Нефть

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Глава 1. Водные ресурсы Республики Коми

Глава 2. Особенности распространения пролитой нефти

Глава 3. Изменение физико-химических свойств нефти в водоеме

Глава 4. Влияние природных факторов на пролитую нефть

Глава 5. Оценка степени загрязнения реки нефтью

Глава 6. Предотвращение загрязнения водоемов при эксплуатации нефтеналивных судов

Глава 7. Технические средства борьбы с нефтяными загрязнениями

Глава 8. Тактика ликвидации последствий разлива нефти

Заключение

Библиографический список

ВВЕДЕНИЕ

Ежегодно в Мировой океан попадает более 10 млн. т нефти и до 20 % Мирового океана уже покрыты нефтяной пленкой. В пер­вую очередь это связано с тем, что добыча нефти и газа в Миро­вом океане стала важнейшим компонентом нефтегазового комп­лекса. В 1993 г. в океане добыто 850 млн. т нефти (почти 30% миро­вой добычи). В мире пробурено около 2500 скважин, из них 800 - в США, 540 - в Юго-Восточной Азии, 400 - в Северном море, 150 - в Персидском заливе. Эта масса скважин пробурена на глубинах до 900 м.

Загрязнение гидросферы водным транспортом происходит по двум каналам: во-первых, морские и речные суда загрязняют ее отходами, получаемыми и результате эксплуатационной деятель­ности и, во-вторых, выбросами в случае аварии, токсичных грузов, большей частью нефти и нефтепродуктов. Энергетические уста­новки судов (в основном дизельные двигатели) постоянно за­грязняют атмосферу, откуда токсичные вещества частично или почти полностью попадают в воды рек, морей и океанов. Нефть и нефтепродукты являются главными загрязнителями водного бассейна.

В моей работе будут раскрыты следующие вопросы: водные ресурсы Республики Коми; особенности распространения пролитой нефти; изменение физико-химических свойств нефти в водоеме; влияние природных факторов на пролитую нефть; оценка степени загрязнения реки нефтью; Предотвращение загрязнения водоемов при эксплуатации нефтеналивных судов; технические средства борьбы с нефтяными загрязнениями и тактика ликвидации последствий разлива нефти.

В работе использовалась литература таких авторов как Ю.В. Новиков, Д.С. Орлов и другие.

ГЛАВА 1. ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ РЕСПУБЛИКИ КОМИ

По запасам водных ресурсов Республика Коми относится к зоне высокой водообеспеченности. Из водных ресурсов гидросферы (реки, озера, подземные воды, воды болот, ледников, почв) наибо­лее важное значение для народного хозяйства имеют ежегодно во­зобновляемые воды рек и запасы подземных вод.

Количество рек длиной более 10 км составляет 3845 при общей протяженности около 106 тыс. км. Средняя густота речной сети равна 0,57 км/кв. км. Основу гидрографической сети составляет такие крупные водные магистрали европейской части России как Печора с ее главными притоками Усой и Ижмой, Вычегда - крупнейшая состав­ляющая Северной Двины, Мезень с Вашкой.

«Суммарные ресурсы речных вод Республики Коми составляют 176,4 куб. км в год, из которых 163 куб. км (92%) формируется на терри­тории республики. Около 60% годового стока проходит в период весеннего половодья. Наименьшая водность рек наблюдается зимой, когда стекает всего 5 - 10% годового количества воды»[1].

Республика Коми богата минеральными лечебными и промышленными водами. Первые представлены сероводородными, бромными, железистыми радоновыми и др. водами, промышленные - водами, содержащими йод, бром, магний, калий и другие элементы.

В пределах Республики Коми находится большое количество небольших по величине озер. Только в бассейне рек Вычегды и Печоры их насчитывается почти 70 тысяч. В основном площадь озер до 10 га. Наиболее крупные водоемы - оз. Ямозеро (площадь 31,1 кв. км) и оз. Синдорское (площадь 28,5 кв. км). Водные ресурсы озер невелики.

ГЛАВА 2. ОСОБЕННОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ПРОЛИТОЙ НЕФТИ

К числу наиболее вредных химических загрязнений относятся нефть и нефтепродукты. Ежегодно в океан попадает более 10 млн. тонн нефти. Загрязняют поверхность танкеры, содействует загрязнению и утечка нефти при подводном бурении.

В 1973 - 1984 гг. Институтом охраны окружающей среды и энер­гетики (США) отмечено до 12 000 случаев загрязнения вод нефтью. Большинство зафиксированных различий было незначительно и не требовало проведения специальной очистки поверхности океана. Об­щее количество разлитой нефти колеблется от 8,2 млн. галлонов (1 галлон равен 3,8 л) в 1988 г. до 21,5 млн. галлонов в 1985 г. В 1970-1982 гг. в мире зарегистрировано 169 крупных аварий танкеров и 17 000 второстепенных случаев разлития нефти.

Ущерб, нанесенный акватории Азовского моря, экологии Кер­ченского пролива в результате гибели в 1995 г. теплохода «Дота», оценивается в 7 млн. долларов. Пятно вытекающего с судна мазута достигло берегов у ближайших крымских поселков.

Обеспокоенность общественности нефтяным загрязнением обусловливается неуклонным ростом экономических потерь в рыболов­стве, туризме и других сферах деятельности.

Одна тонна нефти спо­собна покрыть до 12 км2 поверхности моря. Нефтяная пленка изме­няет все физико-химические процессы: повышается температура поверхностного слоя воды, ухудшается газообмен, рыба уходит или погибает. Осевшая на дно нефть долгое время вредит всему живому.

Нефть и нефтепродукты оказывают вредное воздействие на мно­гие живые организмы и пагубно влияют на все звенья биологичес­кой цепи. Нефтяные пленки на поверхности морей и океанов могут нарушать обмен энергией, теплом, влагой и газами между океаном и атмосферой. В конечном итоге наличие нефтяной пленки на повер­хности океана может повлиять не только на физико-химические и гидробиологические условия в океане, но и на климат Земли, на банане кислорода в атмосфере.

Нефтяное загрязнение наносит жестокий удар по биологическо­му равновесию моря. Пятно не пропускает солнечные лучи, замедля­ет обновление кислорода в воде. В результате перестает размножаться планктон - основной продукт питания морских обитателей.

В верхних 5 - 10 см водной толщи развивается богатейшее сооб­щество самых разнообразных организмов. Его называют нейстоном. Здесь находится «питомник» молоди очень многих видов рыб и бес­позвоночных животных, которые, вырастая, населяют водную тол­щу и дно морей и океанов. На поверхности же накапливаются веще­ства-загрязнители, в том числе нефть и нефтепродукты.

Очень ядовиты растворимые компоненты нефти. Они нередко становятся причиной гибели рыбы, морских птиц, отрицательно влияют на вкусовые качества мяса морских животных. Если опло­дотворенную икру рыбы поместить в аквариум с весьма незначи­тельной концентрацией нефтепродуктов, то большинство зароды­шей погибнут, а многие из уцелевших оказываются уродами.

«Военно-морская авиация Германии приняла на вооружение са­молет экологической разведки. Он предназначен для определения нефтяного загрязнения Балтийского и Северного морей»[2]. Самолет ос­нащен совершенным оборудованием, в том числе лазерным, которое позволяет с высокой степенью точности определить границы нефтя­ных пятен и степень загрязнения поверхности моря.

ГЛАВА 3. ИЗМЕНЕНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ НЕФТИ В ВОДОЕМЕ

Нефть представляет собой сложную смесь углеводородов и их производных - каждое из этих соединений может рассматриваться как самостоятельный токсикант. В ее составе обнаруживается свыше 1000 индивидуальных органических веществ, содержащих 83 - 87 % углеро­да, 12-14 % водорода, 0,5 - 6,0 % серы, 0,02-1,7 % азота и 0,005-3,6 % кислорода, и незначительная примесь минеральных соединений; золь­ность нефти не превышает 0,1 %. Основные характеристики нефти представлены в таблице ниже.

В состав нефти входят следующие группы углеводородов: алифатические (метановые), циклические насыщенные (нафтеновые), циклические ненасыщенные (ароматические). Имеются также смешанные (гибридные) углеводороды: метано-нафтеновые, нафтеново-ароматические.

Нафтеновые углеводороды присутствуют во всех типах нефти, но преобладают редко.

Для оценки нефти как загрязняющего вещества природной среды предложено использовать следующие признаки: содержание легких фракций; содержание парафинов; содержание серы.

Легкие фракции обладают повышенной токсичностью для живых организмов, но их высокая испаряемость способствует быстрому самоочищению природной среды. Напротив, «парафины не оказывают сильного токсического воздействия на почвенную биоту или планктон и бентос морей и океанов, но благодаря высокой температуре отвер­девания существенно влияют на физические свойства почвы»[3]. Содер­жание серы свидетельствует о степени опасности сероводородного загрязнения почв и поверхностных вод.

При попадании в водную среду нефть разливается по поверхности воды тонким, зачастую мономолекулярным слоем и образует нефтяное пятно, захватывающее в зависимости от масштабов выброса простран­ство в десятки, сотни и тысячи квадратных километров. В результате физических, химических и биологических процессов, протекающих под воздействием воды и солнечных лучей, нефтяные углеводороды постепенно утрачивают свои первоначальные индивидуальные свой­ства.

Поэтому попадание в водную среду сырой нефти, ее отдельных компонентов и продуктов нефтепереработки принято рассматривать как единую категорию нефтяных загрязнений. Перемещаясь по повер­хности океана под воздействием ветра, течений, приливов и отливов, нефть растворяется, осаждается, подвергается фотолизу и биологиче­скому разложению. Ее состав постоянно меняется вследствие разло­жения и трансформации отдельных компонентов.

В результате наблюдений установлено, что в течение нескольких дней до 25 % нефтяного пятна исчезает вследствие испарения и растворения низко­молекулярных фракций, причем ароматические углеводороды растворяются быстрее, чем парафины с открытыми цепями.

ГЛАВА 4. ВЛИЯНИЕ ПРИРОДНЫХ ФАКТОРОВ НА ПРОЛИТУЮ НЕФТЬ

Ультрафиолетовая составляющая солнечной радиации существен­но ускоряет деструкцию компонентов нефти, однако с экологической точки зрения этот процесс опасен из-за образования продуктов распа­да, как правило, сильно токсичных для гидробионтов. После испарения наиболее летучих компонентов процесс разрушения нефтяной пленки замедляется, так как остатки подвергаются биологическому и химиче­скому разрушению.

Легче всего протекает микробиологическое разложение пара­финов. Более стойкие циклопарафины и ароматические углеводороды сохраняются в океанской среде гораздо дольше.

Скорость разложения углеводородов нефти зависит от температуры, Доступа кислорода, питательного режима водной среды, т. е. от тех факторов, которые определяют ее микробиологическую активность. В воде, обедненной кислородом, разложение нефти замедляется.

Тяжелые фракции нефти не разлагаются и не осаждаются в морской воде, они образуют с ней стойкие эмульсии, чему способствует при­сутствие в водоемах взвешенных органических частиц, бактерий и планктона. Со временем эмульсии коагулируют с образованием смолистых сгустков, которые плавают на поверхности воды и выбрасыва­ются приливом на сушу, загрязняя побережья, пляжи, портовые сооружения.

Скорость процессов химического окисления нефти в водной среде составляет всего 10-15 % скорости биохимического окисления. Осо­бенно опасны попадания больших объемов нефти в воды высоких широт. «При низких температурах разложение нефти идет еще медлен­нее и нефть, сброшенная в арктические моря, может сохраняться до 50 лет, нарушая нормальную жизнедеятельность водных биоценозов»[4].

ГЛАВА 5. ОЦЕНКА СТЕПЕНИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ РЕКИ НЕФТЬЮ

Нефть в основном состоит из алифатических углеводородов, в некоторых случаях, в зависимости от ее происхождения, она может содержать алициклические и ароматические углеводороды. В небольших количествах в состав нефтей могут входить также кислородсодержащие соединения (альдегиды, кетоны и карбоновые кислоты) Обычно понятие «нефтепродукты» (как поллютанты окружающей среды) условно ограничивается только углеводородной фракцией нефти, составляющей 70-90% суммы всех веществ, входящих в состав нефти и продуктов ее переработки. В аналитической химии под нефтепродуктами понимают неполярные и малополярные соединения, входящие в состав нефти и извлекаемые гексаном или петролейным эфиром. Считается, что в сильно загрязненных водах нефтепродукты в основном представлены нелетучими углеводородами.

С практической точки зрения, очевидно, удобно различать техногенное загрязнение, обусловленное собственно нефтью, основными нефтепродуктами (бензин, керосин, мазут, масла) и различными «нефтяными» углеводородами и их производными. В зарубежной химико-аналитической практике различают загрязнение вод жидкими нефтепродуктами, летучими нефтепродуктами, минеральными маслами. Термин «жидкие нефтепродукты» объединяет алифатические соединения с длинной или разветвленной цепью, алициклические ароматические или алкилзамещенные ароматические углеводороды.

В промышленно-урбанизированных районах нефтепродукты и их производные в повышенных количествах содержатся в сточных водах не только нефтеперерабатывающих, нефтехимических, химических предприятий, но и многих других производств. Например, в сточных водах металлургического завода их концентрации составляют до очистки и после очистки в пруду-осветлителе 100-5000 мг/л и 6-24 мг/л, соответственно. Как правило, нефтепродуктами обогащен поверхностный (дождевой и талый) сток с городских территорий.

Собственно нефтепродукты в поверхностных водах находятся в растворенной, эмульгированной, сорбированной на твердых частицах, «пленочной» формах, в виде смоляных комочков. Малолетучие компоненты нефти в больших количествах накапливаются в донных отложениях рек. В общем случае можно говорить о трех зонах в речном потоке, отличающихся повышенным содержанием нефтепродуктов: поверхностная пленка, придонные слои, донные отложения, распределение между которыми определяется множеством факторов. Обычно в момент поступления в водотоки основная масса нефтепродуктов сосредоточена в поверхностной пленке. В сущности, вода становится непригодной для использования при попадании 1 л нефти на 106 л воды. Образующаяся на поверхности воды эмульсионная пленка частично препятствует газообмену между водой и атмосферой.

Интенсивность испарения нефти зависит от начальной толщины образующейся на поверхности воды пленки, от температуры воды и (в условиях водоемов) скорости ветра, а также от сорта (фракционного состава) нефти. Процесс испарения нефти сопровождается изменением ее химического состава и физических свойств. Как правило, по мере выхода наиболее летучих соединений относительное содержание средних и тяжелых фракций увеличивается, возрастают плотность и вязкость нефти. Темпы разложения нефтяных пленок, образующихся в пресных водах в естественных условиях составляют 50-80% за неделю. Эксперименты, выполненные В.В. Батояном, показали, что в умеренной зоне в летний период водоем, сильно загрязненный нефтью, может очиститься в течение 1-2 месяцев. Известно, что скорости деградации нефтяных эмульсий, намного ниже, чем скорости разложения нефтяных пленок. По данным Р.И. Медведского (1978), самоочищение водотоков от нефтепродуктов возможно в средних широтах на участках русла в 200 300 км, а в условиях Крайнего Севера - 1500–2000 км.

В водотоках в ходе миграции происходит перераспределение между основными формами, что проявляется главным образом в увеличении доли растворенных, эмульгированных и сорбированных нефтепродуктов. Особенностью нефтяного загрязнения водной среды является способность нефти захватывать и концентрировать другие поллютанты, например, тяжелые металлы и пестициды. При распространении нефти на поверхности воды значительно возрастает также вероятность протекания различных реакции, поскольку вещества, растворимые в нефти, получают возможность участвовать в разнообразных химических процессах.

Исследования, выполненные на водотоках бассейна р. Москвы, показали, что поступающие в них нефтепродукты были представлены преимущественно маслами (велосит, вазелиновое масло, машинное масло и др.), т.е. относительно легкими продуктами. Максимальные концентрации нефтяных поллютантов в водах исследованных рек наблюдались, как правило, на границе раздела фаз, т.е. в поверхностном микрослое воды (пленочная нефть) и в донных отложениях. Количество пленочной нефти для разных рек составляло от 11% (р. Нерская) до 73% (р. Гуслица) общего содержания нефтепродуктов. При удалении от основных источников загрязнения относительная доля пленочной нефти, как правило, уменьшалась, а других форм - возрастала, что было обусловлено переходом одних форм и другие. Эмульгированных нефтепродуктов обычно содержалось вдвое больше, чем растворенных Значительное количество нефтепродуктов фиксировалось речной взвесью (до 23-34% от общего содержания).

Концентрации нефтепродуктов в речных водах колеблются довольно в широких пределах - от 0,01 мг/л в фоновых (условно чистых) водах до 1-1,5 мг/л и больше в интенсивно загрязненных. Нормативные акты Голландии предусматривают, например, проведение мероприятий по очистке грунтовых вод от нефтепродуктов при их концентрациях выше 0,6 мг/л. Считается, что типичные уровни содержания нефтепродуктов в водах при стабильно существующем загрязнении рек обычно составляют 0,3-0,5 мг/л, а более высокие концентрации указывают на так называемое свежее загрязнение. В реальности концентрации нефтепродуктов в загрязненных реках могут превышать отмеченные «типичные уровни». Так, в водах р. Москвы и ее притоков содержание нефтепродуктов повсеместно было выше ПДК (от 1,5 до 22 раз). При этом вниз по течению происходило постепенное увеличение их концентраций, которые достигали максимума на выходе из г. Москвы. Среднее содержание нефтепродуктов в крупнейших реках России изменяется от 0,05 мг/л (р. Лена) до 1,2 мг/л (р. Ока). В водах рек Суры и Алатыря, даже на очень значительном удалении от городов, наблюдались концентрации нефтепродуктов, в среднем превышающие ПДК в 3-4 раза. В р. Суре более высокие уровни нефтепродуктов фиксировались в осенний период; летом и зимой их средние концентрации были практически одинаковыми, но в летнюю межень намного более резко была выражена суточная неоднородность распределения этих поллютантов. В Алатыре минимальные уровни нефтепродуктов наблюдались в весеннее половодье (разбавляющее влияние талых вод с лесной части речного водосбора), а максимальные - в летнюю межень, но с более выраженной временной неоднородностью распределения, что обусловлено, судя по всему, особенностями поступления их со сточными водами г. Саранска и характером проявления процессов деградации нефти в речной среде. В настоящее время нефтепродукты являются типичными поллютантами многих рек России.

Нефтепродукты придают воде специфический вкус и запах, изменяют ее цвет, рН среды, ухудшают газовый обмен с атмосферой.

ГЛАВА 6. ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОДОЕМОВ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ НЕФТЕНАЛИВНЫХ СУДОВ

В 1954 г. в Лондоне прошла международная конференция, ста­вившая целью выработать согласованные действия по охране морс­кой среды от загрязнения нефтью. Впервые в истории человечества был принят международный правовой документ, определяющий обя­занности государств охранять морскую среду. Международная кон­венция 1954 г. по предотвращению загрязнения моря нефтью была зарегистрирована ООН.

Дальнейшая забота об охране Мирового океана нашла выражение в четырех конвенциях, принятых на 1-й Международной конферен­ции ООН по морскому праву в Женеве в 1958 г.: 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.

В 1973 году в Лондоне была созвана Международная конференция по предотвращению загрязнения моря. Конференция приняла Международную конвенцию по предотвращению загрязне­ния с судов. Конвенция 1973 г. предусматривает меры, предупрежда­ющие загрязнение моря не только нефтью, но и другими вредными жидкими веществами, а также отходами (сточные воды, мусор с судов и т. п.).

Согласно Конвенции, каждое судно должно иметь сертификат - свидетельство о том, что корпус, механизмы и про­чая оснастка находятся в исправном состоянии и не загрязняют море. Соответствие сертификатам проверяется инспекцией при заходе судна в порт. Конвенция устанавливает жесткие нормы содержания нефти к сбрасываемой танкерами воде. Суда водоизмещением более 70 тыс. т должны располагать емкостями приема чистого балласта - в такие отсеки нефть грузить запрещается. В особых районах (к ним отнесе­ны, в частности, Балтийское и Черное моря) полностью запрещен слив нефтесодержащих вод с танкеров и сухогрузных судов водоиз­мещением свыше 400 т. Все сбросы с них должны выкачиваться только на береговые приемные пункты. Все транспортные суда осна­щаются сепарационными устройствами для очистки сливных вод, а танкеры - устройствами, позволяющими осуществлять мойку тан­керов без слива нефтяных остатков в море. Для очистки и обеззара­живания судовых сточных вод, в том числе хозяйственно-бытовых, созданы электрохимические установки.

Береговые очистные сооружения, куда поступает отработанная вода с судов, не только очищают от загрязнения, но и регенериру­ют тысячи тонн нефти. В Новороссийске, Туапсе и других черноморских портах фекаль­ные сточные воды из закрытых систем судов через специальные приемники сбрасываются в городскую канализацию. На судах помещаются установки для уничтожения шламов ма­шинных отделений, отходов и мусора, опорожняемых в плавучие и береговые приемные устройства.

Институт океанологии РАН разработал эмульсионный метод очи­стки морских танкеров, полностью исключающий попадание нефти в акваторию и обеспечивающий абсолютную чистоту танкеров после промывки. Добавка к промывной воде смеси нескольких ПАВ (пре­парат МЛ) позволяет осуществить на самом танкере с помощью несложной установки очистку без сброса с судна загрязненной воды или остатков нефти с регенерацией ее для дальнейшего использова­ния (см. рисунок ниже).

С каждого танкера удается отмыть до 300 т нефти. «Танкерные емкости очищаются так, что в них после нефти можно перевозить даже пищевые продукты»[5].

При отсутствии такой установки промывку на танкере можно осуществлять с помощью очистной станции, которая производит механизированную мойку емкостей из-под нефтепродуктов всех сортов по замкнутому контуру с помощью подогретого до 70 - 80°С раствора реагента МЛ. Очистная станция также отделяет нефтепродукты от принимаемых с судов сточно-балластных вод, очищает от механи­ческих примесей и обезвоживает остатки нефти, отмывает от нефте­продуктов удаленную из цистерн ржавчину.

В целях предотвращения утечек нефти совершенствуются конст­рукции нефтеналивных судов. Так, супертанкеры типа «Крым», вме­щающие 150 тыс. тонн груза, имеют двойное дно. При повреждении одного из них нефть не выльется, ее задержит вторая, внешняя оболочка.

Для отмывки топливных цистерн сухогрузов созданы плавучие очистные станции. По своему устройству они напоминают комбайн из самовара и пылесоса. Мощная водогрейная установка с двумя котлами нагревает воду до 80 - 90°С, и насосы перекачивают ее в танкеры. Грязная вода вместе с отмытой нефтью поступает обратно, на очистную станцию, где проходит три каскада отстойников. И вновь подогретая опять откачивается на мойку. При этом для подогрева используют нефть, извлеченную из грязной воды

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

ГЛАВА 7. ТАКТИКА ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ РАЗЛИВА НЕФТИ

Нефть при транспорти­ровке и хранении не должна попадать в поверхностные и подземные воды. Для этого необходимо использовать специальные материалы, оборудование и средства транспортировки и хранения. Все сооруже­ния и устройства должны быть оборудованы контрольно-измери­тельной аппаратурой для обнаружения утечки нефти.

В местах возможного попадания нефти в водные объекты долж­ны быть сооружены нефтеулавливающие устройства и приспособле­ния для локализации и сбора разлившейся нефти, а также для не­медленного информирования аварийной службы и всех заинтересо­ванных водопользователей.

При попадании нефти в подземные воды должны быть приняты меры по предотвращению дальнейшего распространения загрязне­ния (откачка загрязненных подземных вод, перекрытие подземного потока).

Разлившуюся нефть следует собрать, вывезти и утилизировать с соблюдением мер, обеспечивающих предотвращение загрязнения поверхностных и подземных вод.

В зонах санитарной охраны источников централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения, в прибрежных водоохранных зонах и на затопляемых территориях не допускается хранение нефти в нефтехранилищах.

При транспортировке и хранении нефти должен быть разработан план ликвидации аварийной ситуации и утечек нефти, включаю­щий перечень объектов и территорий, подлежащих особой защите от загрязнения (водозаборы, пляжи и т. п.), план оповещения заинте­ресованных служб и организаций, перечень технических средств и порядок действий при ликвидации аварии и утечке нефти, способ утилизации разлившейся нефти.

ГЛАВА 8. ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА БОРЬБЫ С НЕФТЯНЫМИ ЗАГРЯЗНЕНИЯМИ

Для систематической очистки портовых акваторий от случайных разливов и загрязнений нефтью применяются плавучие нефтесборщики и боковые заграждения. Нефтесборщики НСМ-4 повышенной морепроходимости способны очищать море от плавающих нефтепро­дуктов и мусора вдоль побережья и на открытых морских рейдах с удалением от порта до 10 морских миль при волнении моря до трех баллов и силе ветра до четырех баллов.

Боковые заграждения, предназначенные для локализации слу­чайных разливов нефтепродуктов как в акваториях портов, так и в открытом море, строят из стеклопластика, устойчивого при значи­тельных скоростях ветра и течений.

В ряде случаев целесообразно предотвращать растекание нефти не механическими (боковыми заграждениями), а физико-химически­ми методами. С этой целью по всему периметру нефтяного пятна или только с подветренной стороны наносят ПАВ - нефтесобиратели.

В случае крупной утечки для локализации нефтяного пятна одновременно используют механические и химические методы. Создан препарат пенопластовой группы, который при соприкосновении с нефтяным пятном полностью его обволакивает. После отжима пено­пласт может использоваться повторно в качестве сорбента. Такие сорбенты очень удобны из-за простой технологии применения и не­высокой стоимости. Однако массовое производство таких препаратов пока не налажено.

В настоящее время разработаны сорбирующие средства на основе растительных, минеральных и синтетических веществ. Главное тре­бование, которое к ним предъявляется, - непотопляемость. Собран­ные с водной поверхности некоторые сорбенты после регенерации могут использоваться повторно, другие подлежат утилизации. Име­ются препараты, позволяющие собирать с поверхности воды до 90% разлитой нефти. Впоследствии их можно использовать для производ­ства битума и других строительных материалов.

Еще одно важное качество, которым должен обладать сорбент, - способность захватывать большое количество нефти. Пенопласты, полученные на основе сложных полиэфиров, за 5 мин поглощают количество нефти, в 20 раз превышающее их собственную массу.

Эти вещества прошли успешные испытания в Одесском порту и при ликвидации последствий разлива дизельного топлива на заболоченной местности. Недостатком же их следует считать то, что ими нельзя пользоваться при волнении моря.

После сбора разлитой нефти сорбентами или механическими средствами на поверхности воды всегда остается тонкая пленка, кото­рую можно удалить диспергированием, т. е. разбрызгиванием на водную поверхность препаратов, под действием которых происходит распад нефтяной пленки. Диспергенты не извлекаются из воды, по­этому основным требованием к ним является их биологическая бе­зопасность. Кроме того, они должны сохранить свои свойства при сильном разбавлении морской воды. Нефтяная пленка после такой обработки распределяется в толще воды, где подвергается оконча­тельному разрушению в результате биохимических процессов, обус­ловливающих самоочищение.

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

Оригинальный способ очистки воды от разлившейся нефти продемонстрировали американские ученые в Атлантическом океане. Под нефтяную пленку на определенную глубину опускается керамичес­кая пластинка. К ней подсоединяется акустическая установка. Под действием вибрации нефть сначала скапливается толстым слоем над местом, где установлена пластинка, а затем смешивается с водой и начинает фонтанировать. Электрический ток высокого напряжения, также подведенный к пластинке, поджигает фонтан, и нефть пол­ностью сгорает. Если мощность акустической установки недостаточ­но велика, нефть лишь превращается в плотную массу, которую удаляют из воды механическим способом.

Для удаления с поверхности прибрежных вод пятен масел уче­ные США создали модификацию полипропилена, притягивающего жировые частицы. На катере-катамаране из этого материала между корпусами поместили своеобразную штору, 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.

«Однако, несмотря на некоторые успеха в поиске эффективных средств, ликвидирующих нефтяные загрязнения, о решении про­блемы говорить рано»[6]. Только внедрением даже очень эффективных методик очистки от загрязнений невозможно обеспечить чистоту морей и океанов. Центральная задача, которую необходимо решать всем заинтересованным странам сообща, - предотвращение загрязнения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Встает угрожающий вопрос: что делать с этими «черными океанами»? Как спасти их обитателей от гибели?

Строятся различные планы. Во Франции создана специальная центрифуга марки «Циклонет». Она устанавливается на самоходной портовой барже вместе с группой насосов, которые собирают с поверхности воду вместе с пленкой нефти. Попадая затем во вращающиеся барабаны устройства, смесь быстро разделяется.

Шведские и английские специалисты для очистки морских вод от нефти предлагают использовать старые газеты, куски обертки, обрезки с бумажных фабрик. Все это измельчается на тонкие полосы длиной 3 мм. Брошенные на воду, они способны впитать в себя 28-кратное количество нефти по сравнению с собственной массой. Затем топливо из них легко извлекается прессованием.

Такие полоски бумаги, помещенные в большие нейлоновые «авоськи», предлагается использовать для сбора нефти в море на месте катастрофы танкеров.

Имеются и другие планы. Хорошие результаты дает применение диспергаторов - особых веществ, связывающих нефть; обработка нефтяных пленок железным порошком с последующим собиранием «опилок» магнитом.

Большие надежды возлагаются на биологическую защиту: в лабораториях фирмы «Дженерал электрик» (США) создан супермикроб, способный расщеплять молекулы нефти.

Русские ученые установили, что некоторые жители морей вовсе не страдают от нефтяного загрязнения. В Каспии, например, живет моллюск - кардиум. Это крошечное существо, получившее свое название за сердцевидную форму раковинки, играет важную роль в очистке морской воды, добывая себе таким образом и пищу, и кислород для дыхания. Если подобными способностями мог бы обладать человек, то в сутки он должен был бы пропускать сквозь себя более 200 т воды!

Природа «планировала» необходимость очистки морей и океанов, ведь известно и естественное поступление нефти в эти водоемы.
Проникновение ее из-под земли зафиксировано, например, у берегов
Калифорнии, Австралии, Канады, Мексики, Венесуэлы, в Персидском заливе. На одном из участков дна Калифорнийского залива, в проливе Санта-Барбара, зафиксирована естественная утечка нефти из недр. Предполагается, что этот процесс протекает здесь уже десятки тысяч лет, а впервые был зарегистрирован в 1793 г. английским мореплавателем Д. Ванкувером.

По оценкам ученых США, годовое поступление нефти в Мировой океан при естественном просачивании составляет от 200 тыс. т. до 2 млн. т.
Первый предел наиболее вероятен, он составит всего около 6 % от общего объема нефти, поступающей в моря и океаны планеты из антропогенных источников. Достаточно сказать, что при аварии танкера «Торри Каньон» в океан вылилось столько же нефти, сколько просачивается в воду из калифорнийских месторождений за 28 лет. Такие количества не под силу живым санитарам моря, человек же пока существенной помощи им оказать, к сожалению, не в состоянии.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Братцев А.П., Ветошкина Н.Н., Воеводова З.И., Гладков В.П., Коковкин А.В., Ларин В.Б., Спирягин В.И. Экологические проблемы Коми АССР (вопросы и ответы). - Сыктывкар: Дом политического просвещения Коми обкома КПСС. - 1989 - 31 с.

2. Мамедов Н.М., Суравегина И.Т. Экология: учебное пособие. - М.: Пресс. - 1996 - 464 с.

3. Новиков Ю.В. Экология, окружающая среда и человек: учебное пособие для вузов, средних школ и колледжей. - М.: ФАИР-ПРЕСС. - 2002 - 560 с.

4. Орлов Д.С. Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении: учебное пособие. - М.: Высш.шк. - 2002 - 334 с.

5. Потапов А.Д. Экология. - М.: Высш.шк. - 2002 - 446 с.

6. Протасов В.Ф. Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России: учебное и справочное пособие. - М.: Финансы и статистика. - 2001 - 672 с.

7. Север как объект комплексных региональных исследований/ под ред. В.Н. Лаженцева. - Сыктывкар: Научный совет РАН по вопросам регионального развития; Коми научный центр УрО РАН. - 2005 - 512 с.

8. Хата З.И. Здоровье человека в современной экологической обстановке. - М.: ФАИР-ПРЕСС. - 2001 - 208 с.

9. Хотунцев Ю.Л. Экология и экологическая безопасность: учебное пособие. - М.: Академия. - 2002 - 480 с.

10. Экология и экономика природопользования: учебник для вузов/ под ред. Э.В. Гирусова. - М.: Закон и право, ЮНИТИ. - 1998 - 455 с.

[1] Братцев А.П., Ветошкина Н.Н., Воеводова З.И., Гладков В.П., Коковкин А.В., Ларин В.Б., Спирягин В.И. Экологические проблемы Коми АССР (вопросы и ответы). - Сыктывкар: Дом политического просвещения Коми обкома КПСС. - 1989 - с. 13

[2] Новиков Ю.В. Экология, окружающая среда и человек: учебное пособие для вузов, средних школ и колледжей. - М.: ФАИР-ПРЕСС. - 2002 - с. 247

[3] Орлов Д.С. Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении: учебное пособие. - М.: Высш.шк. - 2002 - с. 106 - 107

[4] Орлов Д.С. Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении: учебное пособие. - М.: Высш.шк. - 2002 - с. 108

[5] Новиков Ю.В. Экология, окружающая среда и человек: учебное пособие для вузов, средних школ и колледжей. - М.: ФАИР-ПРЕСС. - 2002 - с. 271

[6] Новиков Ю.В. Экология, окружающая среда и человек: учебное пособие для вузов, средних школ и колледжей. - М.: ФАИР-ПРЕСС. - 2002 - с. 274