Ρύπανση του περιβάλλοντος από πετρέλαιο. ρύπανση του περιβάλλοντος λόγω πετρελαιοκηλίδων

Σύμφωνα με εκτιμήσεις, 6-15 εκατομμύρια τόνοι πετρελαίου και προϊόντων πετρελαίου εισέρχονται στον Παγκόσμιο Ωκεανό ετησίως. Εδώ, πρώτα απ 'όλα, είναι απαραίτητο να σημειωθούν οι απώλειες που σχετίζονται με αυτό μεταφορά με βυτιοφόρα. Μετά την εκφόρτωση του πετρελαίου, για να δοθεί στο δεξαμενόπλοιο η απαραίτητη σταθερότητα, οι δεξαμενές του γεμίζουν με νερό έρματος· μέχρι πρόσφατα, η απόρριψη του νερού έρματος με το υπόλοιπο πετρέλαιο γινόταν συχνότερα στην ανοιχτή θάλασσα. Λίγα δεξαμενόπλοια διαθέτουν δεξαμενές ειδικά σχεδιασμένες για νερό έρματος, οι οποίες δεν γεμίζουν ποτέ με πετρέλαιο.

Σημαντικές ποσότητες πετρελαίου μπαίνουν στη θάλασσα μετά το πλύσιμο των δεξαμενών και των δεξαμενών λαδιού. Υπολογίζεται ότι περίπου το 1% του πετρελαίου και των προϊόντων πετρελαίου από όλα τα μεταφερόμενα φορτία καταλήγει στη θάλασσα. Για παράδειγμα, ένα πετρελαιοφόρο με εκτόπισμα περίπου 30.000 τόνων απορρίπτει περίπου 300 τόνους μαζούτ στη θάλασσα σε κάθε ταξίδι. Κατά τη μεταφορά 500 εκατομμυρίων τόνων πετρελαίου ετησίως, οι απώλειες μαζούτ ανέρχονται σε περίπου 5 εκατομμύρια τόνους ετησίως ή 13.700 τόνους την ημέρα!

Μια τεράστια ποσότητα προϊόντων πετρελαίου καταλήγει στους ωκεανούς στοδικα τους χρήση. Μόνο οι πετρελαιοκινητήρες των πλοίων εκπέμπουν έως και 2 εκατομμύρια τόνους βαρέων πετρελαϊκών προϊόντων (λιπαντικά, άκαυστα καύσιμα) στη θάλασσα.

Μεγάλες απώλειες κατά τη διάρκεια υπεράκτιων γεωτρήσεων, συλλογής πετρελαίου σε τοπικές δεξαμενές και άντλησης μέσω κύριων αγωγών πετρελαίου. Εδώ χάνεται έως και 0,25% της συνολικής ποσότητας λαδιού που παράγεται.

Καθώς η υπεράκτια παραγωγή πετρελαίου αυξάνεται, ο αριθμός των αποστολών δεξαμενόπλοιων αυξάνεται απότομα και, κατά συνέπεια, αυξάνεται ο αριθμός των ατυχημάτων. Τα τελευταία χρόνια έχει αυξηθεί ο αριθμός των μεγάλων δεξαμενόπλοιων που μεταφέρουν πετρέλαιο. Τα υπερδεξαμενόπλοια αντιπροσωπεύουν περισσότερο από το ήμισυ του συνολικού όγκου πετρελαίου που μεταφέρεται. Ένας τέτοιος γίγαντας, ακόμη και μετά την ενεργοποίηση του φρένου έκτακτης ανάγκης, διανύει περισσότερο από 1 μίλι (1852 m) πριν σταματήσει τελείως. Όπως είναι φυσικό, ο κίνδυνος καταστροφικών συγκρούσεων με τέτοια δεξαμενόπλοια αυξάνεται αρκετές φορές.

Μεταφορά πετρελαίου και προϊόντων πετρελαίου στη θάλασσα με τα νερά των ποταμών. Με αυτόν τον τρόπο, έως και το 28% της συνολικής ποσότητας εισερχόμενου πετρελαίου εισέρχεται στις θάλασσες.

Εισροή πετρελαιοειδών με βροχοπτώσεις. Ελαφριά κλάσματα πετρελαίου εξατμίζονται από την επιφάνεια της θάλασσας και εισέρχονται στην ατμόσφαιρα. Έτσι, περίπου το 10% της συνολικής ποσότητας πετρελαίου και προϊόντων πετρελαίου εισέρχεται στον Παγκόσμιο Ωκεανό.

Αποστράγγιση μη επεξεργασμένου νερού από εργοστάσια και αποθήκες πετρελαίουβρίσκεται σε θαλάσσιες ακτές και λιμάνια. Στις Ηνωμένες Πολιτείες, περισσότεροι από 500 χιλιάδες τόνοι πετρελαίου ετησίως εισέρχονται στον Παγκόσμιο Ωκεανό με αυτόν τον τρόπο.

Καλυμμένο με μεμβράνες λαδιού.

Οι μεμβράνες πετρελαίου καλύπτουν: τεράστιες περιοχές του Ατλαντικού και του Ειρηνικού ωκεανού. Η Νότια Κίνα και οι Κίτρινες Θάλασσες, η ζώνη του Καναλιού του Παναμά, μια τεράστια περιοχή κατά μήκος της ακτής της Βόρειας Αμερικής (πλάτος έως 500-600 km), η υδάτινη περιοχή μεταξύ των νησιών της Χαβάης και του Σαν Φρανσίσκο στον Βόρειο Ειρηνικό Ωκεανό και πολλές άλλες περιοχές καλύπτονται πλήρως. Τέτοιες μεμβράνες πετρελαίου προκαλούν ιδιαίτερα μεγάλη ζημιά σε ημίκλειστες, εσωτερικές και βόρειες θάλασσες, όπου μεταφέρονται από τα τρέχοντα συστήματα. Έτσι, το Ρεύμα του Κόλπου και το Βόρειο Ατλαντικό Ρεύμα μεταφέρουν υδρογονάνθρακες από τις ακτές της Βόρειας Αμερικής και της Ευρώπης στις περιοχές της Νορβηγικής Θάλασσας και του Μπάρεντς. Το πετρέλαιο που εισέρχεται στις θάλασσες του Αρκτικού Ωκεανού και της Ανταρκτικής είναι ιδιαίτερα επικίνδυνο, καθώς οι χαμηλές θερμοκρασίες του αέρα αναστέλλουν τις διαδικασίες χημικής και βιολογικής οξείδωσης του πετρελαίου ακόμη και το καλοκαίρι. Έτσι, η ρύπανση από το πετρέλαιο είναι παγκόσμιας φύσης.

Συνήθως, οι απώλειες πετρελαίου και προϊόντων πετρελαίου κατά την παραγωγή και τη μεταποίηση είναι 1-2%· για τη Ρωσία αυτό είναι περίπου 5 εκατομμύρια τόνοι ετησίως. Σύμφωνα με πιο απαισιόδοξες εκτιμήσεις, μόνο κατά τη διύλιση πετρελαίου το 1,5% του συνολικού όγκου του καυσίμου διαρρέει στο έδαφος. Κατά τη διάρκεια δεκαετιών λειτουργίας, τεράστιες ποσότητες πετρελαίου και προϊόντων πετρελαίου έχουν συσσωρευτεί στα εδάφη γύρω από πολλά διυλιστήρια - μερικές φορές εκατοντάδες χιλιάδες τόνους. Δεν είναι περίεργο ότι ολόκληρες λίμνες βενζίνης υπάρχουν κάτω από τα περισσότερα εργοστάσια, αποθήκες, εργοστάσια, πάρκα μεταφορών και αεροδρόμια. Για παράδειγμα, το έδαφος κοντά στο Γκρόζνι στην Τσετσενία έχει μετατραπεί σε ένα από τα μεγαλύτερα «πεδία πετρελαίου» που δημιούργησε ο άνθρωπος: οι ειδικοί ισχυρίζονται ότι τα αποθέματά του φτάνουν τους ένα εκατομμύριο τόνους. Η περιοχή της Μόσχας, σύμφωνα με ορισμένες εκτιμήσεις, απορροφά ετησίως 37 χιλιάδες τόνους πετρελαιοειδών.

Το ετήσιο παγκόσμιο κόστος για τον καθαρισμό και την αποκατάσταση του εδάφους από τη ρύπανση από υδρογονάνθρακες ανέρχεται σε δεκάδες δισεκατομμύρια δολάρια.

Πηγές ρύπανσης από πετρέλαιο

Φυσικά, οι κύριες πηγές περιβαλλοντικής ρύπανσης από τα πετρελαιοειδή είναι οι επιχειρήσεις και ο εξοπλισμός των βιομηχανιών παραγωγής πετρελαίου και φυσικού αερίου και διύλισης πετρελαίου. Στις περιοχές παραγωγής πετρελαίου, όλα τα συστατικά της βιόσφαιρας υπόκεινται σε έντονες επιπτώσεις, οδηγώντας σε ανισορροπία στα οικοσυστήματα.

Καταρχάς, η ρύπανση του περιβάλλοντος από πετρέλαιο και προϊόντα πετρελαίου έχει προκαλέσει σοβαρές ανησυχίες λόγω ατυχημάτων σε υπεράκτιες γεωτρήσεις και ναυάγια δεξαμενόπλοιων. Όταν ένα φιλμ λαδιού απλώνεται στην επιφάνεια του νερού, σχηματίζει ένα στρώμα υδρογονανθράκων διαφορετικού πάχους, που καλύπτει μεγάλες επιφάνειες. Έτσι 15 τόνοι μαζούτ απλώνονται σε 6-7 ημέρες, καλύπτοντας μια επιφάνεια περίπου 20 τετραγωνικών μέτρων. χλμ. Η μόλυνση του εδάφους με λάδι και τα προϊόντα του, κατά κανόνα, είναι τοπικής φύσης, προκαλώντας όχι λιγότερο καταστροφικές συνέπειες.

Ωστόσο, η ρύπανση που προκαλείται από ατυχήματα αντιπροσωπεύει μόνο ένα μικρό ποσοστό της συνολικής ρύπανσης. Έτσι, σύμφωνα με την Εθνική Ακαδημία Επιστημών στην Ουάσιγκτον, τα ατυχήματα και τα ατυχήματα κατά την παραγωγή και μεταφορά πετρελαίου και προϊόντων πετρελαίου είναι λιγότερο από 6%, ενώ ταυτόχρονα, οι απώλειες κατά τη μεταφορά αντιπροσωπεύουν το 34,9% της συνολικής ποσότητας υδρογονανθράκων. ρύπανση, με το 31,1 να εισέρχεται στα ποτάμια % των προϊόντων πετρελαίου και μόνο το 0,8% στην ατμόσφαιρα.

Τα καυσαέρια των αυτοκινήτων περιέχουν περισσότερες από 200 ενώσεις, 170 από τις οποίες αποτελούν κίνδυνο για τους ζωντανούς οργανισμούς, κυρίως βαρέα μέταλλα που συσσωρεύονται στο έδαφος κατά μήκος του οδοστρώματος και, κυρίως, μόλυβδο. Οι ανώτεροι οργανικοί ορίζοντες του εδαφικού καλύμματος συγκρατούν τα βαρέα μέταλλα ιδιαίτερα σταθερά. Επομένως, το αντικείμενο παρακολούθησης είναι τα απορρίμματα των δασών και το ανώτερο στρώμα εδάφους πέντε εκατοστών σε απόσταση 5-10 m και 20-25 m από την άκρη του οδοστρώματος.

Τα αυτοκίνητα δεν είναι οι μόνοι κινούμενοι ρυπαίνοντες του περιβάλλοντος με προϊόντα πετρελαίου. Κατά κανόνα, οι μη ηλεκτροδοτημένοι σιδηρόδρομοι έχουν υψηλή μόλυνση από πετρέλαιο στην περιοχή της σιδηροδρομικής γραμμής και η συνεχής παροχή πετρελαϊκών προϊόντων στη σιδηροδρομική γραμμή καθιστά πρακτικά μη πρακτικό τον βιολογικό καθαρισμό της περιοχής.

Μέθοδοι για την εξάλειψη της ρύπανσης από πετρέλαιο

Με την αυξανόμενη κλίμακα παραγωγής, μεταφοράς, αποθήκευσης και διύλισης πετρελαίου, το πρόβλημα της καταπολέμησης των τυχαίων διαρροών και εκπομπών πετρελαίου και προϊόντων πετρελαίου γίνεται οξύ παγκόσμιο πρόβλημα, στο οποίο τα περιβαλλοντικά και οικονομικά ζητήματα είναι καθοριστικά και πρωταρχικής σημασίας. Οι μέθοδοι και τα μέσα προστασίας από την επείγουσα εξάπλωση δεν έχουν ακόμη αναπτυχθεί επαρκώς. Σύμφωνα με τη νέα εθνική και διεθνή νομοθεσία για την προστασία του περιβάλλοντος, καταβάλλονται σημαντικές προσπάθειες για την πρακτική επίλυση αυτού του προβλήματος.

Μέχρι τώρα, ο καθαρισμός του εδάφους και της λάσπης πετρελαίου δεν πραγματοποιείται αρκετά αποτελεσματικά και, σε γενικές γραμμές, παραμένει ένα πρακτικά άλυτο πρόβλημα, και αυτό παρά το γεγονός ότι η ανάπτυξη και η βελτίωση του εξοπλισμού καθαρισμού και ανάκτησης πραγματοποιείται από σχεδόν όλους τους κορυφαίους εταιρείες στον τομέα της δημιουργίας χημικού εξοπλισμού.

Κάποτε, οι πρώτοι σταθμοί διαχωρισμού στον κόσμο για τον καθαρισμό της λάσπης πετρελαίου κατασκευάστηκαν στα διυλιστήρια πετρελαίου Yaroslavl και Volgograd. Λόγω της ανεπιτυχούς εμπειρίας, οι εργασίες για τη χρήση διαχωριστών για τον καθαρισμό της λάσπης πετρελαίου δεν συνεχίστηκαν και 25 χρόνια αργότερα η τεχνολογία μας επέστρεψε στη Ρωσία μέσω δυτικών εταιρειών. Το 1971, στο Διυλιστήριο Πετρελαίου της Ufa, κατασκευάστηκε μια εγκατάσταση για την καύση ιλύος πετρελαίου, ιζήματα πυθμένα δεξαμενών λάσπης και αφρό επίπλευσης, αλλά λόγω της αναποτελεσματικότητάς του, η χρήση του συνεχίστηκε μέχρι το 1980. Την ίδια περίπου εποχή, η σουηδική εταιρεία Alfa-Laval δημιούργησε μια μονάδα επεξεργασίας ιλύος πετρελαίου. Δυστυχώς, η εμπειρία λειτουργίας έχει δείξει ότι μια τέτοια μονάδα μπορεί να καθαρίσει μόνο φρέσκια, πρόσφατα σχηματισμένη λάσπη λαδιού· δεν προορίζεται καθόλου για τον καθαρισμό των ιζημάτων του πυθμένα των δεξαμενών αποθήκευσης λάσπης. Το 1990, μια μονάδα καθαρισμού λάσπης πετρελαίου από τη γερμανική εταιρεία KHD εγκαταστάθηκε στο Permnefteorgsintez Production Association (μια εγκατάσταση από την εταιρεία Flottweg μπορεί να θεωρηθεί ανάλογή της). Στις αρχές της δεκαετίας του '90, οι μέθοδοι για την καταστροφή του χυμένου πετρελαίου με χρήση βιολογικών στελεχών έγιναν ευρέως γνωστές. Επί του παρόντος, χρησιμοποιούνται ειδικά δημιουργημένα βιολογικά στελέχη: putedoil, devoroil, κ.λπ. Η αμερικανική εταιρεία Bogart Environmental Services έχει αναπτύξει τη δική της μέθοδο για τον καθαρισμό του εδάφους από προϊόντα πετρελαίου. Εδώ και αρκετά χρόνια εργάζεται με μεγάλη επιτυχία στο Κουβέιτ, καθαρίζοντας αμμώδη εδάφη από πετρελαιοκηλίδες.

Οι περιβαλλοντικές συνέπειες των πετρελαιοκηλίδων είναι δύσκολο να ληφθούν υπόψη, καθώς η πετρελαϊκή ρύπανση διαταράσσει πολλές φυσικές διεργασίες και σχέσεις, αλλάζει σημαντικά τις συνθήκες διαβίωσης όλων των τύπων ζωντανών οργανισμών και συσσωρεύεται στη βιομάζα.
Το λάδι είναι προϊόν μακροχρόνιας αποσύνθεσης και καλύπτει πολύ γρήγορα την επιφάνεια των νερών με ένα πυκνό στρώμα από φιλμ λαδιού, το οποίο εμποδίζει την πρόσβαση αέρα και φωτός.

Η Υπηρεσία Προστασίας του Περιβάλλοντος των ΗΠΑ περιγράφει την επίδραση μιας πετρελαιοκηλίδας ως εξής. 10 λεπτά αφότου βρεθεί ένας τόνος λαδιού στο νερό, σχηματίζεται μια πετρελαιοκηλίδα, το πάχος της οποίας είναι 10 mm. Με την πάροδο του χρόνου, το πάχος της μεμβράνης μειώνεται (σε ​​λιγότερο από 1 χιλιοστό), ενώ ο λεκές διαστέλλεται. Ένας τόνος πετρελαίου μπορεί να καλύψει έκταση έως 12 τετραγωνικά χιλιόμετρα. Περαιτέρω αλλαγές συμβαίνουν υπό την επίδραση του ανέμου, των κυμάτων και του καιρού. Τυπικά, η κηλίδα παρασύρεται σύμφωνα με τη θέληση του ανέμου, διασπώντας σταδιακά σε μικρότερα σημεία που μπορούν να μετακινηθούν σε σημαντικές αποστάσεις από το σημείο της διαρροής. Οι ισχυροί άνεμοι και οι καταιγίδες επιταχύνουν τη διαδικασία διασποράς του φιλμ.

Η International Petroleum Industry Environmental Conservation Association επισημαίνει ότι κατά τη διάρκεια καταστροφών δεν υπάρχει άμεσος μαζικός θάνατος ψαριών, ερπετών, ζώων και φυτών. Ωστόσο, μεσοπρόθεσμα και μακροπρόθεσμα, οι επιπτώσεις των πετρελαιοκηλίδων είναι εξαιρετικά αρνητικές. Μια διαρροή χτυπά περισσότερο τους οργανισμούς που ζουν στην παράκτια ζώνη, ειδικά αυτούς που ζουν στον πυθμένα ή στην επιφάνεια.

Τα πουλιά που περνούν το μεγαλύτερο μέρος της ζωής τους στο νερό είναι πιο ευάλωτα σε πετρελαιοκηλίδες στην επιφάνεια των υδάτινων σωμάτων. Η εξωτερική μόλυνση του λαδιού καταστρέφει το φτέρωμα, μπλέκει τα φτερά και προκαλεί ερεθισμό των ματιών. Ο θάνατος είναι αποτέλεσμα της έκθεσης σε κρύο νερό. Οι μεσαίες έως μεγάλες πετρελαιοκηλίδες προκαλούν συνήθως το θάνατο 5.000 πουλιών. Τα αυγά των πουλιών είναι πολύ ευαίσθητα στο λάδι. Μικρές ποσότητες ορισμένων τύπων λαδιού μπορεί να είναι επαρκείς για να προκαλέσουν θάνατο κατά την περίοδο επώασης.

Εάν το ατύχημα συνέβη κοντά σε πόλη ή άλλη κατοικημένη περιοχή, η τοξική επίδραση ενισχύεται επειδή τα προϊόντα πετρελαίου/πετρελαίου σχηματίζουν επικίνδυνα «κοκτέιλ» με άλλους ρύπους ανθρώπινης προέλευσης.

Σύμφωνα με το International Bird Rescue Research Center, του οποίου οι ειδικοί ασχολούνται με τη διάσωση πουλιών που έχουν πληγεί από πετρελαιοκηλίδες, οι άνθρωποι μαθαίνουν σταδιακά να σώζουν πουλιά. Έτσι, το 1971, οι ειδικοί αυτής της οργάνωσης κατάφεραν να σώσουν μόνο το 16% των πτηνών που έπεσαν θύματα της πετρελαιοκηλίδας στον κόλπο του Σαν Φρανσίσκο - το 2005, το ποσοστό αυτό ήταν κοντά στο 78% (εκείνη τη χρονιά το Κέντρο φρόντιζε τα πουλιά στο Pribilof Νησιά, Λουιζιάνα, Νότια Καρολίνα και στη Νότια Αφρική). Σύμφωνα με το Κέντρο, για να πλυθεί ένα πουλί χρειάζονται δύο άτομα, 45 λεπτά χρόνο και 1,1 χιλιάδες λίτρα καθαρού νερού. Μετά από αυτό, το πλυμένο πουλί απαιτεί από αρκετές ώρες έως αρκετές ημέρες θέρμανσης και προσαρμογής. Επιπλέον, θα πρέπει να τρέφεται και να προστατεύεται από το στρες που προκαλείται από το σοκ από την επικάλυψη με μεμβράνη λαδιού, τη στενή επαφή με ανθρώπους κ.λπ.

Οι πετρελαιοκηλίδες σκοτώνουν τα θαλάσσια θηλαστικά. Οι θαλάσσιες ενυδρίδες, οι πολικές αρκούδες, οι φώκιες και οι νεογέννητες γούνινες φώκιες (οι οποίες διακρίνονται από την παρουσία γούνας) είναι οι πιο συχνά νεκροί. Η γούνα που έχει μολυνθεί με λάδι αρχίζει να ματώνει και χάνει την ικανότητά της να συγκρατεί τη θερμότητα και το νερό. Το λάδι, επηρεάζοντας το στρώμα λίπους των φώκιας και των κητωδών, αυξάνει την κατανάλωση θερμότητας. Επιπλέον, το λάδι μπορεί να προκαλέσει ερεθισμό στο δέρμα, τα μάτια και να επηρεάσει την κανονική ικανότητα κολύμβησης.

Το λάδι που εισέρχεται στο σώμα μπορεί να προκαλέσει γαστρεντερική αιμορραγία, νεφρική ανεπάρκεια, ηπατική δηλητηρίαση και διαταραχές της αρτηριακής πίεσης. Οι ατμοί από τους ατμούς λαδιού οδηγούν σε αναπνευστικά προβλήματα σε θηλαστικά που βρίσκονται κοντά ή κοντά σε μεγάλες πετρελαιοκηλίδες.

Τα ψάρια εκτίθενται σε πετρελαιοκηλίδες στο νερό καταναλώνοντας μολυσμένα τρόφιμα και νερό και έρχονται σε επαφή με το λάδι κατά τη διάρκεια των κινήσεων ωοτοκίας. Ο θάνατος των ψαριών, εξαιρουμένων των νεαρών, συνήθως συμβαίνει κατά τη διάρκεια σοβαρών πετρελαιοκηλίδων. Ωστόσο, το αργό πετρέλαιο και τα προϊόντα πετρελαίου έχουν ποικίλες τοξικές επιδράσεις σε διαφορετικά είδη ψαριών. Συγκεντρώσεις 0,5 ppm ή λιγότερο λάδι στο νερό μπορεί να σκοτώσουν την πέστροφα. Το λάδι έχει σχεδόν θανατηφόρο αποτέλεσμα στην καρδιά, αλλάζει την αναπνοή, μεγεθύνει το συκώτι, επιβραδύνει την ανάπτυξη, καταστρέφει τα πτερύγια, οδηγεί σε διάφορες βιολογικές και κυτταρικές αλλαγές και επηρεάζει τη συμπεριφορά.

Οι προνύμφες και τα νεαρά ψάρια είναι πιο ευαίσθητα στις επιπτώσεις του λαδιού, οι διαρροές του οποίου μπορούν να καταστρέψουν τα αυγά και τις προνύμφες ψαριών που βρίσκονται στην επιφάνεια του νερού και τα νεαρά σε ρηχά νερά.

Οι επιπτώσεις των πετρελαιοκηλίδων στους ασπόνδυλους οργανισμούς μπορεί να διαρκέσουν από μια εβδομάδα έως και 10 χρόνια. Εξαρτάται από τον τύπο του λαδιού. τις συνθήκες υπό τις οποίες σημειώθηκε η διαρροή και τις επιπτώσεις της στους οργανισμούς. Τα ασπόνδυλα πεθαίνουν συχνότερα στην παράκτια ζώνη, σε ιζήματα ή στη στήλη του νερού. Οι αποικίες ασπόνδυλων (ζωοπλαγκτόν) σε μεγάλους όγκους νερού επιστρέφουν στην προηγούμενη κατάσταση (προ της διαρροής) ταχύτερα από εκείνες σε μικρούς όγκους νερού.

Τα φυτά σε υδάτινα σώματα πεθαίνουν εντελώς εάν η συγκέντρωση πολυαρωματικών υδρογονανθράκων (που σχηματίζονται κατά την καύση πετρελαϊκών προϊόντων) φτάσει το 1%.

Το πετρέλαιο και τα προϊόντα πετρελαίου διαταράσσουν την οικολογική κατάσταση των καλυμμάτων του εδάφους και γενικά παραμορφώνουν τη δομή των βιοκαινώσεων. Τα βακτήρια του εδάφους, καθώς και οι ασπόνδυλοι μικροοργανισμοί του εδάφους και τα ζώα δεν είναι σε θέση να εκτελέσουν αποτελεσματικά τις πιο σημαντικές λειτουργίες τους ως αποτέλεσμα της δηλητηρίασης με ελαφρά κλάσματα ελαίου.

Όχι μόνο η χλωρίδα και η πανίδα υποφέρουν από τέτοια ατυχήματα. Οι ντόπιοι ψαράδες, τα ξενοδοχεία και τα εστιατόρια υφίστανται σοβαρές απώλειες. Επιπλέον, προβλήματα αντιμετωπίζουν και άλλοι κλάδοι της οικονομίας, ιδίως οι επιχειρήσεις των οποίων οι δραστηριότητες απαιτούν μεγάλες ποσότητες νερού. Εάν συμβεί πετρελαιοκηλίδα σε ένα σώμα γλυκού νερού, τόσο ο τοπικός πληθυσμός (για παράδειγμα, είναι πολύ πιο δύσκολο για τις επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας να καθαρίσουν το νερό που εισέρχεται στο σύστημα ύδρευσης) όσο και η γεωργία αντιμετωπίζουν αρνητικές συνέπειες.
Οι μακροπρόθεσμες επιπτώσεις τέτοιων περιστατικών δεν είναι επακριβώς γνωστές: μια ομάδα επιστημόνων είναι της γνώμης ότι οι πετρελαιοκηλίδες έχουν αρνητικό αντίκτυπο για πολλά χρόνια και ακόμη και δεκαετίες, μια άλλη - ότι οι βραχυπρόθεσμες συνέπειες είναι εξαιρετικά σοβαρές, αλλά σχετικά σύντομο χρονικό διάστημα αποκατασταθούν τα επηρεαζόμενα οικοσυστήματα.

Οι ζημιές από μεγάλης κλίμακας πετρελαιοκηλίδες είναι αρκετά δύσκολο να υπολογιστούν. Εξαρτάται από πολλούς παράγοντες, όπως ο τύπος του πετρελαίου που χύθηκε, η κατάσταση του οικοσυστήματος που επηρεάζεται, ο καιρός, τα ωκεάνια και θαλάσσια ρεύματα, η εποχή του χρόνου, η κατάσταση της τοπικής αλιείας και τουρισμού κ.λπ.

Το υλικό ετοιμάστηκε με βάση πληροφορίες από ανοιχτές πηγές

Το πρόβλημα της προστασίας του περιβάλλοντος γίνεται ιδιαίτερα οξύ λόγω της ρύπανσης των υδάτινων σωμάτων και του εδάφους με πετρέλαιο και προϊόντα πετρελαίου. Αυτές οι επιπτώσεις είναι πιο αισθητές κατά την παραγωγή πετρελαίου, τη διύλιση, τη μεταφορά του, λόγω τεχνολογικών και τυχαίων απελευθερώσεων προϊόντων στο περιβάλλον.

Είναι γνωστό ότι 1 λίτρο πετρελαίου μολύνει έως και 1000 m 3 νερού, γεγονός που οφείλεται στην παρουσία σε αυτό φυσικών επιφανειοδραστικών ουσιών που σχηματίζουν σταθερά γαλακτώματα λαδιού-νερού (Gandurina L.V., 1987).

Θα πρέπει να σημειωθεί ότι σε όλα τα στάδια παραγωγής και μεταφοράς, περισσότεροι από 45 εκατομμύρια τόνοι πετρελαίου χάνονται ετησίως (στην ξηρά - 22 εκατομμύρια τόνοι, στη θάλασσα - 7 εκατομμύρια τόνοι, 16 εκατομμύρια τόνοι εισέρχονται στην ατμόσφαιρα με τη μορφή προϊόντων ατελής καύση καυσίμου). Η συνολική ποσότητα πετρελαϊκών υδρογονανθράκων που εισέρχονται στο θαλάσσιο περιβάλλον είναι 2-8 εκατομμύρια τόνοι ετησίως, εκ των οποίων 2,1 εκατομμύρια τόνοι είναι απώλειες κατά τη μεταφορά με πλοία και δεξαμενόπλοια, 1,9 εκατομμύρια τόνοι μεταφέρονται από ποτάμια, τα υπόλοιπα προέρχονται από αστικά και βιομηχανικά απόβλητα παράκτιες περιοχές, αστικοποιημένες περιοχές και από άλλες πηγές (Shaporenko S.I., 1997).

Μέχρι τα μέσα του 2004, ο παγκόσμιος στόλος δεξαμενόπλοιων είχε αυξηθεί σε 3,5 χιλιάδες πλοία με νεκρό βάρος 10 χιλιάδων τόνων και άνω. Η συνολική μεταφορική του ικανότητα είναι περίπου 310 εκατομμύρια τόνοι. Επιπλέον, περισσότερο από το 70% των πλοίων με συνολικό νεκρό βάρος 270 εκατομμυρίων τόνων προορίζονται για τη μεταφορά πετρελαίου και προϊόντων πετρελαίου. Για τον ένα ή τον άλλο λόγο, ο στόλος των δεξαμενόπλοιων υφίσταται καταστροφές, προκαλώντας περιβαλλοντική ρύπανση.

Έτσι, η καταστροφή του δεξαμενόπλοιου Prestige τον Νοέμβριο του 2002 οδήγησε στη ρύπανση 3.000 χλμ. των ακτών της Ισπανίας, της Γαλλίας και της Μεγάλης Βρετανίας. Ως αποτέλεσμα, 300 χιλιάδες πτηνά πέθαναν, η αλιεία και η θαλάσσια καλλιέργεια υπέστησαν τεράστιες απώλειες και 64 χιλιάδες τόνοι μαζούτ εισήλθαν στη θάλασσα (από την Έκθεση του Παγκόσμιου Ταμείου Άγριας Ζωής). Κατά το ατύχημα του δεξαμενόπλοιου Exxon Valdez στην Αλάσκα το 1989, περισσότεροι από 70 χιλιάδες τόνοι πετρελαίου χύθηκαν, ρυπάζοντας 1.200 χιλιόμετρα ακτογραμμής. Κατά τη διάρκεια των καταιγίδων του Νοεμβρίου του 2007, πολλά πλοία ναυάγησαν στην περιοχή των Στενών του Κερτς, με αποτέλεσμα περίπου 100 τόνοι πετρελαϊκών προϊόντων να χυθούν στη θάλασσα σε μια μικρή περιοχή.

Το 2010, μια καταστροφή σε πλανητική κλίμακα συνέβη στον Κόλπο του Μεξικού. Μετά από μια πυρκαγιά 36 ωρών, η πλατφόρμα πετρελαίου βυθίστηκε, μετά την οποία μέχρι και 1.000 τόνοι πετρελαίου την ημέρα άρχισαν να ρέουν στον ωκεανό. Μια τεράστια πετρελαιοκηλίδα διαστάσεων 78 επί 128 km σχηματίστηκε στον Κόλπο του Μεξικού, η οποία τελικά έφτασε στις ακτές της Λουιζιάνα, της Φλόριντα και της Αλαμπάμα (Εικόνα 1-4). Η διαρροή μειώθηκε μόνο μετά από πέντε μήνες.

Το πετρέλαιο και τα προϊόντα πετρελαίου που βρίσκονται στα υδάτινα οικοσυστήματα έχουν επιζήμια επίδραση σε όλους τους κρίκους της οικολογικής αλυσίδας, από τα μικροσκοπικά φύκια έως τα θηλαστικά.

Η συνεχιζόμενη ρύπανση των θαλασσών και των γλυκών υδάτινων μαζών με πετρέλαιο και προϊόντα πετρελαίου θέτει την πρόκληση για τους ερευνητές να βρουν τρόπους για την αποκατάσταση των φυσικών παραμέτρων του νερού.

Επί του παρόντος, υπάρχει ένας μεγάλος αριθμός μεθόδων και μεθόδων για τον καθαρισμό του μολυσμένου νερού, οι οποίες μπορούν να χωριστούν στις ακόλουθες.

Μηχανικός καθαρισμός με βάση το στράγγισμα, το φιλτράρισμα, την καθίζηση και τον αδρανειακό διαχωρισμό διαφόρων ακαθαρσιών και απορριμμάτων. Αυτή η μέθοδος επεξεργασίας λυμάτων σάς επιτρέπει να διαχωρίζετε τις αδιάλυτες ακαθαρσίες και τα αιωρούμενα σωματίδια στο νερό. Οι μέθοδοι μηχανικού καθαρισμού είναι οι φθηνότερες, αλλά η χρήση τους δεν είναι πάντα αποτελεσματική.

Σε εξέλιξη χημικός καθαρισμός αποχέτευσηΜπορεί να συσσωρευτεί μεγάλη ποσότητα ιζήματος, το οποίο πρέπει να φιλτραριστεί και να απορριφθεί με άλλα μέσα επεξεργασίας. Μία από τις πιο αποτελεσματικές (αλλά ακριβές) μεθόδους καθαρισμού του νερού είναι η χρήση διεργασιών πήξης, ρόφησης, εκχύλισης, ηλεκτρόλυσης, υπερδιήθησης, καθαρισμού ανταλλαγής ιόντων και αντίστροφης όσμωσης. Αυτά τα φυσικές και χημικές μεθόδους επεξεργασίας λυμάτωνΔιακρίνονται από ικανοποιητική απόδοση στον καθαρισμό του νερού από υδρογονάνθρακες πετρελαίου. Ωστόσο, με την ευρεία χρήση τους, είναι απαραίτητο να κατασκευαστούν ειδικές εγκαταστάσεις επεξεργασίας, να υπάρχουν ακριβά χημικά αντιδραστήρια κ.λπ.

Βιολογική μέθοδος καθάρισμαΤο μολυσμένο με πετρέλαιο νερό είναι αποτελεσματικό για την εξουδετέρωση των λυμάτων διαφόρων προελεύσεων και βασίζεται στη χρήση ειδικών μικροοργανισμών οξειδωτικών υδρογονανθράκων. Βιοφίλτρα με λεπτό βακτηριακό φιλμ, βιολογικές λίμνες για την απομάκρυνση οργανικής ύλης που καταστρέφεται εύκολα με τους μικροοργανισμούς που κατοικούν σε αυτά, δεξαμενές αερισμού με ενεργοποιημένη λάσπη από βακτήρια και άλλους μικροοργανισμούς είναι ιδιαίτερα αποτελεσματικά (Fergusson S., 2003).

Οι μέθοδοι που αναφέρονται παραπάνω χρησιμοποιούνται κυρίως για τον καθαρισμό λυμάτων και υδάτινων περιοχών στην ξηρά. Στις θάλασσες χρησιμοποιούνται διάφορες μέθοδοι.

Για την εξάλειψη μιας πετρελαιοκηλίδας στην ανοιχτή θάλασσα, χρησιμοποιούνται μηχανικές, θερμικές, φυσικοχημικές και βιολογικές μέθοδοι.

Μία από τις κύριες μεθόδους αντιμετώπισης πετρελαιοκηλίδων είναι η μηχανική συλλογή χυμένου λαδιού και προϊόντων πετρελαίου σε συνδυασμό με μπουμ. Σκοπός τους είναι να αποτρέψουν την εξάπλωση του λαδιού στην επιφάνεια του νερού, να αυξήσουν τη συγκέντρωσή του για να διευκολύνουν τη διαδικασία καθαρισμού, καθώς και να αποστραγγίσουν το λάδι (τράτες) από τις πιο ευαίσθητες περιβαλλοντικά περιοχές. Οι ράβδοι απορρόφησης λαδιού είναι ένα αξιόπιστο, αποτελεσματικό και εύκολο στη συντήρηση, φιλικό προς το περιβάλλον και οικονομικά αποδεκτό σύστημα για τον καθαρισμό του νερού από ρύπους πετρελαίου. Η μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα επιτυγχάνεται τις πρώτες ώρες μετά από μια πετρελαιοκηλίδα. Για τον καθαρισμό των υδάτινων περιοχών και την εξάλειψη των πετρελαιοκηλίδων (συλλογή λαδιού και υπολειμμάτων), χρησιμοποιούνται διάφορα σχέδια πετρελαιοκηλίδων.

Η θερμική μέθοδος βασίζεται στην καύση λαδιού και χρησιμοποιείται όταν η στρώση είναι επαρκώς παχιά και αμέσως μετά τη μόλυνση, πριν από το σχηματισμό γαλακτωμάτων με νερό. Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται συνήθως σε συνδυασμό με άλλες μεθόδους απόκρισης διαρροής.

Η φυσικοχημική μέθοδος που χρησιμοποιεί διασκορπιστικά και ροφητικά είναι αποτελεσματική σε περιπτώσεις όπου η μηχανική συλλογή λαδιού είναι αδύνατη, για παράδειγμα, όταν το πάχος του φιλμ είναι μικρό ή όταν το χυμένο λάδι αποτελεί πραγματική απειλή για περιβαλλοντικά ευαίσθητες περιοχές. Τα διασκορπιστικά είναι ειδικά χημικά που χρησιμοποιούνται για την ενίσχυση της φυσικής διασποράς (διάλυσης) του λαδιού προκειμένου να διευκολυνθεί η απομάκρυνσή του από την επιφάνεια του νερού πριν η διαρροή φτάσει σε μια περιβαλλοντικά ευαίσθητη περιοχή. Τα ροφητικά (λεπτοαλεσμένα φυτικά υπολείμματα ποωδών και ξυλωδών φυτών, τύρφη, λειχήνες κ.λπ.) όταν αλληλεπιδρούν με την επιφάνεια του νερού, απορροφούν προϊόντα ελαίου, μετά τα οποία σχηματίζονται σβώλοι κορεσμένοι με λάδι. Στη συνέχεια αφαιρούνται μηχανικά και τα υπόλοιπα σωματίδια καταστρέφονται με διάφορους τρόπους, συμπεριλαμβανομένου βιολογικού.

Βιολογική μέθοδοςμε βάση τη χρήση μικροοργανισμών που χρησιμοποιούν λάδι και προϊόντα πετρελαίου. Χρησιμοποιείται κυρίως μετά την εφαρμογή μηχανικών και φυσικοχημικών μεθόδων.

Μεταξύ των γνωστών βιολογικών μεθόδων, ιδιαίτερη θέση κατέχουν οι βιοτεχνολογίες που χρησιμοποιούν βιολογικά προϊόντα και κοινοπραξίες μικροοργανισμών που δημιουργούνται με βάση την γηγενή μικροχλωρίδα που υπάρχει στα φυσικά λύματα. Υπάρχει μεγάλη ποικιλία εμπορικών βιολογικών προϊόντων, η δράση των οποίων βασίζεται στη βιοχημική καταστροφή των υδρογονανθράκων που περιλαμβάνονται στη σύνθεσή του από στελέχη μικροοργανισμών. Τα βιολογικά προϊόντα περιέχουν συνήθως έναν ή περισσότερους τύπους μικροοργανισμών.

Η χρήση μιας μεθόδου βιολογικού καθαρισμού διαφέρει από άλλες μεθόδους ως προς την περιβαλλοντική ασφάλεια, την υψηλή απόδοση και την οικονομική αποδοτικότητά της. Με τη βέλτιστη επιλογή μιας κοινοπραξίας μικροοργανισμών σε συνδυασμό με τη χρήση βιοδιεγερτικών ουσιών (ορισμένες οργανικές ουσίες, ορυκτά λιπάσματα κ.λπ.), είναι δυνατό να επιταχυνθεί η βιολογική οξείδωση της πετρελαϊκής ρύπανσης δεκάδες και εκατοντάδες φορές και να μειωθεί η υπολειμματική περιεκτικότητα των προϊόντων πετρελαίου σε σχεδόν μηδενικές τιμές (Morozov N.V., 2001).

Κατά την ανακύκλωση πετρελαϊκών υδρογονανθράκων με χρήση κοινοπραξιών μικροοργανισμών και βιολογικών προϊόντων, είναι απαραίτητο να λαμβάνονται υπόψη οι κλιματικές συνθήκες (κυρίως pH και θερμοκρασία), οι ιδιότητες του πετρελαίου από ορισμένα πεδία, καθώς και η αλληλεπίδραση των μικροοργανισμών που χρησιμοποιούνται με την εγγενή μικροχλωρίδα του τα αντικείμενα που καθαρίζονται.

Επί του παρόντος, υπάρχει μια ευρεία κατηγορία ετερότροφων μικροοργανισμών που περιλαμβάνονται σε βακτηριακά παρασκευάσματα. Επιπλέον, κάθε μεμονωμένο σύμπλεγμα μικροοργανισμών διακρίνεται από την ατομικότητά του σε σχέση με ορισμένους υδρογονάνθρακες πετρελαίου. Για παράδειγμα, τα μονοβακτηριακά παρασκευάσματα χαρακτηρίζονται από στενή εξειδίκευση σε σχέση με μεμονωμένους υδρογονάνθρακες, μικρό εύρος pH, αλατότητα, θερμοκρασία και συγκέντρωση υδρογονανθράκων. Αυτό είναι το μειονέκτημά τους.

Υπό φυσικές συνθήκες, μια ολόκληρη μικροβιοκένωση με χαρακτηριστική δομή τροφικών συνδέσεων και ενεργειακού μεταβολισμού συμμετέχει στην αποσύνθεση του ελαίου. Επομένως, τα πολυβακτηριακά παρασκευάσματα έχουν ευρύτερες προσαρμοστικές και περιβαλλοντικές δυνατότητες για τη χρήση μικροοργανισμών σε διαδικασίες καθαρισμού.

Στο Ομοσπονδιακό Πανεπιστήμιο του Καζάν (Περιφέρεια Βόλγα) (Ρωσία, Καζάν), μέσω στοχευμένης επιλογής, δημιουργήθηκαν κοινοπραξίες, οι οποίες περιλαμβάνουν ενώσεις τριών, εννέα και δέκα στελεχών μικροοργανισμών που οξειδωτικοί υδρογονάνθρακες. Απομονώθηκαν από τα λύματα από το διυλιστήριο πετρελαίου OJSC Kazanorgsintez, πολλά μηχανοκίνητα οχήματα και τον αποχετευτικό αγωγό της πόλης που εκκενώνει νερό μολυσμένο με πετρέλαιο. Η κοινοπραξία έχει υψηλή οξειδωτική δράση (το τελικό προϊόν της οξείδωσης του εμπορικού λαδιού (αφαλατωμένο και αφυδατωμένο) και των προϊόντων πετρελαίου είναι 2040 mg CO 2 σε 20 ημέρες). ικανό να αναπτυχθεί σε ένα εξαντλημένο θρεπτικό μέσο με υψηλό ρυθμό οξείδωσης του ελαίου (συμπεριλαμβανομένων των αρωματικών υδρογονανθράκων που περιέχονται στις παραφίνες των βαρέων ελαίων)· στους 5-35°C και μεγάλο εύρος pH (από 2,5 έως 10 μονάδες). Ένα από τα κύρια πλεονεκτήματα της κοινοπραξίας βακτηρίων που έχουμε αναπτύξει είναι η μοναδική τους ικανότητα να προσαρμόζονται σε συγκεκριμένες συνθήκες χρήσης, είναι ανθεκτικά στη μακροχρόνια και συνεχή διαδικασία επεξεργασίας των λυμάτων από ρύπανση από πετρέλαιο και είναι απλή στην τεχνολογία.

Λόγω του γεγονότος ότι η κοινοπραξία περιλαμβάνει μεγάλο αριθμό στελεχών μικροοργανισμών, προσαρμόζονται γρήγορα σε διάφορες περιβαλλοντικές συνθήκες. Η κοινοπραξία είναι, σαν να λέγαμε, «συντονισμένη» ώστε να λειτουργεί με ορισμένους υδρογονάνθρακες που περιέχονται στα λύματα. Όταν αλλάζουν οι περιβαλλοντικές συνθήκες, συμπεριλαμβανομένης της σύνθεσης των ρύπων, αναδιατάσσουν γρήγορα τον μεταβολισμό τους αλλάζοντας τη δομή της κοινοπραξίας. Το φάρμακο δεν έχει καταστροφική επίδραση (σε αντίθεση με τα επιθετικά χημικά) στον εξοπλισμό και είναι φιλικό προς το περιβάλλον.

Η κοινοπραξία μικροοργανισμών οξειδωτικών υδρογονανθράκων έχει σχεδιαστεί για βαθύ καθαρισμό και μετεπεξεργασία λυμάτων που περιέχουν υδρογονάνθρακες:

1) αυτόνομα πλωτά πλοία, βενζινάδικα, σταθμοί πλυντηρίου και επισκευής αυτοκινήτων, σταθμοί μηχανοποιημένων μεταφορών, τοπικές βιομηχανικές επιχειρήσεις και μικρές εγκαταστάσεις αποχέτευσης·

2) εργοστασιακά λύματα μεγάλης κλίμακας από διάφορες βιομηχανίες, γεωργία και νοικοκυριά με μεγάλη γκάμα υπολειμματικών προϊόντων πετρελαίου και υδρογονανθράκων.

3) στην παρασκευή λυμάτων υψηλής συγκέντρωσης που περιέχουν υδρογονάνθρακες από τοπικές βιομηχανίες, εργαστήρια οργανικής σύνθεσης και αγροκτήματα σύμφωνα με το πρότυπο απόρριψης σε εγκαταστάσεις βιολογικού καθαρισμού για την πλήρη εξουδετέρωση τους.

4) κατά τον καθαρισμό και τη μετεπεξεργασία λυμάτων ελαιώδους έρματος από αυτόνομα πλωτά πλοία.

5) για μετεπεξεργασία λυμάτων διεργασίας μεγάλης κλίμακας από υπολειμματικές ακαθαρσίες ελαίων μετά από βιολογική επεξεργασία λυμάτων.

6) Η κοινοπραξία μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τον καθαρισμό μεγάλων θαλάσσιων περιοχών.

Η πλήρης έκδοση του άρθρου βρίσκεται στον ιστότοπο της Εταιρείας Φυσικών Επιστημόνων της Μόσχας (http://www.moip.msu.ru)

Συγγραφείς: Nikolay Vasilievich Μορόζοφ, Όλγα Βαντίμοβνα Ζούκοβα(Καζάν (περιοχή Βόλγα) Ομοσπονδιακό Πανεπιστήμιο [email προστατευμένο] [email προστατευμένο]), Ανατόλι Πάβλοβιτς Σαντσίκοφ(Διεθνές Κέντρο Βιοτεχνολογίας του Κρατικού Πανεπιστημίου της Μόσχας με το όνομα M.V. Lomonosov aquaecotox@ yandex. ru)