Загрязнение окружающей среды нефтью и нефтепродуктами
Одна из важнейших проблем экологии – загрязнение нефтью и продуктами ее переработки. Это нарушает кислородный баланс, провоцирует глобальное изменение климата на планете. Вода покрывается пленкой, которая затрудняет влаго-, тепло-, газообмен. Последствия не просто тяжелые, а порой необратимые.
Пути загрязнения нефтепродуктами
Загрязнение экосистемы нефтью становится следствием развития промышленности и частых природных выбросов. В естественной среде она просачивается сквозь трещины в дне океана, попадает в водоемы с разрушающимися горными породами. Выбросы происходят в областях с нефтегазовыми бассейнами, где ведется добыча.
Еще загрязнение окружающей среды происходит при добыче, сборе и подготовке нефти:
- 30% загрязнений происходят при транспортировке нефти;
- 0,3% – при операциях по добыче;
- 4,9% – вследствие аварий при перевозках судами;
- 2% – в результате аварий на нефтедобывающих заводах;
- 3,5% – отходы после очистки сырца;
- 9,8% – выбросы техникой в атмосферу;
- 9,8% – городские и промышленные отходы.
Итого 60,3%. При этом не установлено, провоцирует ли остальные 39,7% загрязнений человек или это происходит по воле природы. Однако ясно одно: нефтезагрязненные отходы относятся к 3-му классу опасности, в их состав входят оксид кремния, углеводородная смесь, песок, грунт, мазут, щебень.
Тара, загрязненная нефтепродуктами, причисляется к 4 классу опасности. Поэтому утилизация токсичных отходов – задача № 1 для многих промпредприятий, автосервисов, мастерских по ремонту.
Несанкционированный выброс становится еще одной причиной загрязнения экосистемы.
Влияние на экосистемы и их обитателей
Последствия загрязнения окружающей среды нефтепродуктами не только наносят удар экологии. Ухудшается качество ресурсов, меняется видовой состав загрязненных участков. У животных и растений возникают тяжелые болезни.
Водные ресурсы
Загрязнение нефтью наносит ущерб и гидросфере. Тяжелые соединения проникают в толщу воды с частичками взвесей и фитопланктоном. По мере опускания на дно часть их поглощает зоопланктон и моллюски: некоторые хранят в себе токсичные соединения, но для остальных такая пища либо смертельна, либо провоцирует мутации.
Поскольку беспозвоночные мало двигаются, воздействие на них длится десятки лет. Загрязнение сланцевой нефтью негативно отражается на рыбе, особенно на икре и молодых особях. У них изменяется печень, нарушается работа сердца, разрушаются плавники. При этом пищевая цепочка провоцирует дальнейшее распространение отравляющих веществ.
Фауна
Нефть проникает в кожу ряда животных и провоцирует отравление. У всех представителей фауны зараженной зоны присутствует раздражение глаз. Меньше остальных защищены полярные медведи, у них комкается мех. Они утрачивают способность сохранять тепло с влагой и погибают.
У птиц в холодной воде с плотной нефтяной пленкой спутываются перья. Они приземляются на загрязненный слой, но выбраться уже не могут и тонут.
Многие животные гибнут в результате интоксикации и мутаций. Рождается потомство с аномалиями развития.
Почва
Факт загрязнения почвы нефтепродуктами фиксируется, когда пятно добирается до берега или вследствие выбросов прямо на землю. На участках добычи и переработки риски заражения более высокие вследствие нарушений технологических процессов, негерметичности оборудования.
Не соблюдается и процедура утилизации отходов – она сложная, хранилища заполнены под завязку. В итоге их сливают в природную среду, а почва и песок, загрязненные нефтью или нефтепродуктами, нарушают экосистему.
Попадая на землю, отравляющие вещества утекают в почву. Компонентный состав отходов таков, что тяжелые битумные фракции опускаются на минимальную глубину, отделаются почвенными частичками и склеивают их. Так формируется твердая корка.
Крайне опасно, если сама нефть проникает в почву. Легкие компоненты спускаются вглубь, а тяжелые не позволяют им испаряться. Образуется мертвая зона. Вначале грунт, загрязненный нефтепродуктами, вызывает гибель микрофлоры, потом – растений.
Человек
Нефтяное загрязнение негативно сказывается и на здоровье человека. Истощение, снижение качества ресурсов влечет падение уровня жизни людей. Последствия разливов провоцирует ущерб, а это крупные денежные расходы.
В организм нефть проникает с отравленной водой, пищей, вдыхаемым воздухом. Симптомы отравления:
- головная боль и головокружение;
- сильная утомляемость;
- спазмы ЖКТ;
- аритмия;
- рассеянность;
- нарушения слуха, обоняния, зрения.
При тяжелой интоксикации больной не может полностью восстановиться. Происходит изменение состава крови, расстройства ЦНС, выработка гормонов щитовидной железы превышает норму. Все это характерно для работников отраслей нефтедобычи и переработки и жителей близлежащих населенных пунктов.
Степени загрязнение нефтью Мирового океана
Загрязнение гидросферы измеряется степенями:
- Слабое – токсины оказывают слабое влияние на планктон.
- Среднее – у воды и рыбы специфические привкус и запах, фиксируется аномальное развитие и гибель личинок рыб. Некоторые участки покрыты пятнами.
- Сильное – рыбы мигрируют, случайно оказавшиеся здесь особи и икра погибают, из-за нарушения обменных процессов и недостатка кислорода отсутствует планктон. Пленка более выражена.
- Самая высокая степень загрязнения мирового океана нефтепродуктами приходится на участки разливов в процессе перевозки. Флору и прибрежную зону покрывают нефть и мазут, все в плотной пленке. Здесь полностью изменяется ход обменных процессов, нет рыбы и планктон.
Методы борьбы
Несмотря на действие международной конвенции по предотвращению загрязнения моря нефтью, профилактика утечки осложняется несовершенством технологий нефтедобычи и переработки. Способы очистки воды и почвы существуют следующие:
- Механические – загрязненный слой черпают имеющимися средствами. В России используют вихревую воронку, которая позволяет отделить нефть от других фракций и собрать ее.
- Физические – после установления границ почвенного очага заражения его взрывают.
- Физико-химические – применяются адсорбенты.
- Микробиологические – над очагом рассеивают бактерий, которые питаются нефтью.
- Химические – используются кислоты и растворители с натрием, кремнием, железом.
Профилактика загрязнений предполагает соблюдение норм экозаконодательства, контроль состояния транспорта. На практике все это – на совести нефтяных компаний.
Рекультивация нефтезараженных земель
Только рекультивация земель, загрязненных нефтью и нефтепродуктами, позволяет вернуть их в сельхозоборот. Работы по очистке и восстановлению следующие:
- плодородный слой снимается и складируется в буртах;
- бурты сверху засеиваются многолетними травами для профилактики эрозии;
- почва хранится на возвышенностях, где не застаиваются поверхностные воды и куда не поднимаются грунтовые.
Плодородный слой при рекультивации насыпается толщиной минимум 50-70 см. Затем ведется выравнивание, вспашка и боронование площадки. Под конец все удобряют органикой.
С чем связано и чем опасно загрязнение почвы тяжелыми металлами
Загрязнение мирового океана нефтью и нефтепродуктами
Влияние добычи нефти на окружающую среду
Основные источники и последствия загрязнения вод мирового океана
Чем загрязняют моря и методы решения проблемы
Загрязнение почвы химическими веществами: последствия и охрана
Загрязнение тяжелыми металлами окружающей среды
Загрязнение гидросферы: виды и пути решения проблемы
Виды, факторы и последствия деградации почв
Что относится к химическим и естественным источникам загрязнения гидросферы?
Источник
XI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум — 2019
ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ НЕФТЯНЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ НА ПОЧВУ И СПОСОБЫ ОЧИСТКИ
Часто при работе с техникой вследствие ошибок должностных лиц происходит утечка горюче-смазочных материалов (ГСМ).
Нефтепродукты относятся к числу наиболее вредных химических загрязнителей. Наличие 2 г нефти и нефтепродуктов в 1 кг почвы делает её непригодной для жизни растений и почвенной микрофлоры; 1 л нефти и нефтепродуктов лишает кислорода 40 тысяч л воды; 1 т нефти и нефтепродуктов загрязняет 12 км 2 водной поверхности.
При наличии 0,2–0,4 мг/л нефтепродуктов вода приобретает нефтяной запах, который не устраняется даже при фильтровании. Плохо очищенные нефтесодержащие стоки способствуют образованию на поверхности водоёма нефтяной плёнки толщиной 0,4–1 мм.
Загрязнение почвы нефтепродуктами влияет на весь комплекс морфологических, физических, физико-химических, биологических свойств почвы, определяющих её плодородные и экологические функции. Под влиянием нефтепродуктов увеличивается число водопрочных частиц почвы размером более 10 мм, происходит агрегирование почвенных частиц, содержание глыбистых частиц увеличивается, а содержание агрономически ценных мелких частиц уменьшается. Почвы, насыщенные нефтепродуктами, теряют способность впитывать и удерживать влагу. Гидрофобные частицы нефтепродуктов затрудняют поступление влаги к корням растений, что приводит к их физиологическим изменениям. Изменение физических свойств почвы приводит к вытеснению воздуха нефтепродуктами, нарушению поступления воды, питательных веществ, а это является главной причиной торможения роста растений и их гибели. Скорость просачивания и бокового распространения нефтяного масла в почве составляет 10 -2 –10 -5 м/с и снижается с ростом водонасыщенности почвы.
В химическом составе гумуса, загрязненного нефтепродуктами, происходят активные изменения. Количество углерода в нём резко возрастает, одновременно повышается и соотношение углерода и азота в гумусе C/N (наиболее благоприятное – от 1/10 до 1/20), в загрязнённой почве соотношение C/N колеблется от 1/50 до 1/420 в зависимости от количества привнесённого углерода и типа почвы, что приводит к ухудшению азотного режима почвы и нарушению корневого питания растений. Одновременно с ухудшением азотного режима происходит сокращение содержания подвижных форм фосфора и калия. Продукты трансформации ГСМ резко меняют состав углеродистых веществ, из которых состоит почвенный гумус. Доля всех собственных компонентов гумуса сокращается. В загрязненных ГСМ почвах происходит изменение окислительно-восстановительных реакций, повышение подвижности гумусовых компонентов и ряда микроэлементов. Загрязнение почвы ГСМ даже в незначительных количествах приводит к снижению урожайности зерновых культур и замедлению роста растений.
Снижение концентрации кислорода в почве способствует развитию анаэробных микроорганизмов, затормаживает развитие аэробной микрофлоры. Даже слабое загрязнение почвы ГСМ приводит к уменьшению численности почвенных микроорганизмов. Восстановление их численности наблюдается через несколько месяцев после загрязнения, в дальнейшем возможен даже некоторый рост за счёт использования углерода нефтепродуктов в качестве питательного вещества. Однако интенсивный рост микроорганизмов, усваивающих растворимые соединения, сильно обедняет почву ростовыми веществами. Загрязнения почв ГСМ создают новую экологическую обстановку, в которой количество микроорганизмов приближено к фоновому, но численность нефтеокисляющих бактерий еще долгое время превышает те же группы в незагрязнённых почвах.
Нефтяное загрязнение почв подавляет фотосинтетическую активность растительных организмов. Нефтепродукты вызывают массовую гибель почвенной мезофауны: наиболее токсичными для нее оказываются лёгкие фракции нефтепродуктов. После попадания на поверхность почвы жидкие ГСМ, пропитывающие почву, обволакивающие корни, листья, стебли растений и проникающие сквозь мембраны клеток, в первую очередь нарушают водно-воздушный баланс почвы. Следствием нарушения водно-воздушного баланса является усиление эрозии почвы. Оно, в свою очередь, приводит к ухудшению состояния растительности и падению продуктивности земель. Постепенное повышение концентрации нефтепродуктов на поверхности почвы в совокупности с процессами испарения и разложения их легких фракций приводит к накоплению трудно разлагаемых углеводородов, таких как твёрдые парафины, циклические углеводороды, ароматические углеводороды, смолы и асфальтены, которые запечатывают поры почвенного покрова.
При случайном разливе жидких масел, содержащих нефтепродукты, место разлива засыпают песком или сорбентом, который затем аккуратно собирают в прочный пластиковый пакет и помещают в специальный контейнер с плотно закрывающейся крышкой. Песок или сорбент, загрязненный ГСМ, в дальнейшем передается на утилизацию, по договору, специализированному предприятию, имеющему лицензию на деятельность по сбору, транспортированию, обработке, утилизации, обезвреживанию, размещению отходов I–IV классов опасности и специализирующемуся на обезвреживании замазученных грунтов.
Список литературных и информационных источников
1 Питерс А. Разливы нефти и окружающая среда // Экология. – 2006. – № 4. – С. 16–33.
2 Проблемы окружающей среды и природных ресурсов // Сборник статей № 11. – М.: РАН, 2010. – 304 с.
Источник