Scientific journal
Fundamental research
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,749

Каблов В.Ф., Иощенко Ю.П.
Разливы, утечки нефти и нефтепродуктов, как показывает практика, неизбежны при их добыче, переработки и транспортировке. Особую опасность представляют аварии не нефтепроводах. На локально расположенных предприятиях практически невозможно предусмотреть меры по защите окружающей среды.

Нефть, попадая в почву и грунты, вызывает необратимые изменения, нежелательные процессы. Вследствие этого очистка почвы, водных объектов от нефти и нефтепродуктов является сложной проблемой.

Особенно остро она для г. Волгограда и области, т.к. на их территории расположены как предприятия по добыче и транспортировке, так и по ее переработке. При этом, учитывая концепцию приемлемого риска, неизбежны нефтяные разливы на грунт и водные объекты. Влияние нефтяных загрязнений на рыбные запасы и водную растительность водоемов известно как весьма негативное, т.к. образовавшаяся даже тончайшая пленка препятствует доступу в водоем кислороду.

Загрязнению нефтепродуктами водоемов способствует и разливы их на почвенный покров, т.к. в этих ситуациях почти всегда загрязняются грунтовые воды.

С финансовой точки зрения необходимо разрабатывать методы борьбы с последствиями от нефтяных загрязнений, такая деятельность экономически обоснована. Сегодня в России добывается ежегодно около 400 млн. т. нефти, из которых от 1,5 % до 10 % теряется при добыче и транспортировке. Это составляет 4,5 % млн. т. за год. Если в результате работ по ликвидации последствий нефтяных разливов удастся возвратить в производство хотя бы малую часть от теряемой сейчас нефти, то реальный экономический эффект будет значительно выше, чем затраты на ее проведение.

Из всего выше сказанного ясно, что очистка водных и почвенных объектов от нефти и нефтепродуктов при аварийных разливах является актуальной задачей.

Нефтяное загрязнение, обусловленное аварией, отличается от многих других техногенных воздействий тем, что оно дает не постепенную, а, как правило, «залповую» нагрузку на среду, вызывая быструю ответную реакцию.

Обычно рекультивацию загрязненных земель при разливах нефти проводят в два этапа: технический и биологический. Техническая рекультивация нефтезагрязненных почв и грунтов предполагает следующие мероприятия: землевание, сгребание и вывоз загрязненного слоя или выжигание. Разлившуюся при аварии нефть отвозят в защитные амбары, траншеи или оконтуривают дамбами.

В качестве вспомогательных средств, которые могут задержать распространение нефти, используют природные и синтетические сорбенты: торф, полимерные материалы, песок, маты, боны и др.

Удаление нефти с поверхности почвы проводится с помощью специальных насосов. Сгребание загрязненного слоя проводится бульдозерами или тракторами, оборудованными танками для сбора нефти. После чего происходит захоронение замазученного нефтью слоя почвы в могильниках. При этом возникает проблема с выбором места их расположения, т.к. сами могильники становятся источниками вторичного загрязнения.

Замена почвы проводится при разливе нефти на ограниченных участках и проникновении ее на глубину более 10 см, но тогда уничтожается плодородный слой. Сжигание почвы производят в крайних случаях, т.к. оно сопровождается образованием канцерогенных веществ.

Механизм самовосстановления экосистемы после нефтяного загрязнения достаточно сложен и занимает много времени (более 10-25 лет). Сокращение этого периода достигается путем применения системы биологической рекультивации, включающей в себя комплекс агротехнических мер рыхления, известкование, внесение сорбентов и удобрений.

Рыхление снижает дефицит кислорода и разрушает гидрофобную пленку поверхностных нефтяных компонентов, тем самым, ускоряя физико - химическую и микробиологическую деструкцию нефти. Внесение извести улучшает агрохимические свойства почв и ускоряет разложение метано-нафтеновых структур.

Возможно также выделение из загрязненной среды микроорганизмов-деструкторов нефти и наращивание их биомассы в лабораторных условиях с последующим внесением в почвы или на поверхность воды. Кроме того, можно увеличить численность микроорганизмов в природных условиях, используя замкнутую систему циркуляции воды, содержащей кислород и питательные вещества, необходимые для их жизнедеятельности, и проветривания почвы по вентиляционным каналам. Широко применяется внесение готовых биопрепаратов, содержащих углеводородпоглощающие микроорганизмы, не имеющие отношения к микробной биоте загрязненного участка.

Применение активных штаммов микроорганизмов-деструкторов, выделение и использование устойчивых к загрязненным водам микроводорослей, введение в очищающий консорциум высших водных растений привело к созданию новой комплексной биотехнологии очистки и восстановления водоемов, загрязненных нефтью и нефтепродуктами. Экотехнология позволяет проводить биоремедиацию водоемов, подвергнутых аварийному загрязнению нефтепродуктами, и водоемов, систематически в течение многих лет загрязняемых нефтесодержащими стоками.

Фиторемедиация (использование фотосинтезирующих организмов) позволяет увеличивать энергетические ресурсы очищаемой экосистемы при умеренном использовании органических удобрений для стимуляции микробной деятельности. Фиторемедиация наиболее близка к природным процессам.

Для сбора нефти и нефтепродуктов с поверхности воды и грунта, а также для устранения загрязнений аварийных разливов различных органических веществ на территории нефтехимических и химических производств, нефтебазах и др. были исследованы возможности применения различных нефтепоглотителей, в том числе, серии «ЭкоДС», разработанного в Волжском политехническом институте на основе отходов резинотехнического производства. Материал имеет вид пористых пластин толщиной 5-15 мм. Технология изготовления материала и применяемое связующее обеспечивает получение мелкопористой структуры с сообщающимися микроканалами. При толщине слоя нефтепродуктов, сопоставимых с толщиной материала, в течение первых 15-ти минут собирается не менее 80 % нефтепродуктов. Максимальный эффект очистки достигается за 30 минут. За это время слой нефти практически исчезает с поверхности воды. Сорбент может быть использован в качестве «активного» бонового заграждения для защиты побережья, а после использования - в качестве топливного материала, наполнителя для изготовления гидроизоляционных покрытий, его можно также вводить в резиновые смеси.

Предлагаемый сорбционный материал «ЭкоДС» сравнительно прост в применении, экономичен и обеспечивает оптимальное соотношение цены и качества.