3.5. Технология сбора плавающей нефти с водных поверхностей

Необходимые технические средства:

- для ограждения загрязненных участков акваторий и локализации разливов нефти;

- для сбора плавающей на поверхности воды нефти;

- для удаления, утилизации или уничтожения собранных загрязненных веществ.

Технология применения нефтесорбента ЭКОЛАН для ликвидации нефтяного загрязнения водных поверхностей амбаров.

Сущность: нефтесорбент наносится на слой плавающей нефти.

Т

Рис.3. Принципиальная технологическая схема обработки поверхности ША

1-слой плавающей нефти, 2- эмульсионный слой, 3-вода (БСВ), 4- шлам, 5-компрессор, 6-ввод нефтесорбента, 7- распылитель

ехнические средства нанесения: могут быть использованы вентиляционные установки.

Сорбент обладает высокой плавучестью, не тонет и при адсорбции нефти, не смачивается водой. Нефть с нефтесорбентом может легко удаляться с водной поверхности механическим путем (может быть черпак или специальный сепаратор).

Недостатки:

при распылении сорбента в неблагоприятных условиях часть его выносится за пределы зоны очистки;

сорбент из-за низкой плотности плохо проникает в толщу нефтезагрязения и при большой толщине нефтяного слоя коэффициент использования сорбента резко снижается.

Указанные недостатки можно преодолеть путем подачи сорбента в зону очистки из-под воды.

4.Механизм самоочищения воды при загрязнении ее нефтью

Главный механизм самоочищения воды состоит в деградации нефти. Углеводороды с цепочками атомов углерода до С15 (температура кипения до 250оС) улетучиваются с водной поверхности в течение 10 суток, в среднем испарение может удалить до 50% углеводородов нефти. Тяжелые фракции с цепочками атомов С25 и выше практически не испаряются.

Установлено, что окончательная судьба нефти в море определяется активностью микроорганизмов, окисляющих углеводороды. В районах моря, подверженных хроническому загрязнению нефтью, углеводородоокисляющие бактерии наиболее многочисленны и составляют 10% от численности всего микробиоценоза. Содержащиеся в морской воде микроорганизмы в первую очередь потребляют н-алканы, а затем ароматические соединения. Сложность состава нефти и нефтепродуктов требует разнообразия микроорганизмов, способных атаковать как компоненты нефти, так и продукты метаболизма.

Ускоренное окисление нефтяных углеводородов происходит при достаточном насыщении воды кислородом: для полного окисления 1 л нефти требуется 3,30 кг кислорода. Наиболее благоприятные условия для этого создаются на границе раздела вода-воздух, так как здесь процесс окисления стимулируется действием солнечной радиации. В ясную погоду на поверхности плавающей пленки может окислиться до 2 т/км2 нефти за сутки.

Судьбу нефти, попавшей в море, невозможно описать во всех подробностях. Попавшая в водоем нефть быстро растекается. Даже тончайшая нефтяная пленка изолирует воду от кислорода воздуха, уменьшая тем самым её аэрацию. По мере испарения углеводородов плотность и вязкость нефтяной пленки увеличиваются, поверхностное натяжение уменьшается и растекание прекращается. Волны и течения разбивают пленку на отдельные капли. Действие волн и ветра на нефть усиливают химические диспергаторы, которые разбивают сплошной слой на мелкие капли. Формируются эмульсии типа «нефть в воде» и «вода в нефти». Диспергаторы ускоряют биологическое разложение нефти, предоставляя бактериям огромную поверхность для заселения.

Со временем образуются тяжелые и стойкие агрегаты из парафиновых и ароматических углеводородов, которые оседают на дно. На образование этих агрегатов уходит до 10% нефти. Тяжелые фракции нефти, опускаясь на дно, образуют устойчивый к окислению слой на поверхности ила, в котором гибнут живые организмы. Тяжелые фракции нефти могут сохраняться в донных осадках в течение многих лет. При содержании нефти 0,2 мг/л вода приобретает запах керосина, который не устраняется даже при хлорировании и фильтровании воды. Рыба под воздействием даже ничтожных концентраций нефтепродуктов приобретает стойкий керосиновый запах. Таким образом, разлитая нефть и нефтепродукты пагубно влияют на все звенья биологической цепи и нарушают энерго-, влаго- и газообмен между атмосферой и водоемами.

Среди компонентов нефти наибольшей токсичностью обладают растворимые в воде нафтеновые кислоты, фенолы и предельные углеводороды. Следствием загрязнения являются угнетение и подавление нормальной органической жизни, изменение состава биоценозов, заморы рыбы и гибель нерестилищ.

При освоении месторождений на шельфе нужно помнить об уязвимости, биологической чувствительности морских экосистем и их значении для народов, живущих на берегах морей. Проведенные биологами опыты с наиболее типичными составами буровых растворов показали, что нормальное развитие молоди рыбы в воде возможно лишь при разведении водой отработанного бурового раствора в 26 тысяч раз, поэтому при бурении морских скважин выбуренный шлам, тара, технологические отходы должны транспортироваться на береговые базы.

В 2000 году на Каспии погибло 3% всей популяции тюленей. Одна из причин – ослабление иммунной системы тюленей в результате нефтяного загрязнения их среды обитания. Если аварии и разливы нефти на Каспии будут происходить в сегодняшних объемах, то через 40 лет в Каспийском море не останется ни нефти, ни промысловых биоресурсов.

Выход один – интенсивность добычи нефти на Каспии следует назначать, отталкиваясь не от условий рынка нефти, а от объема допускаемых и безопасных для биоты разливов нефти. Особенно экологически уязвимым является мелководный и заповедный Северный Каспий. Здесь может быть приемлемой только технология «нулевого сброса».