затем там проводится их разделение и очистка. Дренирование почвы - это еще один способ промывания почвы от нефтяных продуктов на месте с помощью дренажных систем. Он может проходить в сочетании с микробиологическими методами.

Среди многих способов промышленной очистки грунтов важную роль следует отвести электрохимическому способу. Его принцип основан на использовании поля постоянного электрического тока и предполагает применение соответствующих устройств для очистки почвы от нефтяных продуктов.

Применение данного способа показывает хорошие результаты. К примеру, под действием поля постоянного электрического тока из водонасыщенных глин, поврежденных нефтепродуктом, ликвидируется 50% загрязнителей. В случае утечки нефтяных продуктов с помощью специального оборудования, можно прибегнуть к методу термической десорбции, он позволит получить полезные продукты вплоть до мазутных фракций.

Разливы нефти также устраняются при помощи экстракционного метода. Экстракцию загрязнителей обычно проводят в промывных барабанах с использованием летучих растворителей с последующей отгонкой их остатков паром. В ситуации нефтяного разлива легковоспламеняющихся продуктов в жилых кварталах, цехах, на автомагистралях, где взрыв и его последствия могут оказаться опаснее загрязнения почвы, разлив изолируется противопожарными пенами сверху или засыпается сорбентами. За последнее время наибольшую популярность среди физико-химических методов ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов приобрел сорбционный метод.

Сорбция как метод сбора нефтяного продукта с поверхности почвы. Самым эффективным и актуальным методом оперативного сбора нефти при аварийных разливах является сорбция - применение различных сорбентов, образующих за счет процессов сорбции агломераты при контакте с нефтью.

Анализ технических условий сбора нефти и физико-химических закономерностей сорбции позволяет сформировать базовые требования к оптимальному сорбенту для сбора нефти и нефтепродуктов с поверхности почвы.Такими требованиям являются: большая сорбционная емкость сорбента; высокая селективность по отношению к извлекаемому веществу.

studfiles.net

Аварийные разливы нефтепродуктов ликвидация разливов нефтепродуктов нефтепродукты в воде почве

Ощутимый вред экосистемам наносят аварийные разливы нефтепродуктов. Их возникновение возможно на объектах как нефтедобывающей, так и нефтеперерабатывающей промышленности, а также при транспорте данных продуктов.

В последнее время отрицательное влияние разливов нефти на окружающую среду все более существенно. Трудно выяснить характер дальнейших экологических последствий, поскольку из-за нефтяного загрязнения нарушается множество естественных циклов и взаимосвязей, существенно изменяются условия обитания всех видов живых организмов.

Государство ведет в последнее время политику, направленную на область предупреждения, а также ликвидации последствий аварийных разливов нефтепродуктов для снижения возможных отрицательных последствий. Однако несмотря на это необходим особый подход к изучению способов локализации, ликвидации, а также разработке комплекса необходимых мероприятий.

Для локализации и ликвидации аварийных разливов как нефти, так и нефтепродуктов необходимо осуществление многофункционального комплекса задач, реализация различных методов, а также использование технических средств. Невзирая на характер аварийного разлива ННП, нефти и нефтепродуктов, первые меры по его ликвидации должны быть направлены на локализацию пятен, что обеспечит нераспространение последующего загрязнения новых участков и уменьшение площади загрязнения.

Ликвидация разливов нефтепродуктов

Ликвидация разливов нефтепродуктов предполагает использование следующих методов: термического, механического, биологического и физико-химического.

Механический сбор нефти - это один из основных методов ликвидации разлива нефти и нефтепродуктов. Он наиболее эффективен в первые часы после разлива. Объясняется это тем, что толщина нефтяного слоя остается так же достаточно большой. (Малая толщина слоя нефти, большая площадь его распространения и постоянное движение поверхностного слоя под влиянием течения и ветра - неблагоприятные факторы для процесса отделения нефти от воды.) Кроме того, возникновение осложнений возможно при очистке от нефти и нефтепродуктов акваторий портов и верфей. Они, как правило, загрязнены различным мусором - досками, щепой и иными предметами, которые плавают на поверхности.

Термический метод ликвидации разливов нефтепродуктов основан на выжигании нефтяного слоя. Применение его возможно при достаточной толщине нефтяного слоя и непосредственно после загрязнения, до того, как произойдет образование эмульсий с водой.

Физико-химический метод с применением сорбентов и диспергентов эффективен в случае отсутствия возможности проведения механического сбора нефти и нефтепродуктов, к примеру при недостаточной толщине пленки либо когда разлившиеся ННП являются реальной угрозой для наиболее экологически уязвимых районов.

Биологический метод ликвидации разливов нефтепродуктов применяется после использования механического, а также физико-химического методов при толщине пленки более 0,1 мм.

Нефтепродукты в воде...

Нефтепродукты в воде, т.е. загрязнение воды нефтепродуктами является, к сожалению, явлением весьма распространенным. Аварии при нефтеперевозке, промышленные стоки, стоки с автотранспорта и АЗС - все это причины загрязнения поверхностных водотоков. Значительное загрязнение грунтовых вод происходит также из-за добычи нефти. К тому же, причиной загрязнения грунтовых вод является фильтрация нефтепродуктов с поверхности.

Нефтепродукты несут угрозу для здоровья, ухудшают органолептические качества воды - наделяют ее стойким «нефтяным» запахом.

В особенности неприятный запах у бензина, и на сегодняшний день не существует достаточно эффективных способов удаления его из воды.

Нефтепродукты в почве...

Нефтепродукты в почве... Основной источник их в городских условиях - это выбросы автомобильного транспорта, а также углеводороды, которые попадают в почву как с дождевым, так и с талым стоком.

Нефтепродукты - это токсичные вещества третьего класса опасности.

Попадание нефтепродуктов в почву приводит к глубоким изменениям физических, химических, микробиологических свойств почвы, и, возможно, к существенной перестройке всего почвенного профиля. Загрязненная нефтепродуктами почва практически не способна самостоятельно очиститься от загрязнения нефтью - разложение ННП в естественных условиях осуществляется очень медленно, а продукты разложения (кислоты, смолистые вещества), в свою очередь, - это загрязнители.

Нефтью подавляется самоочищающая активность почвы, в результате чего накапливаются трудноокисляемые продукты, которые препятствуют жизнедеятельности микроорганизмов, подавляют жизненно важные процессы самоочищения и дыхания.

Природная экосистема в состоянии самоочиститься от небольших нефтяных загрязнений с помощью естественных природных микроорганизмов-биодеструкторов, но не способна справиться с масштабами индустриального загрязнения - аварийными разливами мазута, нефти масел, дизтоплива. К примеру, сточные воды нефтехимических предприятий токсичны даже после полугодичной выстойки, а в зоне, где проникли нефтепродукты в почву многие годы не растет трава.

oiltranzit.ru