Znečistenie životného prostredia ropou. znečistenie životného prostredia ropnými škvrnami
Podľa odhadov sa do Svetového oceánu ročne dostane 6-15 miliónov ton ropy a ropných produktov. Tu je v prvom rade potrebné poznamenať straty s tým spojené preprava tankermi. Po vyložení ropy, aby tanker získal potrebnú stabilitu, sa jeho nádrže naplnia balastnou vodou; Len málo tankerov má vyhradené nádrže na balastnú vodu, ktoré nie sú nikdy naplnené ropou.
Do mora sa dostáva značné množstvo ropy po umytí nádrží a olejových nádob. Odhaduje sa, že asi 1 % ropy a ropných produktov zo všetkého prepravovaného nákladu sa dostane do mora. Napríklad ropný tanker s výtlakom asi 30 000 ton vypustí do mora pri každej plavbe asi 300 ton vykurovacieho oleja. Pri preprave 500 miliónov ton ropy ročne je strata vykurovacieho oleja asi 5 miliónov ton ročne, čiže 13 700 ton denne!
Do oceánov sa dostáva obrovské množstvo ropných produktov pri ich použitie. Len dieselové motory lodí vyhadzujú do mora až 2 milióny ton ťažkých ropných produktov (mazacie oleje, nespálené palivo).
Veľké straty ťažba na mori, zber ropy v miestnych nádržiach a čerpanie cez hlavné ropovody. Tu sa stratí až 0,25 % z celkového množstva vyprodukovanej ropy.
S rastom ťažby ropy na mori sa prudko zvyšuje počet jej prepravy tankermi a následne sa zvyšuje aj počet nehôd. V posledných rokoch sa zvýšil počet veľkých tankerov prepravujúcich ropu. Podiel supertankerov tvorí viac ako polovicu celkového objemu prepravenej ropy. Takýto gigant aj po zapnutí núdzového brzdenia prejde viac ako 1 míľu (1852 m) až do úplného zastavenia. Prirodzene, riziko katastrofálnych kolízií takýchto tankerov sa niekoľkonásobne zvyšuje.
Odstraňovanie ropy a ropných produktov do mora s riečnymi vodami. Takto sa do morí dostáva až 28 % z celkového množstva prichádzajúcej ropy.
Prílev ropných produktov s atmosférickými zrážkami. Ľahké frakcie ropy sa odparujú z hladiny mora a dostávajú sa do atmosféry. Do Svetového oceánu sa teda dostáva asi 10 % ropy a ropných produktov z celkového množstva.
Vypúšťanie surovej vody z tovární a ropných skladov nachádzajúce sa na morských pobrežiach a v prístavoch. V Spojených štátoch sa týmto spôsobom dostane do Svetového oceánu viac ako 500 000 ton ropy ročne.
Pokryté olejovými filmami.
Ropné škvrny pokrývajú: rozsiahle oblasti Atlantického a Tichého oceánu; juhočínske a žlté more, pásmo Panamského prieplavu, rozsiahle pásmo pozdĺž pobrežia Severnej Ameriky (šírka až 500 – 600 km), vodná plocha medzi Havajskými ostrovmi a San Franciscom v severnom Tichom oceáne a mnohé ďalšie oblasti sú úplne zakryté. Takéto ropné filmy sú škodlivé najmä v polouzavretých, vnútrozemských a severných moriach, kam ich prinášajú súčasné systémy. Golfský prúd a Severoatlantický prúd teda prenášajú uhľovodíky z brehov Severnej Ameriky a Európy do oblastí Nórskeho a Barentsovho mora. Zvlášť nebezpečné je prenikanie ropy do morí Severného ľadového oceánu a Antarktídy, keďže nízke teploty vzduchu spomaľujú procesy chemickej a biologickej oxidácie ropy aj v lete. Znečistenie ropou je teda globálne.
Zvyčajne je strata ropy a ropných produktov pri ťažbe a spracovaní 1-2%, pre Rusko je to asi 5 miliónov ton ročne. Podľa pesimistickejších odhadov len pri rafinácii ropy presakuje do pôdy 1,5 % z celkového množstva paliva. V pôde okolo mnohých ropných rafinérií sa za desaťročia ich práce nahromadilo obrovské množstvo ropy a ropných produktov – niekedy až státisíce ton. Niet divu, že pod väčšinou tovární, skladov, tovární, flotíl a letísk sú celé jazerá benzínu. Napríklad pôda pri Groznom v Čečensku sa zmenila na jedno z najväčších ropných „polí“ vytvorených človekom: podľa odborníkov jej zásoby dosahujú milión ton. Pôda pri Moskve podľa niektorých odhadov ročne absorbuje 37 tisíc ton ropných produktov.
Ročné globálne náklady na čistenie a obnovu pôdy pred znečistením uhľovodíkmi dosahujú desiatky miliárd dolárov.
Zdroje znečistenia ropou
Samozrejme, hlavnými zdrojmi znečistenia životného prostredia ropnými produktmi sú podniky a zariadenia v odvetví výroby ropy a plynu a rafinácie ropy. V oblastiach ťažby ropy majú všetky zložky biosféry intenzívny vplyv, čo vedie k nerovnováhe v ekosystémoch.
Po prvé, znečistenie životného prostredia ropou a ropnými produktmi spôsobilo vážne obavy v dôsledku nehôd pri vrtných vrtoch na mori a vrakoch tankerov. Keď sa olejový film rozprestrie po vodnej hladine, vytvorí vrstvu uhľovodíkov rôznej hrúbky pokrývajúcej veľké plochy. Takže 15 ton vykurovacieho oleja sa rozšíri v priebehu 6-7 dní a pokryje povrch asi 20 metrov štvorcových. km. Znečistenie pôdy ropou a produktmi jej spracovania má spravidla lokálny charakter a spôsobuje nemenej ničivé následky.
Znečistenie spôsobené nehodami je však len malým zlomkom celkového znečistenia. Podľa Národnej akadémie vied vo Washingtone sú teda katastrofy a nehody pri ťažbe a preprave ropy a ropných produktov menej ako 6 %, zatiaľ čo straty počas prepravy predstavujú 34,9 % z celkového množstva znečistenia uhľovodíkmi a 31,1 % ropných produktov a len 0,8 % do atmosféry.
Výfukové plyny áut obsahujú viac ako 200 zlúčenín, z ktorých 170 predstavuje nebezpečenstvo pre biotu, predovšetkým ťažké kovy, ktoré sa hromadia v pôde pozdĺž vozovky, a predovšetkým olovo. Horné organogénne horizonty pôdneho krytu sú obzvlášť silne fixované ťažkými kovmi. Predmetom sledovania je preto lesný posyp a vrchná päťcentimetrová vrstva pôdy vo vzdialenosti 5-10 m a 20-25 m od okraja vozovky.
Autá nie sú jediné mobilné znečisťujúce látky. Neelektrifikované železnice majú spravidla vysoký obsah ropy v oblasti železničnej trate a neustály prísun ropných produktov na železničnú trať robí biologické čistenie územia prakticky nepraktickým.
Spôsoby, ako odstrániť znečistenie ropnými látkami
S rastúcim rozsahom výroby, prepravy, skladovania a spracovania ropy sa problém boja proti náhodným únikom a emisiám ropy a ropných produktov stáva akútnym globálnym problémom, v ktorom sú rozhodujúce a prvoradé otázky životného prostredia a ekonomiky. Metódy a prostriedky ochrany pred havarijným šírením ešte nie sú dostatočne vyvinuté. V súlade s novými národnými a medzinárodnými zákonmi „o ochrane životného prostredia sa vynakladá značné úsilie na praktické vyriešenie tohto problému.
Čistenie pôdnych a ropných kalov sa doteraz nevykonáva dostatočne efektívne a vo všeobecnosti zostáva prakticky nevyriešeným problémom, a to aj napriek tomu, že vývojom a zdokonaľovaním zariadení na úpravu a zhodnocovanie sa zaoberajú takmer všetky popredné spoločnosti v v oblasti chemických zariadení.
Svojho času boli v rafinériách Jaroslavľ a Volgograd postavené prvé separačné stanice na svete na čistenie ropných kalov. Pre neúspešné skúsenosti s používaním separátorov na čistenie ropných kalov sa v nich nepokračovalo a po 25 rokoch sa naša technológia cez západné spoločnosti vrátila do Ruska. V roku 1971 bola v rafinérii Ufa vybudovaná prevádzka na spaľovanie ropných kalov, spodných sedimentov odkalovacích nádrží a flotačnej peny, ale pre neefektívnosť sa jej používanie predĺžilo až do roku 1980. Približne v rovnakom čase švédska spoločnosť Alfa-Laval vytvorila čističku ropných kalov. Žiaľ, prevádzkové skúsenosti ukázali, že v takejto prevádzke je možné čistiť iba čerstvý, novovzniknutý ropný kal, rozhodne nie je určený na čistenie spodných sedimentov kalových nádrží. V roku 1990 bola vo výrobnom združení Permnefteorgsintez inštalovaná čistička ropných kalov nemeckej spoločnosti KHD (za jej obdobu možno považovať aj závod spoločnosti Flottweg). Začiatkom 90. rokov sa metódy na ničenie rozliatej ropy biologickými kmeňmi stali všeobecne známymi. V súčasnosti sa používajú špeciálne vytvorené biokmene: putedoil, devoroil atď. Americká spoločnosť Bogart Environmental Services vyvinula vlastnú metódu na čistenie pôdy od ropných produktov. Už niekoľko rokov celkom úspešne pracuje v Kuvajte a čistí piesočnatú pôdu od núdzových únikov ropy.
Environmentálne dôsledky ropných škvŕn je ťažké brať do úvahy, keďže znečistenie ropnými látkami narúša mnohé prírodné procesy a vzťahy, výrazne mení životné podmienky všetkých druhov živých organizmov a hromadí sa v biomase.
Ropa je produktom dlhého rozkladu a veľmi rýchlo pokrýva povrch vôd hustou vrstvou olejového filmu, ktorý bráni prístupu vzduchu a svetla.
Agentúra na ochranu životného prostredia USA opisuje účinok úniku ropy nasledovne. 10 minút po tom, čo bola vo vode jedna tona oleja, sa vytvorí olejová škvrna, ktorej hrúbka je 10 mm. Postupom času sa hrúbka filmu zmenšuje (na menej ako 1 mm), zatiaľ čo škvrna sa rozširuje. Jedna tona ropy môže pokryť plochu až 12 kilometrov štvorcových. K ďalším zmenám dochádza vplyvom vetra, vĺn a počasia. Slick sa zvyčajne unáša na príkaz vetra a postupne sa rozpadá na menšie škvrny, ktoré sa môžu pohybovať ďaleko od miesta úniku. Silný vietor a búrky urýchľujú proces rozptylu filmu.
International Petroleum Industry Environmental Conservation Association upozorňuje, že počas katastrof nedochádza k súčasnému hromadnému úhynu rýb, plazov, zvierat a rastlín. Zo strednodobého a dlhodobého hľadiska je však vplyv ropných škvŕn mimoriadne negatívny. Únik najvážnejšie zasiahne organizmy žijúce v pobrežnej zóne, najmä tie, ktoré žijú na dne alebo na povrchu.
Vtáky, ktoré trávia väčšinu svojho života vo vode, sú najzraniteľnejšie voči ropným škvrnám na povrchu vodných plôch. Vonkajšie znečistenie olejom ničí perie, zamotáva perie a spôsobuje podráždenie očí. Smrť je výsledkom vystavenia studenej vode. Stredné až veľké úniky ropy zvyčajne zabijú 5 000 vtákov. Vtáčie vajcia sú veľmi citlivé na olej. Na usmrtenie počas inkubačnej doby môže stačiť malé množstvo niektorých druhov oleja.
Ak k havárii došlo v blízkosti mesta alebo inej osady, toxický účinok sa zvyšuje, pretože ropa / ropné produkty tvoria nebezpečné "koktaily" s inými znečisťujúcimi látkami ľudského pôvodu.
Podľa International Bird Rescue Research Center, ktorého špecialisti sa podieľajú na záchrane vtákov postihnutých ropnými škvrnami, sa ľudia postupne učia, ako vtáky zachraňovať. V roku 1971 sa teda expertom tejto organizácie podarilo zachrániť iba 16 % vtákov, ktoré sa stali obeťami úniku ropy v Sanfranciskom zálive – v roku 2005 sa toto číslo priblížilo k 78 % (v tom roku Stredisko ošetrovalo vtáky na Pribylovských ostrovoch v Louisiane, Južnej Karolíne a Južnej Afrike). Podľa Centra na umytie jedného vtáka treba dvoch ľudí, 45 minút času a 1,1 tisíca litrov čistej vody. Potom umytý vták potrebuje niekoľko hodín až niekoľko dní zahrievania a adaptácie. Okrem toho by mala byť kŕmená a chránená pred stresom spôsobeným šokom z pokrytia olejom, blízkym kontaktom s ľuďmi atď.
Ropné škvrny vedú k smrti morských cicavcov. Najčastejšie sa zabíjajú morské vydry, ľadové medvede, tulene a novorodené kožušinové tulene (ktoré sa vyznačujú kožušinou). Olejom znečistená srsť sa začne zamotávať a stráca schopnosť zadržiavať teplo a vodu. Olej, ktorý ovplyvňuje tukovú vrstvu tuleňov a veľrýb, zvyšuje spotrebu tepla. Okrem toho môže olej dráždiť pokožku, oči a narušiť normálnu schopnosť plávania.
Olej, ktorý sa dostal do tela, môže spôsobiť gastrointestinálne krvácanie, zlyhanie obličiek, intoxikáciu pečene a poruchy krvného tlaku. Výpary z ropných výparov vedú k respiračným problémom u cicavcov, ktoré sú blízko alebo v tesnej blízkosti veľkých ropných škvŕn.
Ryby sú vystavené úniku oleja vo vode požitím kontaminovanej potravy a vody a kontaktom s olejom počas pohybu vajíčok. K úhynu rýb, okrem mláďat, zvyčajne dochádza pri vážnych únikoch ropy. Ropa a ropné produkty sa však vyznačujú rôznymi toxickými účinkami na rôzne druhy rýb. Koncentrácia 0,5 ppm alebo menej oleja vo vode môže zabiť pstruhy. Olej má takmer smrteľný účinok na srdce, mení dýchanie, zväčšuje pečeň, spomaľuje rast, ničí plutvy, vedie k rôznym biologickým a bunkovým zmenám, ovplyvňuje správanie.
Larvy a mláďatá rýb sú najcitlivejšie na účinky oleja, ktorého úniky môžu zabiť rybie ikry a larvy, ktoré sa nachádzajú na hladine vody, a mláďatá v plytkých vodách.
Vplyv ropných škvŕn na organizmy bezstavovcov môže trvať týždeň až 10 rokov. Závisí to od typu oleja; okolnosti, za ktorých k úniku došlo, a jeho vplyv na organizmy. Bezstavovce najčastejšie hynú v pobrežnej zóne, v sedimentoch alebo vo vodnom stĺpci. Kolónie bezstavovcov (zooplanktón) vo veľkých objemoch vody sa vracajú do predchádzajúceho stavu (pred rozliatím) rýchlejšie ako kolónie v malých objemoch vody.
Rastliny vodných útvarov úplne odumrú, ak koncentrácia polyaromatických uhľovodíkov (vzniknutých pri spaľovaní ropných produktov) dosiahne 1%.
Ropa a ropné produkty narúšajú ekologický stav pôdnych pokryvov a celkovo deformujú štruktúru biocenóz. Pôdne baktérie, ako aj pôdne mikroorganizmy a živočíchy bezstavovcov nie sú v dôsledku intoxikácie ľahkými frakciami ropy schopné kvalitatívne vykonávať svoje najdôležitejšie funkcie.
Takýmito nehodami trpí nielen flóra a fauna. Vážne straty znášajú miestni rybári, hotely a reštaurácie. Okrem toho čelia problémom aj iné odvetvia hospodárstva, najmä tie podniky, ktorých činnosť vyžaduje veľké množstvo vody. V prípade, že dôjde k úniku ropy v sladkovodnom útvare, negatívne dôsledky pocíti aj miestne obyvateľstvo (napríklad pre inžinierske siete je oveľa ťažšie čistiť vodu vstupujúcu do vodovodných sietí) a poľnohospodárstvo.
Dlhodobý účinok takýchto incidentov nie je presne známy: jedna skupina vedcov zastáva názor, že ropné škvrny majú negatívny vplyv na mnoho rokov a dokonca desaťročí, druhá - že krátkodobé dôsledky sú mimoriadne vážne, ale postihnuté ekosystémy sa obnovia v pomerne krátkom čase.
Škody spôsobené rozsiahlymi únikmi ropy je ťažké vypočítať. Závisí to od mnohých faktorov, ako je druh uniknutej ropy, stav postihnutého ekosystému, počasie, oceánske a morské prúdy, ročné obdobie, stav miestneho rybolovu a cestovného ruchu atď.
Materiál bol pripravený na základe informácií z otvorených zdrojov
Problém ochrany životného prostredia sa stáva obzvlášť akútnym v súvislosti so znečistením vodných plôch a pôd ropou a ropnými produktmi. Tieto vplyvy sú najciteľnejšie pri ťažbe ropy, jej spracovaní, preprave, v dôsledku technologických a náhodných únikov produktov do životného prostredia.
Je známe, že 1 liter oleja znečisťuje až 1000 m 3 vody, čo je spôsobené prítomnosťou prírodných povrchovo aktívnych látok v ňom, ktoré tvoria stabilné emulzie olej-voda (Gandurina LV, 1987).
Je potrebné poznamenať, že vo všetkých fázach výroby a prepravy sa ročne stratí viac ako 45 miliónov ton ropy (na súši - 22 miliónov ton, na mori - 7 miliónov ton, 16 miliónov ton vstupuje do atmosféry vo forme produktov nedokonalé spaľovanie paliva). Celkové množstvo ropných uhľovodíkov vstupujúcich do morského prostredia je 2 až 8 miliónov ton ročne, z čoho 2,1 milióna ton sú straty počas prepravy loďami a tankermi, 1,9 milióna ton sa prepraví riekami, zvyšok pochádza z komunálneho a priemyselného odpadu pobrežné oblasti, urbanizované oblasti a z iných zdrojov (Shaporenko S.I., 1997).
Do polovice roku 2004 sa svetová flotila tankerov rozrástla na 3,5 tisíc plavidiel s nosnosťou 10 tisíc ton a viac. Jeho celková nosnosť je asi 310 miliónov ton. Navyše viac ako 70 % lodí s celkovou nosnosťou 270 miliónov ton je určených na prepravu ropy a ropných produktov. Z jedného alebo druhého dôvodu je flotila tankerov v núdzi, čo spôsobuje znečistenie životného prostredia.
Nehoda tankera "Prestige" v novembri 2002 teda viedla k znečisteniu 3 000 km pobrežia Španielska, Francúzska a Veľkej Británie. V dôsledku toho zomrelo 300 tisíc vtákov, rybolov a morská kultúra utrpeli obrovské straty, do mora sa dostalo 64 tisíc ton vykurovacieho oleja (zo správy Svetového fondu na ochranu prírody). Pri havárii tankera Exxon Valdez na Aljaške v roku 1989 uniklo viac ako 70 000 ton ropy, ktorá znečistila 1 200 kilometrov pobrežia. Počas novembrových búrok v roku 2007 stroskotalo niekoľko lodí v oblasti Kerčského prielivu, v dôsledku čoho sa do mora vylialo asi 100 ton ropných produktov - na malej ploche.
V roku 2010 došlo v Mexickom zálive ku globálnej katastrofe. Po 36-hodinovom požiari sa ropná plošina potopila, po čom začalo do oceánu vytekať až 1000 ton ropy denne. Obrovská ropná škvrna s rozmermi 78 km x 128 km sa vyvinula v Mexickom zálive a nakoniec dosiahla pobrežie Louisiany, Floridy a Alabamy (obrázok 1-4). Únik sa podarilo znížiť až po piatich mesiacoch.
Ropa a ropné produkty vo vodných ekosystémoch majú škodlivý vplyv na všetky články ekologického reťazca, od mikroskopických rias až po cicavce.
Prebiehajúce znečistenie morí a sladkých vôd ropou a ropnými produktmi kladie výskumníkom za úlohu nájsť spôsoby, ako obnoviť prirodzené ukazovatele vody.
V súčasnosti existuje veľké množstvo metód a metód úpravy znečistených vôd, ktoré možno rozdeliť na nasledovné.
mechanické čistenie je založená na pasírovaní, filtrovaní, usadzovaní a zotrvačnej separácii rôznych nečistôt a odpadu. Tento spôsob čistenia odpadových vôd umožňuje oddeliť nerozpustné nečistoty a suspendované častice vo vode. Mechanické spôsoby čistenia sú najlacnejšie, no ich použitie nie je vždy efektívne.
V procese chemické čistenie odtoky môže sa nahromadiť veľké množstvo sedimentu, ktorý je potrebné odfiltrovať a zlikvidovať iným spôsobom. Jednou z najefektívnejších (ale nákladných) metód čistenia vody je použitie procesov koagulácie, sorpcie, extrakcie, elektrolýzy, ultrafiltrácie, čistenia iónovou výmenou a reverznej osmózy. Títo fyzikálne a chemické metódy čistenia odpadových vôd sa líšia v uspokojivých ukazovateľoch čistenia vody od ropných uhľovodíkov. Pri ich rozšírenom používaní je však potrebné vybudovať špeciálne zariadenia na úpravu, mať drahé chemikálie atď.
Biologická metóda čistenie voda kontaminovaná ropou je účinná na neutralizáciu odpadových vôd rôzneho pôvodu a je založená na použití špeciálnych mikroorganizmov oxidujúcich uhľovodíky. Biofiltre s tenkým bakteriálnym filmom, biologické jazierka sú vysoko účinné pri odstraňovaní ľahko rozložiteľných organických látok s mikroorganizmami, ktoré ich obývajú, prevzdušňovacie nádrže s aktivovaným kalom z baktérií a iných mikroorganizmov (Fergusson S., 2003).
Vyššie uvedené metódy sa používajú najmä na čistenie odpadových vôd a plôch pozemných vôd. V moriach sa používajú iné metódy.
Na odstránenie úniku ropy na šírom mori sa používajú mechanické, tepelné, fyzikálno-chemické a biologické metódy.
Jednou z hlavných metód reakcie na únik ropy je mechanický zber rozliatej ropy a ropných produktov v kombinácii s výložníkmi. Ich účelom je zabrániť šíreniu ropy na vodnej hladine, zvýšiť jej koncentráciu, aby sa uľahčil proces čistenia, ako aj odstraňovanie (vlečnými sieťami) ropy z ekologicky najzraniteľnejších oblastí. Výložníky absorbujúce ropu sú spoľahlivým, efektívnym a ľahko udržiavateľným, ekologicky bezpečným a ekonomicky prijateľným systémom na čistenie vody od znečistenia ropou. Najväčšia účinnosť sa dosahuje v prvých hodinách po úniku ropy. Na čistenie vodných plôch a elimináciu ropných škvŕn (zber oleja a nečistôt) sa používajú rôzne konštrukcie olejových skimmerov.
Tepelná metóda je založená na spaľovaní oleja, nanáša sa v dostatočnej hrúbke vrstvy a bezprostredne po znečistení, pred tvorbou emulzií s vodou. Táto metóda sa zvyčajne používa v spojení s inými metódami reakcie na únik.
Fyzikálno-chemická metóda využívajúca disperzanty a sorbenty je účinná v prípadoch, keď nie je možné mechanické získavanie oleja, napríklad keď je hrúbka filmu malá alebo keď rozliaty olej predstavuje skutočnú hrozbu pre environmentálne citlivé oblasti. Dispergátory sú špeciálne chemikálie, ktoré sa používajú na zlepšenie prirodzeného rozptylu (rozpúšťania) oleja, aby sa uľahčilo jeho odstránenie z povrchu vody predtým, ako sa únik dostane do environmentálne citlivej oblasti. Sorbenty (jemne rozdrvené rastlinné zvyšky bylín a drevín, rašelina, lišajníky a pod.) pri interakcii s vodnou hladinou absorbujú ropné produkty, po ktorých vznikajú hrudky nasýtené olejom. Následne sú mechanicky odstránené a zvyšné častice sú zničené rôznymi spôsobmi, vrátane biologických.
biologická metóda je založená na využití mikroorganizmov, ktoré využívajú ropu a ropné produkty. Používa sa najmä po aplikácii mechanických a fyzikálno-chemických metód.
Medzi známymi biologickými metódami zaujímajú osobitné miesto biotechnológie využívajúce biologické produkty a konzorciá mikroorganizmov vytvorené na základe prirodzenej mikroflóry prítomnej v prírodných odpadových vodách. Je známa široká škála komerčných biologických prípravkov, ktorých pôsobenie je založené na biochemickej deštrukcii uhľovodíkov, ktoré sú ich súčasťou, kmeňmi mikroorganizmov. Zloženie biologických produktov najčastejšie zahŕňa jednu alebo viac odrôd mikroorganizmov.
Použitie biologickej metódy čistenia sa líši od iných metód ekologickou bezpečnosťou, vysokou účinnosťou, ako aj ekonomickou ziskovosťou. Optimálnym výberom konzorcia mikroorganizmov v kombinácii s použitím biostimulačných látok (niektoré organické látky, minerálne hnojivá a pod.) je možné desaťnásobne a stonásobne urýchliť biologickú oxidáciu ropného znečistenia a znížiť zvyškový obsah ropných produktov takmer na nulové hodnoty (Morozov N.V., 2001).
Pri využívaní ropných uhľovodíkov pomocou konzorcií mikroorganizmov a biologických produktov je potrebné brať do úvahy klimatické podmienky (hlavne ukazovatele pH a teploty), vlastnosti ropy z určitých ložísk, ako aj interakciu použitých mikroorganizmov s prirodzenú mikroflóru čistených predmetov.
V súčasnosti existuje v zložení bakteriálnych prípravkov široká trieda heterotrofných mikroorganizmov. Zároveň sa každý jednotlivý komplex mikroorganizmov vyznačuje svojou individualitou vo vzťahu k určitým ropným uhľovodíkom. Napríklad monobakteriálne prípravky sa vyznačujú úzkou špecifickosťou vzhľadom na jednotlivé uhľovodíky, malým rozsahom pH, slanosti, teploty a koncentrácie uhľovodíkov. Toto je ich nedostatok.
V prírodných podmienkach sa na rozklade ropy podieľa celá mikrobiocenóza s charakteristickou štruktúrou trofických vzťahov a energetického metabolizmu. Preto majú polybakteriálne prípravky širšie adaptačné a environmentálne možnosti na využitie mikroorganizmov v procesoch čistenia.
Na Federálnej univerzite Kazaň (región Volga) (Rusko, Kazaň) boli cieleným výberom vytvorené konzorciá, ktoré zahŕňajú asociácie troch, deviatich a desiatich kmeňov mikroorganizmov oxidujúcich uhľovodíky. Boli izolované z odpadových vôd ropnej rafinérie JSC Kazanorgsintez, početných vozových parkov a mestskej kanalizácie, ktorá vypúšťa vodu kontaminovanú ropou. Konzorcium má vysokú oxidačnú aktivitu (na konečný produkt oxidácie komerčného oleja (odsoleného a dehydrovaného) a ropných produktov 2040 mg CO 2 za 20 dní); schopné rásť na vyčerpanom živnom médiu s vysokou rýchlosťou oxidácie oleja (vrátane aromatických uhľovodíkov obsiahnutých v parafínoch ťažkých olejov); pri 5-35°C a širokom rozsahu pH (od 2,5 do 10 jednotiek). Jednou z hlavných výhod nami vyvinutého konzorcia baktérií je ich jedinečná schopnosť prispôsobiť sa špecifickým podmienkam použitia, sú odolné voči dlhému a nepretržitému procesu čistenia odpadových vôd z ropného znečistenia a jednoduchosť technológie.
Vzhľadom na to, že konzorcium zahŕňa veľké množstvo kmeňov mikroorganizmov, rýchlo sa prispôsobujú rôznym podmienkam prostredia. Konzorcium sa takpovediac „ladí“ na prácu s určitými uhľovodíkmi obsiahnutými v odpadových vodách. Keď sa zmenia podmienky prostredia, vrátane zloženia znečisťujúcich látok, rýchlo prebudujú svoj metabolizmus zmenou štruktúry konzorcia. Droga nemá deštruktívny účinok (na rozdiel od agresívnych chemikálií) na zariadenia a je šetrná k životnému prostrediu.
Konzorcium mikroorganizmov oxidujúcich uhľovodíky je určené na hĺbkové čistenie a následné čistenie odpadových vôd s obsahom uhľovodíkov:
1) autonómne plávajúce lode, čerpacie stanice, umývacie a opravárenské stanice, stanice mechanizovanej dopravy, miestne priemyselné podniky a malé kanalizačné zariadenia;
2) veľkotonážne odpadové vody z rôznych priemyselných odvetví, poľnohospodárstva a každodenného života so širokou škálou zvyškových ropných produktov a uhľovodíkov;
3) pri príprave vysoko koncentrovaných odpadových vôd s obsahom uhľovodíkov z miestnych priemyselných odvetví, obchodov s organickou syntézou a fariem podľa normy vypúšťania do zariadení na biologické čistenie na ich úplnú neutralizáciu;
4) pri čistení a dodatočnej úprave balastných odpadových vôd produkujúcich ropu z autonómnych plávajúcich lodí;
5) pri dodatočnej úprave odpadových vôd z veľkotonážneho procesu zo zvyškov ropných nečistôt po biologickom čistení odpadových vôd.
6) Konzorcium možno použiť aj na čistenie veľkých morských oblastí.
Úplnú verziu článku nájdete na webovej stránke Moskovskej spoločnosti prírodovedcov (http://www.moip.msu.ru)
Autor: Nikolaj Vasilievič Morozov, Oľga Vadimovna Žukov(Federálna univerzita Kazaň (región Volga). [e-mail chránený] [e-mail chránený]), Anatolij Pavlovič Sadchikov(Medzinárodné biotechnologické centrum Moskovskej štátnej univerzity pomenované po M. V. Lomonosovovi [e-mail chránený] yandex. ru)
