Ρύπανση του περιβάλλοντος από πετρέλαιο. ρύπανση του περιβάλλοντος από πετρελαιοκηλίδες

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 βυτιοφόρο η απαραίτητη σταθερότητα, οι δεξαμενές του γεμίζουν με νερό έρματος. Λίγα βυτιοφόρα έχουν αποκλειστικές δεξαμενές νερού έρματος που δεν γεμίζουν ποτέ με πετρέλαιο.

Σημαντικές ποσότητες πετρελαίου μπαίνουν στη θάλασσα μετά το πλύσιμο των δεξαμενών και των δοχείων λαδιού. Υπολογίζεται ότι περίπου το 1% του πετρελαίου και των προϊόντων πετρελαίου από όλα τα μεταφερόμενα φορτία εισέρχεται 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, η απώλεια μαζούτ είναι περίπου 5 εκατομμύρια τόνοι ετησίως, ή 13.700 τόνοι ημερησίως!

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

Μεγάλες απώλειες θαλάσσιες γεωτρήσεις, συλλογή πετρελαίου σε τοπικές δεξαμενές και άντληση μέσω κεντρικών αγωγών πετρελαίου. Εδώ χάνεται έως και 0,25% της συνολικής ποσότητας λαδιού που παράγεται.

Με την ανάπτυξη της υπεράκτιας παραγωγής πετρελαίου αυξάνεται κατακόρυφα ο αριθμός της μεταφοράς του με δεξαμενόπλοια και, κατά συνέπεια, αυξάνεται και ο αριθμός των ατυχημάτων. Τα τελευταία χρόνια, ο αριθμός των μεγάλων δεξαμενόπλοιων που μεταφέρουν πετρέλαιο έχει αυξηθεί. Το μερίδιο των υπερδεξαμενόπλοιων αντιπροσωπεύει περισσότερο από το ήμισυ του συνολικού όγκου μεταφερόμενου πετρελαίου. Ένας τέτοιος γίγαντας, ακόμη και μετά την ενεργοποίηση του φρεναρίσματος έκτακτης ανάγκης, διανύει περισσότερο από 1 μίλι (1852 m) για να σταματήσει τελείως. Φυσικά, ο κίνδυνος καταστροφικών συγκρούσεων για τέτοια τάνκερ αυξάνεται αρκετές φορές.

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

Εισροή πετρελαιοειδών με ατμοσφαιρικές κατακρημνίσεις. Ελαφριά κλάσματα πετρελαίου εξατμίζονται από την επιφάνεια της θάλασσας και εισέρχονται στην ατμόσφαιρα. Έτσι, περίπου το 10% του πετρελαίου και των προϊόντων πετρελαίου από τη συνολική ποσότητα εισέρχεται στον Παγκόσμιο Ωκεανό.

Απόρριψη ακατέργαστου νερού από εργοστάσια και αποθήκες πετρελαίουπου βρίσκεται στις ακτές της θάλασσας και σε λιμάνια. Στις Ηνωμένες Πολιτείες, περισσότεροι από 500.000 τόνοι πετρελαίου ετησίως εισέρχονται στον Παγκόσμιο Ωκεανό με αυτόν τον τρόπο.

Καλυμμένο με μεμβράνες λαδιού.

Οι πετρελαιοκηλίδες καλύπτουν: τεράστιες περιοχές του Ατλαντικού και του Ειρηνικού ωκεανού. η Νότια Κίνα και οι Κίτρινες Θάλασσες, η ζώνη του Καναλιού του Παναμά, μια τεράστια ζώνη 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 λαδιού είναι ιδιαίτερα επιβλαβείς 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. Ιδιαίτερα επικίνδυνη είναι η είσοδος πετρελαίου στις θάλασσες του Αρκτικού Ωκεανού και της Ανταρκτικής, καθώς οι χαμηλές θερμοκρασίες του αέρα επιβραδύνουν τις διαδικασίες χημικής και βιολογικής οξείδωσης του πετρελαίου ακόμη και το καλοκαίρι. Έτσι, η ρύπανση από το πετρέλαιο είναι παγκόσμια.

Συνήθως, η απώλεια πετρελαίου και προϊόντων πετρελαίου κατά την εξόρυξη και την επεξεργασία είναι 1-2%, για τη Ρωσία είναι περίπου 5 εκατομμύρια τόνοι ετησίως. Σύμφωνα με πιο απαισιόδοξες εκτιμήσεις, το 1,5% του συνολικού καυσίμου εισχωρεί στο έδαφος μόνο κατά τη διύλιση πετρελαίου. Στο έδαφος γύρω από πολλά διυλιστήρια πετρελαίου κατά τη διάρκεια των δεκαετιών της εργασίας τους, έχει συσσωρευτεί τεράστια ποσότητα πετρελαίου και προϊόντων πετρελαίου - μερικές φορές εκατοντάδες χιλιάδες τόνοι. Δεν είναι περίεργο που υπάρχουν ολόκληρες λίμνες βενζίνης κάτω από τα περισσότερα εργοστάσια, αποθήκες, εργοστάσια, στόλους και αεροδρόμια. Για παράδειγμα, το έδαφος κοντά στο Γκρόζνι στην Τσετσενία έχει μετατραπεί σε ένα από τα μεγαλύτερα πετρελαϊκά «πεδία» που δημιούργησε ο άνθρωπος: οι ειδικοί λένε ότι τα αποθέματά του φτάνουν τους ένα εκατομμύριο τόνους. Η γη κοντά στη Μόσχα, σύμφωνα με ορισμένες εκτιμήσεις, απορροφά ετησίως 37 χιλιάδες τόνους προϊόντων πετρελαίου.

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 με προϊόντα πετρελαίου είναι οι επιχειρήσεις και ο εξοπλισμός των βιομηχανιών παραγωγής πετρελαίου και φυσικού αερίου και διύλισης πετρελαίου. Σε περιοχές παραγωγής πετρελαίου, όλα τα συστατικά της βιόσφαιρας υφίστανται έντονο αντίκτυπο, που οδηγεί σε ανισορροπία στα οικοσυστήματα.

Πρώτα απ 'όλα, 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 διαφόρων πάχους που καλύπτει μεγάλες επιφάνειες. Έτσι 15 τόνοι μαζούτ απλώνονται μέσα σε 6-7 ημέρες, καλύπτοντας την επιφάνεια περίπου 20 τετραγωνικών μέτρων. χλμ. Η ρύπανση του εδάφους με λάδι και προϊόντα επεξεργασίας του, κατά κανόνα, έχει τοπικό χαρακτήρα, προκαλώντας όχι λιγότερο καταστροφικές συνέπειες.

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

Τα καυσαέρια των οχημάτων 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 οργανογενείς ορίζοντες της εδαφικής κάλυψης προσκολλώνται ιδιαίτερα έντονα από τα βαρέα μέταλλα. 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 ρύποι του πετρελαίου για κινητές συσκευές. Κατά κανόνα, οι μη ηλεκτροδοτημένοι σιδηρόδρομοι έχουν υψηλή περιεκτικότητα σε πετρέλαιο στην περιοχή της σιδηροδρομικής γραμμής και η συνεχής παροχή προϊόντων πετρελαίου στη σιδηροδρομική γραμμή καθιστά τον βιολογικό καθαρισμό της περιοχής πρακτικά μη πρακτικό.

Τρόποι εξάλειψης της ρύπανσης από πετρέλαιο

Με την αύξηση της κλίμακας παραγωγής, μεταφοράς, αποθήκευσης και επεξεργασίας 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 εδάφους και ελαιολάσπης 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 επεξεργασίας και ανάκτησης πραγματοποιούνται από σχεδόν όλες τις κορυφαίες εταιρείες στον τομέα του χημικού εξοπλισμού.

Κάποτε, οι πρώτοι σταθμοί διαχωρισμού στον κόσμο για τον καθαρισμό της λάσπης πετρελαίου κατασκευάστηκαν στα διυλιστήρια Yaroslavl και Volgograd. Λόγω της ανεπιτυχούς εμπειρίας χρήσης διαχωριστών για τον καθαρισμό της λάσπης πετρελαίου, δεν συνεχίστηκαν και μετά από 25 χρόνια η τεχνολογία μας επέστρεψε στη Ρωσία μέσω δυτικών εταιρειών. Το 1971, στο διυλιστήριο της Ufa κατασκευάστηκε μια μονάδα καύσης ιλύος πετρελαίου, ιζημάτων βυθού δεξαμενών ιλύος και αφρού επίπλευσης, αλλά λόγω αναποτελεσματικότητας, 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 μόνο φρέσκια, νεοσχηματισμένη λάσπη πετρελαίου μπορεί να καθαριστεί σε μια τέτοια εγκατάσταση· δεν προορίζεται απολύτως για τον καθαρισμό των ιζημάτων του πυθμένα των δεξαμενών λάσπης. Το 1990, η μονάδα επεξεργασίας ιλύος πετρελαίου της γερμανικής εταιρείας KHD εγκαταστάθηκε στην Ένωση Παραγωγής Permnefteorgsintez (η μονάδα της εταιρείας Flottweg μπορεί επίσης να θεωρηθεί ανάλογή της). Στις αρχές της δεκαετίας του 1990, οι μέθοδοι για την καταστροφή του χυμένου πετρελαίου από βιολογικά στελέχη έγιναν ευρέως γνωστές. Επί του παρόντος, χρησιμοποιούνται ειδικά δημιουργημένα βιολογικά στελέχη: putedoil, devoroil, κ.λπ. Η αμερικανική εταιρεία Bogart Environmental Services ανέπτυξε 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 έκτακτης ανάγκης.

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 μακράς αποσύνθεσης και πολύ γρήγορα καλύπτει 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 έχει βρεθεί ένας τόνος λαδιού στο νερό, σχηματίζεται μια πετρελαιοκηλίδα, το πάχος της οποίας είναι 10 mm. Με την πάροδο του χρόνου, το πάχος του φιλμ μειώνεται (σε ​​λιγότερο από 1 mm) ενώ η κηλίδα 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. Η κηλίδα συνήθως παρασύρεται κατόπιν εντολής του ανέμου, διασπώντας σταδιακά σε μικρότερες κηλίδες που μπορούν να απομακρυνθούν πολύ 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 ταυτόχρονος μαζικός θάνατος ψαριών, ερπετών, ζώων και φυτών. Ωστόσο, μεσοπρόθεσμα και μακροπρόθεσμα, οι επιπτώσεις των πετρελαιοκηλίδων είναι εξαιρετικά αρνητικές. Μια διαρροή χτυπά πιο σοβαρά 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 τα πιο ευάλωτα σε πετρελαιοκηλίδες στην επιφάνεια των υδάτινων σωμάτων. Η εξωτερική ρύπανση από πετρέλαιο 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 σκοτώνουν συνήθως 5.000 πουλιά. Τα αυγά των πουλιών είναι πολύ ευαίσθητα στο λάδι. Μια μικρή ποσότητα ορισμένων τύπων λαδιού μπορεί να είναι αρκετή για να σκοτώσει κατά τη διάρκεια της περιόδου επώασης.

Αν το ατύχημα συνέβη κοντά σε πόλη ή άλλο οικισμό, τότε ενισχύεται η τοξική επίδραση, γιατί το λάδι/προϊόντα πετρελαίου σχηματίζουν επικίνδυνα «κοκτέιλ» με άλλους ρύπους ανθρώπινης προέλευσης.

Σύμφωνα με το International Bird Rescue Research Center, του οποίου οι ειδικοί συμμετέχουν στη διάσωση πουλιών που έχουν πληγεί από πετρελαιοκηλίδες, οι άνθρωποι μαθαίνουν σταδιακά πώς να σώζουν τα πουλιά. Έτσι, το 1971, οι ειδικοί αυτής της οργάνωσης κατάφεραν να σώσουν μόνο το 16% των πτηνών που έγιναν θύματα της πετρελαιοκηλίδας στον κόλπο του Σαν Φρανσίσκο - το 2005 αυτό το ποσοστό πλησίασε το 78% (εκείνη τη χρονιά το Κέντρο θήλαζε πτηνά στα νησιά Pribilof, τη Λουιζιάνα, τη Νότια Καρολίνα και τη 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 χρειάζεται από αρκετές ώρες έως αρκετές ημέρες θέρμανσης και προσαρμογής. Επιπλέον, θα πρέπει να τρέφεται και να προστατεύεται από το στρες που προκαλεί το σοκ της καλυμμένης με λάδι, η στενή επαφή με ανθρώπους κ.λπ.

Οι πετρελαιοκηλίδες οδηγούν στο θάνατο θαλάσσιων θηλαστικών. Οι θαλάσσιες ενυδρίδες, οι πολικές αρκούδες, οι φώκιες και οι νεογέννητες γούνινες φώκιες (που διακρίνονται από τη γούνα τους) σκοτώνονται συχνότερα. Η μολυσμένη με λάδι γούνα αρχίζει να μπλέκεται και να 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 ερεθίσει το δέρμα, τα μάτια και να επηρεάσει την κανονική ικανότητα κολύμβησης.

Το λάδι που έχει εισέλθει στο σώμα μπορεί να προκαλέσει γαστρεντερική αιμορραγία, νεφρική ανεπάρκεια, ηπατική δηλητηρίαση και διαταραχές της αρτηριακής πίεσης. Οι ατμοί από αναθυμιάσεις πετρελαίου οδηγούν σε αναπνευστικά προβλήματα σε θηλαστικά που βρίσκονται κοντά ή σε κοντινή απόσταση από μεγάλες πετρελαιοκηλίδες.

Τα ψάρια εκτίθενται σε πετρελαιοκηλίδες στο νερό με την κατάποση μολυσμένων τροφών και νερού και από την επαφή με το λάδι κατά τη μετακίνηση των αυγών. Ο θάνατος των ψαριών, εκτός από τα νεαρά, συνήθως συμβαίνει κατά τη διάρκεια σοβαρών πετρελαιοκηλίδων. Ωστόσο, το αργό πετρέλαιο και τα προϊόντα πετρελαίου χαρακτηρίζονται από ποικίλες τοξικές επιδράσεις σε διαφορετικά είδη ψαριών. Μια συγκέντρωση 0,5 ppm ή λιγότερο ελαίου στο νερό μπορεί να σκοτώσει 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, επηρεάζει τη συμπεριφορά.

Οι προνύμφες και τα νεαρά ψάρια είναι πιο ευαίσθητα στις επιπτώσεις του λαδιού, οι διαρροές του οποίου μπορούν να σκοτώσουν τα αυγά και τις προνύμφες των 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 την επίδρασή της στους οργανισμούς. Τα ασπόνδυλα πιο συχνά χάνονται 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 των υδάτινων σωμάτων πεθαίνουν εντελώς εάν η συγκέντρωση των πολυαρωματικών υδρογονανθράκων (που σχηματίζονται κατά την καύση των προϊόντων πετρελαίου) φτάσει το 1%.

Το πετρέλαιο και τα προϊόντα πετρελαίου παραβιάζουν 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 ποιοτικά τις πιο σημαντικές λειτουργίες τους ως αποτέλεσμα της δηλητηρίασης με ελαφρά κλάσματα ελαίου.

Όχι μόνο η χλωρίδα και η πανίδα υποφέρουν από τέτοια ατυχήματα. Σοβαρές απώλειες βαρύνουν ντόπιους ψαράδες, ξενοδοχεία και εστιατόρια. Επιπλέον, προβλήματα αντιμετωπίζουν και άλλοι κλάδοι της οικονομίας, ιδίως οι επιχειρήσεις των οποίων οι δραστηριότητες απαιτούν μεγάλες ποσότητες νερού. Σε περίπτωση που συμβεί πετρελαιοκηλίδα σε ένα σώμα γλυκού νερού, ο τοπικός πληθυσμός αντιμετωπίζει επίσης αρνητικές συνέπειες (για παράδειγμα, είναι πολύ πιο δύσκολο για τις επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας να καθαρίσουν το νερό που εισέρχεται στα δίκτυα ύδρευσης) και τη γεωργία.
Η μακροπρόθεσμη επίδραση τέτοιων περιστατικών δεν είναι ακριβώς γνωστή: μια ομάδα επιστημόνων είναι της γνώμης ότι οι πετρελαιοκηλίδες έχουν αρνητικό αντίκτυπο για πολλά χρόνια ή και δεκαετίες, η άλλη - ότι οι βραχυπρόθεσμες συνέπειες είναι εξαιρετικά σοβαρές, αλλά τα επηρεασμένα οικοσυστήματα αποκαθίστανται σε αρκετά σύντομο χρονικό διάστημα.

Η ζημιά από μεγάλης κλίμακας πετρελαιοκηλίδες είναι δύσκολο να υπολογιστεί. 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 σε σχέση με τη ρύπανση των υδάτινων σωμάτων και των εδαφών με πετρέλαιο και προϊόντα πετρελαίου. Αυτές οι επιπτώσεις είναι πιο αισθητές κατά την παραγωγή πετρελαίου, την επεξεργασία, τη μεταφορά του, λόγω τεχνολογικών και τυχαίων απελευθερώσεων προϊόντων στο περιβάλλον.

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

Θα πρέπει να σημειωθεί ότι σε όλα τα στάδια παραγωγής και μεταφοράς χάνονται περισσότεροι από 45 εκατομμύρια τόνοι πετρελαίου ετησίως (στην ξηρά - 22 εκατομμύρια τόνοι, στη θάλασσα - 7 εκατομμύρια τόνοι, 16 εκατομμύρια τόνοι εισέρχονται στην ατμόσφαιρα με τη μορφή προϊόντων ατελούς καύσης καυσίμου). Η συνολική ποσότητα υδρογονανθράκων πετρελαίου 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 με αστικά και βιομηχανικά απόβλητα από παράκτιες περιοχές, αστικοποιημένες περιοχές και από άλλες πηγές (Shaporenko S.

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 βρίσκεται σε κίνδυνο, προκαλώντας περιβαλλοντική ρύπανση.

Έτσι, το ατύχημα του δεξαμενόπλοιου «Prestige» τον Νοέμβριο του 2002 οδήγησε στη ρύπανση 3000 χιλιομέτρων των ακτών της Ισπανίας, της Γαλλίας, της Μεγάλης Βρετανίας. Ως αποτέλεσμα, 300 χιλιάδες πτηνά πέθαναν, η αλιεία και η θαλάσσια καλλιέργεια υπέστησαν τεράστιες απώλειες, 64 χιλιάδες τόνοι μαζούτ εισήλθαν στη θάλασσα (από την Έκθεση του Παγκόσμιου Ταμείου Άγριας Ζωής). Στο ατύχημα του δεξαμενόπλοιου Exxon Valdez στην Αλάσκα το 1989, χύθηκαν περισσότεροι από 70.000 τόνοι πετρελαίου, μολύνοντας 1.200 χιλιόμετρα της ακτής. Κατά τη διάρκεια των καταιγίδων του Νοεμβρίου του 2007, πολλά πλοία ναυάγησαν στην περιοχή του στενού του Κερτς, με αποτέλεσμα περίπου 100 τόνοι προϊόντων πετρελαίου να χυθούν στη θάλασσα - σε μια μικρή περιοχή.

Το 2010, μια παγκόσμια καταστροφή 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 78 km επί 128 km αναπτύχθηκε στον Κόλπο του Μεξικού και τελικά έφτασε στις ακτές της Λουιζιάνας, της Φλόριντα και της Αλαμπάμα (Εικόνα 1-4). Ήταν δυνατό να μειωθεί η διαρροή μόνο μετά από πέντε μήνες.

Το πετρέλαιο και τα προϊόντα πετρελαίου 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 το καθήκον των ερευνητών να βρουν τρόπους για την αποκατάσταση των φυσικών δεικτών του νερού.

Επί του παρόντος, υπάρχει ένας μεγάλος αριθμός μεθόδων και μεθόδων για την επεξεργασία των μολυσμένων υδάτων, οι οποίες μπορούν να χωριστούν στις ακόλουθες.

μηχανικός καθαρισμός βασίζεται στην καταπόνηση, 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 άλλους τρόπους. 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 λυμάτωνδιαφέρουν σε ικανοποιητικούς δείκτες καθαρισμού του νερού από τους υδρογονάνθρακες πετρελαίου. Ωστόσο, με την ευρεία χρήση τους, είναι απαραίτητο να κατασκευαστούν ειδικές εγκαταστάσεις επεξεργασίας, να υπάρχουν ακριβά χημικά 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. Τα βιοφίλτρα με λεπτό βακτηριακό φιλμ, οι βιολογικές λίμνες είναι πολύ αποτελεσματικά στην απομάκρυνση εύκολα αποικοδομήσιμης οργανικής ύλης με μικροοργανισμούς που κατοικούν σε αυτά, δεξαμενές αερισμού με ενεργοποιημένη λάσπη από βακτήρια και άλλους μικροοργανισμούς (Fergusson S., 2003).

Οι μέθοδοι που αναφέρονται παραπάνω χρησιμοποιούνται κυρίως για την επεξεργασία λυμάτων και χερσαίων υδάτινων περιοχών. Στις θάλασσες χρησιμοποιούνται άλλες μέθοδοι.

Για τον καθαρισμό 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 την απομάκρυνση (τράτα) του λαδιού από τις πιο ευάλωτες περιβαλλοντικά περιοχές. Οι βραχίονες απορρόφησης λαδιού είναι ένα αξιόπιστο, αποτελεσματικό και εύκολο στη συντήρηση, περιβαλλοντικά ασφαλές και οικονομικά αποδεκτό σύστημα για τον καθαρισμό του νερού από τη ρύπανση από πετρέλαιο. Η μεγαλύτερη απόδοση επιτυγχάνεται τις πρώτες ώρες μετά την πετρελαιοκηλίδα. Διάφορα σχέδια πετρελαιοκηλίδων χρησιμοποιούνται για τον καθαρισμό των υδάτινων περιοχών και την εξάλειψη πετρελαιοκηλίδων (συλλογή λαδιού και υπολειμμάτων).

Η θερμική μέθοδος βασίζεται στην καύση λαδιού, εφαρμόζεται σε επαρκές πάχος στρώσης και αμέσως μετά τη μόλυνση, πριν από το σχηματισμό γαλακτωμάτων με νερό. Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται συνήθως σε συνδυασμό με άλλες μεθόδους αντιμετώπισης διαρροών.

Η φυσικοχημική μέθοδος που χρησιμοποιεί διασκορπιστικά και ροφητικά είναι αποτελεσματική σε περιπτώσεις όπου η μηχανική ανάκτηση λαδιού δεν είναι δυνατή, 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 (λεπτά θρυμματισμένα φυτικά υπολείμματα ποωδών και ξυλωδών φυτών, τύρφη, λειχήνες κ.λπ.) απορροφούν προϊόντα ελαίου όταν αλληλεπιδρούν με την επιφάνεια του νερού, μετά από τα οποία σχηματίζονται σβώλοι κορεσμένοι με λάδι. Στη συνέχεια αφαιρούνται μηχανικά και τα υπόλοιπα σωματίδια καταστρέφονται με διάφορους τρόπους, συμπεριλαμβανομένων των βιολογικών.

βιολογική μέθοδοςβασίζεται στη 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 φυσική μικροχλωρίδα που υπάρχει στα φυσικά λύματα. Είναι γνωστή μια μεγάλη ποικιλία εμπορικών βιολογικών παρασκευασμάτων, η δράση των οποίων βασίζεται στη βιοχημική καταστροφή υδρογονανθράκων που αποτελούν μέρος της από στελέχη μικροοργανισμών. Η σύνθεση των βιολογικών προϊόντων περιλαμβάνει συχνότερα μία ή περισσότερες ποικιλίες μικροοργανισμών.

Η χρήση μιας μεθόδου βιολογικού καθαρισμού διαφέρει από άλλες μεθόδους σε περιβαλλοντική ασφάλεια, υψηλή απόδοση, καθώς και οικονομική κερδοφορία. 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 κατά δεκάδες και εκατοντάδες φορές και να μειωθεί η υπολειμματική περιεκτικότητα σε προϊόντα πετρελαίου σε σχεδόν μηδενικές τιμές (V.0, N.0).

Όταν χρησιμοποιούνται υδρογονάνθρακες πετρελαίου με τη βοήθεια κοινοπραξιών μικροοργανισμών και βιολογικών προϊόντων, είναι απαραίτητο να λαμβάνονται υπόψη οι κλιματικές συνθήκες (κυρίως δείκτες pH και θερμοκρασίας), οι ιδιότητες του λαδιού από ορισμένα κοιτάσματα, καθώς και η αλληλεπίδραση των μικροοργανισμών που χρησιμοποιούνται με την εγγενή μικροχλωρίδα των αντικειμένων που καθαρίζονται.

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

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

Στο Ομοσπονδιακό Πανεπιστήμιο του Καζάν (Περιφέρεια Βόλγα) (Ρωσία, Καζάν), έχουν δημιουργηθεί κοινοπραξίες με στοχευμένη επιλογή, οι οποίες περιλαμβάνουν ενώσεις τριών, εννέα και δέκα στελεχών μικροοργανισμών που οξειδωτικοί υδρογονάνθρακες. Απομονώθηκαν από τα λύματα του διυλιστηρίου πετρελαίου JSC Kazanorgsintez, τους πολυάριθμους στόλους αυτοκινήτων και τον αποχετευτικό αγωγό της πόλης που εκκενώνει νερό μολυσμένο με πετρέλαιο. Η κοινοπραξία έχει υψηλή οξειδωτική δράση (για το τελικό προϊόν της οξείδωσης εμπορικού λαδιού (αφαλατωμένο και αφυδατωμένο) και πετρελαϊκών προϊόντων 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 αναπτύχθηκε από εμάς είναι η μοναδική τους ικανότητα να προσαρμόζονται σε συγκεκριμένες συνθήκες χρήσης, είναι ανθεκτικά σε μια μακρά και συνεχή διαδικασία επεξεργασίας λυμάτων από ρύπανση από πετρέλαιο και η απλότητα της τεχνολογίας.

Λόγω του γεγονότος ότι η κοινοπραξία περιλαμβάνει μεγάλο αριθμό στελεχών μικροοργανισμών, προσαρμόζονται γρήγορα σε διάφορες περιβαλλοντικές συνθήκες. Η κοινοπραξία, όπως λες, «συντονίζεται» για να συνεργαστεί με ορισμένους υδρογονάνθρακες που περιέχονται στα λύματα. Όταν αλλάζουν οι περιβαλλοντικές συνθήκες, συμπεριλαμβανομένης της σύνθεσης των ρύπων, αναδομούν 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 βαθιά επεξεργασία και μετεπεξεργασία λυμάτων που περιέχουν υδρογονάνθρακες:

1) αυτόνομα πλωτά πλοία, βενζινάδικα, σταθμοί πλυσίματος και επισκευής αυτοκινήτων, σταθμοί μηχανοποιημένων μεταφορών, επιχειρήσεις τοπικής βιομηχανίας και μικρές εγκαταστάσεις λυμάτων.

2) λύματα εργοστασίων μεγάλης χωρητικότητας από διάφορες βιομηχανίες, τη γεωργία και την καθημερινή ζωή με ένα ευρύ φάσμα υπολειμματικών προϊόντων πετρελαίου και υδρογονανθράκων.

3) στην παρασκευή λυμάτων υψηλής συγκέντρωσης που περιέχουν υδρογονάνθρακες από τοπικές βιομηχανίες, καταστήματα βιολογικής σύνθεσης και αγροκτήματα στον κανόνα της απόρριψης σε εγκαταστάσεις βιολογικού καθαρισμού για την πλήρη εξουδετέρωση τους.

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

5) στη μετεπεξεργασία λυμάτων διεργασίας μεγάλης χωρητικότητας από τα υπολείμματα ακαθαρσιών πετρελαίου 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 Φυσικολόγων της Μόσχας (http://www.moip.msu.ru)

Συγγραφείς: Νικολάι Βασίλιεβιτς Μορόζοφ, Όλγα Βαντίμοβνα Ζούκοφ(Καζάν (Περιφέρεια Βόλγα) Ομοσπονδιακό Πανεπιστήμιο [email προστατευμένο] [email προστατευμένο]), Ανατόλι Πάβλοβιτς Σαντσίκοφ(Διεθνές Κέντρο Βιοτεχνολογίας του Κρατικού Πανεπιστημίου Lomonosov της Μόσχας [email protected])