Veomo.ru

Финансовый журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Загрязнение почвы нефтепродуктами законодательство

Загрязнение почв нефтью

В последние годы проблема нефтяных загрязнений становится все более актуальной. Развитие промышленности и транспорта требует увеличения добычи нефти как энергоносителя и сырья для химической промышленности. А вместе с тем, это одна из самых опасных для природы индустрий. Ежегодно миллионы тонн нефти выливаются на поверхность Мирового океана, попадают в почву и грунтовые воды, сгорают, загрязняя воздух.

Большинство земель в той или иной мере загрязнены сейчас нефтепродуктами. Особенно сильно это выражено в тех регионах, через которые проходят нефтепроводы, а также богатых предприятиями химической промышленности, использующими в качестве сырья нефть или природный газ. Ежегодно десятки тонн нефти загрязняют полезные земли, снижая ее плодородие, но до сих пор этой проблеме не оказывают должного внимания.

Основной источник загрязнения почвы нефтью – антропогенная деятельность. В естественных условиях нефть залегает под плодородным слоем почвы на больших глубинах и не производит существенного на нее влияния. В нормальной ситуации нефть не выходит на поверхность, происходит это только в редких случаях в результате подвижек горных пород, тектонических процессов, сопровождающихся поднятием грунта.

Основные загрязнения нефтью происходят в районах нефтепромыслов, нефтепроводов, а также при перевозке нефти по сухопутным и, особенно, морским магистралям.

Экологические последствия загрязнения почв нефтью и нефтепродуктами зависят от параметров загрязнения, свойств почвы и характеристик внешней среды.

К первой группе факторов относятся химическая природа загрязняющих веществ, концентрация их в почве, срок от момента загрязнения и др. Как было отмечено выше, нефть состоит из многих фракций, существенно различающихся между собой по физико-химическим свойствам. Поэтому их поведение в почве различно.

Наибольшей проникающей способностью обладают легкие фракции, которые капиллярными силами затягиваются на глубину до 1 метра. Будучи загрязнена только легкими фракциями, почва со временем может самоочиститься, так как эти фракции обладают низкими температурами кипения и довольно быстро испаряются.

Тяжелые битумные фракции, которые находятся в нефти растворенными в летучих фракциях, проникают не глубже 12 см. При нормальной температуре это твердые аморфные вещества, они адсорбируются из раствора почвенными частицами верхнего слоя, склеивают их, застывают и образуют твердую корку. Такое загрязнение не может быть ликвидировано естественным путем.

Фракции нефти имеют разную токсичность. Поэтому загрязнение тяжелыми фракциями наносит косвенный вред – ухудшает или вообще делает невозможным аэрацию почвы, понижает содержание в почве кислорода, что приводит к снижению количества или вообще вымиранию аэробной части микрофлоры и, наоборот, увеличению числа анаэробов. Наиболее опасно загрязнение именно самой нефтью: при этом легкие фракции проникают вглубь, а тяжелые создают корку на поверхности, не давая первым испариться. В результате все живое в почве просто гибнет, почва теряет свои хозяйственные свойства, становится мертвой.

Ко второй группе факторов принадлежат структура почвы, гранулометрический состав, влажность почвы, активность микробиологических и биохимических процессов и др.

Чем крупнее частицы почвы, тем легче нефть и нефтепродукты проходят внутрь ее, в ее нижние слои. От структуры почвы также зависит степень аэрации почвы, а следовательно, интенсивность испарения и окисления нефти. Влажная почва отталкивает гидрофобные нефть и нефтепродукты, препятствуя ее впитыванию.

К внешним факторам относятся температура воздуха, ветреность, уровень солнечной радиации и особенно доля ультрафиолетового излучения в свете, растительный покров и пр.

Чем выше температура воздуха, тем выше скорость окислительных процессов, посредством которых разлагается на воздухе нефть. Соответственно в летнее время нефть быстрее разлагается: легкие фракции испаряются, тяжелые окисляются. Зимой, при отрицательной температуре, большинство тяжелых фракций переходят в твердое состояние и вообще не окисляются, поэтому основная часть (если не все) процессов разложения нефти и нефтепродуктов происходят именно летом. Ветер обдувает верхний слой почвы свежим воздухом, создавая динамически повышенную концентрацию кислорода над ней, способствуя окислению. К тому же ветер создает токи воздуха в воздушной системе почвы, по крайней мере той ее части, что осталась после загрязнения. Выветривание верхнего загрязненного и окисленного слоя также содействует дальнейшему очищению. Ультрафиолетовое излучение способствует окислительным реакциям и поэтому сильно ускоряет разложение нефти на поверхности земли и, особенно, на водных гладях.

При сильном нефтяном загрязнении растительный покров обычно вымирает. Однако, если загрязнение не очень велико, то он может способствовать очищению почвы. Образующийся от него за несколько лет растительный опад создает над загрязненным слоем чистый гумусовый слой, богатый аэробной микрофлорой, которая может вести окисление лежащих ниже нефтепродуктов.

Специфика загрязнения земель нефтепродуктами заключается в том, что последние долго разлагаются (десятки лет), на них не растут растения и выживают не многие виды микроорганизмов. Восстановить земли можно путем удаления загрязненного почвенного слоя вместе с нефтью. Далее может следовать либо засев культурами, которые в получившихся условиях смогут дать наибольшее количество биомассы, либо завоз незагрязненной почвы.

Восстановление загрязненной нефтепродуктами земли проходит в три основных этапа:

— удаление загрязненной нефтью почвы;

— рекультивация нарушенного при этом ландшафта;

На первом этапе вывозится минимальное количество загрязненной почвы и свозится в места захоронения или используется там, где от нее не требуется плодородных свойств (нанесение дамб и т.п.).

На втором этапе производится завоз нового плодородного слоя и вскрышных пород с хорошими почвообразующими свойствами, формирование нужного рельефа. Характер проведения этих работ зависит от таких факторов как вид последующего использования рекультивируемых площадей, климат, и окружающий рельеф.

На третьем этапе, соответственно, производится приспособление к сельскохозяйственному использованию. Заключается оно, как правило, в обеспечении нужного водного режима, защите от эрозии, оползней и т.д. Третий этап не является обязательным, но поскольку восстановление земель производится в основном под сельскохозяйственные нужды, то он обычно проводится тоже.

Таким образом, нефть представляет собой смесь углеводов и их производных, в целом свыше 1000 индивидуальных органических веществ, каждое

из которых может рассматриваться как самостоятельный токсикант. Основной источник загрязнения почвы нефтью – антропогенная деятельность. Загрязнение происходит в районах нефтепромыслов, нефтепроводов, а также при перевозке нефти.

Экологические последствия загрязнения почв нефтью и нефтепродуктами зависят от параметров загрязнения (химическая природа загрязняющих веществ, концентрация их в почве, срок от момента загрязнения и др.), свойств почвы (структура почвы, гранулометрический состав, влажность почвы, активность микробиологических и биохимических процессов и др.) и характеристик внешней среды (температура воздуха, ветреность, уровень солнечной радиации и особенно доля ультрафиолетового излучения в свете, растительный покров и пр.). Восстановление загрязненных нефтепродуктами земель проходит либо засевом культур, устойчивых к нефтяному загрязнению, либо завозом незагрязненной почвы, что осуществляется в три основных этапа: удаление загрязненной нефтью почвы, рекультивация нарушенного ландшафта, мелиорация.

Дата добавления: 2014-12-27 ; просмотров: 5357 ;

Охрана труда

В настоящее время при нарастающем техногенном загрязнении окружающей среды (ОС) активно увеличивается и спонтанное проявление чрезвычайных ситуаций. Наибольшую опасность создают разливы нефти в виду большого вреда не только ОС, но и здоровью населения.

Поскольку очистка от таких загрязнений сложна и длительна, большую актуальность приобретает разработка четких и эффективных технологий ликвидации последствий загрязнения.

Поэтому работы в этом направлении, как теоретические так и экспериментальные, становятся необходимыми и актуальными.

В 2001 г. на территории Краснохолмского района Тверской области произошел аварийный выброс нефти па рельеф местности. В данной работе приведены экспериментальные результаты комплексной физико-химической экспертизы по ряду важных параметров, а также дан общий обзор по опасности нефтяных загрязнений.

Нефть и нефтепродукты являются распространенными загрязнителями окружающей среды. Попадая в природные экосистемы, нефтяные углеводороды вызывают нарушение биологического равновесия в течение длительного времени. Поэтому проблема предотвращения и ликвидации нефтяных загрязнений в почве и воде является весьма целенаправленной.

Проблемы управления качеством ОС наиболее ярко проявляются на предприятиях нефтяного комплекса, особенно в условиях больших городов, т.к. огромная энергонасыщенность предприятий, образование и выбросы вредных веществ создают не только техногенную нагрузку на ОС, но и представляют реальную опасность для здоровья людей.

Примером могут служить предприятия топливно-нефтехимического профиля, специализирующиеся на выпуске топлив различного назначения, строительных материалов на битумной и полимерной основах, изделий из пластмасс. Для таких производств необходима разработка методов комплексного подхода к решении: проблемы повышения уровня экологической безопасности и управления качеством ОС, включающая: анализ опасности и оценку риска современного нефтеперерабатывающего производства.

Необходима разработка и внедрение системы мониторинга ОС, основными задачами которого являются: слежение за качеством ОС, выяснение источников загрязнений, предупреждение возможных аварийных ситуаций и оперативное принятие мер по их устранению на базе многофакторных исследований и совершенствования технологических процессов.

В больших городах и окружающих населенных пунктах наибольший вред нефтяные загрязнения приносят почвам, поскольку именно почвы являются и депонентом, и донором загрязнений всех сред: водных и воздушных. В условиях города почвы подвергаются значительному техногенному загрязнению. Среди разнообразных поллютантов выделяются различные органогенные загрязнители, в том числе нефть и нефтепродукты, различные виды топлива, масла, битумы и др.

Попадая в почву, они оказывают па ее гумусовое состояние существенное — как прямое, так и опосредованное — воздействие. Опосредованное воздействие заключается в значительном (вплоть до необратимого) изменения всех химических, физико-химических и физических свойств почвы. Это приводит к нарушению жизнедеятельности почвенной микробиоты и изменению всех процессов гумусообразования — гумификации, трансформации и минерализации почвенного органического вещества.

Непосредственное влияние нефтезагрязнений проявляются в химическом взаимодействии углеводородов нефти с собственно почвенными гумусовыми кислотами, что вызывает изменения как фракционного состава гумусовых кислот, так и их химического строения и функциональных свойств.

В ряде работ были исследованы почвы из разных мест загрязнения: расположенные на транспортных территориях (гаража, автозаправочной станции, близ транспортных магистралей, в дворовых участках и в качестве контроля — наименее загрязненные почвы лесопарковой зоны). Наиболее существенные изменения были выявлены на почвах, где загрязнению подвергался верхний слой, содержащий гумус. Таким образом, во всех почвах, испытывающих техногенное загрязнение нефтью и нефтепродуктами, отмечено достоверное уменьшение содержания собственно гумусовых кислот, которые, как известно, составляют основу почвенного плодородия.

При этом резко возрастает доля негидролизуемого остатка, т.е. не извлекаемой в процессе фракционирования гумуса различными химическими экстрагентами части органических веществ, который в почвах естественных ландшафтов представлен гумином и гуминоподобными веществами: трудногумифицируемыми растительными остатками типа лигпинов, терпенов, воско-смол и битумов.

Читать еще:  Правила проведения общего собрания собственников многоквартирного дома

Почвы различных климатических зон неоднозначно загрязняются и соответственно, очищаются от нефтяных загрязнений. Это необходимо учитывать при рекультивации почв и по разному оценивать процессы самоочищения.

В почвенно-климатических зонах и провинциях усиление накопления нефтепродуктов при их попадании в почву возрастает с юга па север, от песчаных почв к глинистым, от среднеувлажненных к переувлажненным, от обрабатываемых к целинным. С целью охраны и контроля качества земель, а также для разработки или подбора технологий, мероприятий и приемов, способствующих получению нормативно чистой продукции, необходима оценка по глубине и степени проявления показателей загрязнения. Уже разработаны критерии содержания нефти и нефтепродуктов в почвах, облегчающие правильное их использование и восстановление, безопасное проживание людей па загрязненной территории и получение нормативно-чистой растениеводческой продукции.

Ранжирование загрязненных участков производят согласно инструкции «Порядок определения ущерба от загрязнения земель химическими веществами» (1993) в зависимости от степени загрязнения (мг/кг): допустимая меньше ПДК; слабая 1000-2000; средняя 2000-3000; очень сильная больше 5000. На слабозагрязненных почвах всех типов и разного гранулометрического состава можно получить растениеводческую продукцию на производственные цели, фураж и семена без ограничений. Рекомендуется ограниченно использовать среднезагрязненные почвы, т.е. возможно перепрофилирование землепользования с. обязательным контролем содержания загрязняющих веществ, увеличение доли многолетних трав в структуре посевных площадей.

Сильнозагрязненные почвы исключают из хозяйственного применения и проводят профилактические мероприятия по их реабилитации. При загрязнении с.-х. угодий нефтью и нефтепродуктами на значимых площадях для их реабилитации и дальнейшего использования требуются, как правило, особая организация территории и система севооборотов, специальные технологии и структура посевных площадей, так как приходится выращивать ограниченные виды и сорта с.-х. культур.

Для отработки сценариев очистки почв разных климатических зон рассмотрим несколько примеров.

Химическое загрязнение болот нефтью и минерализованными водами, а также подтопление территорий приводит к изменению основных характеристик почвенного покрова болотных фитоцентров. Число видов в напочвенном покрове снижается в 1,5-3,0 раза, общее проективное покрытие видов — в 6 раз и более а продуктивность наземной фитомассы напочвенного покрова — в 10—36 раз по сравнению с ненарушенными болотными фитоценозами. Урожайность ягод клюквы болотной Oxucoccus palustris Pеrs. На верховых олиготрофных болотах Среднего Приобья составляет 56,1 шт. на м2.

Под влиянием факторов нефтедобычи снижается урожайность ягод и уменьшается ягодоносная площадь, что приводит к значительным потерям биологического урожая ягод клюквы болотной (от 38 до 100%). Действие нефти отражается и па почвенной биоте, хотя некоторые виды биоты могут быть и очистителями. Как известно, в загрязненной почве происходят необратимые процессы, связанные с глубокими изменениями всех свойств почв в результате ухудшения ее физико-химических свойств и поглощения нефти почвенными агрегатами.

Для понятия механизма действия нефти на почвенную биоту необходимо в первую очередь оцепить роль отдельных компонентов нефти в се суммарном повреждающем эффекте. Так, легкие фракции нефти могут оказывать следующий эффект: при низких концентрациях не влияют па почвенную микробиоту; при высоких концентрациях действуют не только на почвенные микроорганизмы, по и на высшие растения и микроскопических почвенных животных; при более высоких концентрациях выступают как основной субстрат для углеводородокисляющих микроорганизмов.

Таким образом, при попадании нефти в почву можно ожидать изменений, как органической, так и неорганической составляющей почвы. Результатом этих изменений может быть взаимодействие компонентов почвы и нефти ил продуктов ее деструкции. Это может привести к негативным изменениям естественного состава почвы.

В данной работе рассматривалось влияние нефти на неорганическую составляющую почвы.

Анализ образцов почвы проводился традиционно с изучением следующих характеристик; определение сухого остатка, влажности, водородного показателя, щелочности, буферности, качественное определение содержания некоторых видов ионов.

§ 2. Борьба с загрязнением почв нефтепродуктами

Серьезной экологической проблемой России в целом и ее городов в частности является загрязнение почв нефтью и нефтепродуктами; она особенно остра в таких нефтедобывающих районах, как Западная Сибирь, Среднее и Нижнее Поволжье и др.

Аварийные разливы нефтепродуктов, как правило, происходят при нарушениях технологических режимов на этапах хранения, транспортировки, эксплуатации топлива и правил обращения с нефтепродуктами, при физическом износе оборудования, стихийных бедствиях и прочих.

МЧС России в зависимости от объема и площади разлива нефти и нефтепродуктов на местности, во внутренних пресноводных водоемах выделяет чрезвычайные ситуации (ЧС) следующих категорий (Военная экология, 2005 г.): локального значения — разлив от нижнего уровня разлива нефти и нефтепродуктов (определяются специально уполномоченным федеральным органом исполнительной власти в области охраны окружающей среды) до 100 т нефти и нефтепродуктов на территории объекта; муниципального значения — разлив от 100 до 500 т нефти и нефтепродуктов в пределах административной границы муниципального образования (города) либо разлив до 100 т нефти и нефтепродуктов, выходящий за пределы территории объекта; территориального значения — разлив от 500 до 1000 т нефти и нефтепродуктов в пределах административной границы субъекта Российской Федерации либо разлив от 100 до 500 т нефти и нефтепродуктов, выходящий за пределы границы муниципального образования; регионального значения — разлив от 1000 до 5000 т нефти и нефтепродуктов либо разлив от 500 до 1000 т нефти и нефтепродуктов, выходящий за пределы административной границы субъекта РФ; федерального значения — разлив свыше 5000 т нефти и нефтепродуктов либо разлив нефти и нефтепродуктов вне зависимости от объема, выходящий за пределы государственной границы Российской Федерации, а также разлив нефти и нефтепродуктов, поступающий с территорий сопредельных государств (трансграничного значения).

Вполне естественно, что в первую очередь после аварийного разлива нефтепродукта следует ограничить его распространение по поверхности земли, чтобы не допустить попадания в водоемы, а также испарения нефтепродукта, следствием которого может стать его воспламенение; фильтрации нефтепродукта в более глубокие почвенные и грунтовые слои земли; растекания нефтепродукта в направлении наиболее удобного для этого ландшафта.

Механические методы (обваловка загрязненного участка, об- несение его какими-либо заграждающими средствами, например, бревнами, хворостом, трубами и т. п.) способствуют ограничению растекания нефтепродуктов в направлении пониженных участков ландшафта, препятствуя тем самым увеличению площади загрязнения.

Использование физико-химических методов позволяет: 1) экранировать поверхность испарения разлитого нефтепродукта, что предотвращает его испарение и загорание; 2) превратить разлитый нефтепродукт в гелеобразное или твердое состояние, исключающее его текучесть; 3) обрабатывать почву с целью защиты от нефтепродукта. Для указанных целей разработаны рецептуры гелеобразных пен на основе поливинилового спирта с добавками хлорида железа и ускорителя гелеобразования — оксида цинка ZnO. Широко применяются отечественные пенообразователи «Форэтол» и «Универсальный», а также фторсодержащие пенообразователи типа «Легкая вода» (США). Они эффективно препятствуют испарению разлитого нефтепродукта.

Загущение нефтепродукта может быть достигнуто путем применения связывающих материалов, как правило, сорбентов. Разработан состав, который позволяет отвердить разлитые нефтепродукты. В нем содержится 50 % и более активированного угля,

10 % оксида магния или органофильной глины, 50 % гидрофобного полимера с молекулярной массой 5000-30 000 (например, полиакриловой кислоты), 10 % оксида алюминия или кремния,

5 % силиката магния.

Сбор разлившегося на почве нефтепродукта осуществляются механическими и физико-химическими методами.

Механические методы предусматривают использование специального оборудования для сбора нефтепродукта с почвы в исходном ^жидком) состоянии. Это, например, отечественные установки вакуумного типа, работающие по принципу пылесоса.

В частности, вакуумные установки «ВАУ-1» и «ВАУ-2» имеют производительность 2 и 4 м3 соответственно.

Наиболее распространенным (из-за доступности) среди физико-химических методов является сорбционный, предусматривающий использование сорбирующих материалов — опилок, торфа, песка и др. Нефтепродукт при этом собирается в связанном сорбентом виде. Указанные сорбенты эффективны при относительно небольших разливах нефти и нефтепродуктов. При значительных аварийных разливах используют обычную землеройную технику, с помощью которой создают нефте-почвенную смесь; ее в дальнейшем перевозят автотранспортом на полигоны временного хранения.

Методы снижения остаточной концентрации нефтепродукта в почве до экологически приемлемого (в частности, исключающего его попадание в грунтовые воды) уровня подразделяют на физико-химические и биологические.

К физико-химическим методам относятся термический, хи-

мический, экстракционный методы, а также дренирование почвы.

Термические методы основаны на сжигании загрязненной почвы, либо предварительно удаленной с места разлива нефтепродукта, либо на месте. Одной из применяемых схем является сжигание почвы во вращающейся печи с камерой дожигания, системой утилизации тепла и многоступенчатой очисткой топочных газов. Средне загрязненная почва сжигается при температуре 700-800 °С, а сильно загрязненная — в печи «кипящего» слоя, работающей на углеводородном топливе, при 900 °С. Такие установки успешно применяют в странах Западной Европы. В Голландии используют установку, включающую вращающуюся печь, а в Канаде очищают загрязненный гравий путем обжига его в печи с «кипящим» слоем материала. Это позволяет полностью удалить нефтепродукт с гравия при экологически приемлемом химическом составе отходящих газов.

Метод сжигания обеспечивает высокую интенсивность процесса, эффективное выгорание нефтепродуктов при любых уровнях загрязнения ими почвы. В то же время следует отметить и серьезные его недостатки: 1) метод требует развертывания специального оборудования, больших энергозатрат; 2) большие капитальные затраты на строительство печи и многоступенчатой системы очистки топочных газов, так как сжигание сопровождается интенсивным образованием микрочастиц; 3) большое количество захораниваемых шламов, связанных с необратимостью изменений почвы при сжигании; 4) значительно увеличиваются сроки естественного восстановления почвы; 5) происходит образование канцерогенных веществ при высокотемпературных процессах.

Химический метод основан на превращении токсичных углеводородов нефтепродуктов в относительно нетоксичные соединения либо на отверждении токсичных веществ в виде твердого вещества или геля. В России, например, разработан препарат «Эконафт», который включает в свой состав негашеную известь СаО, способную при гашении увеличивать удельную поверхность в 15-30 раз. Образуется вяжущая масса, активно поглощающая углеводороды нефти. В результате образуется сухое, стойкое при хранении порошкообразное вещество. В США применяют пероксид водорода Н202 для обработки загрязненных нефтепродуктами почв, грунтов и гравия.

Экстракционный метод, обладающий высокой эффективностью, основан на извлечении нефтяных углеводородов из почвы с помощью специально подобранных избирательных экстрагентов (растворителей). В качестве экстрагентов применяются легкие фракции нефтепродуктов, горячая вода, перегретый водяной пар, моющие средства и т. д. Основными этапами экстракционного метода являются: 1) гомогенизация и измельчение загрязненной почвы; 2) смешивание почвы с экстрагентом при определенных условиях; 3) сушка суспензии, выводимой из экстракционной системы. Процессы осуществляются на специальных установках (очистных комплексах), собранных, как правило, по модульному принципу.

Читать еще:  Карточка учета собственника жилого помещения что это

Дренирование почвы заключается в ее промывке на месте с помощью дренажных систем; по сути это разновидность экстракционного метода. Дренаж используют и в борьбе с подтоплением отдельных зданий и даже городов.

Относительно широко распространены в природе микроорганизмы, способные разлагать углеводородные соединения нефти с получением экологически нейтральных веществ: С02, Н20, и др. Это свойство указанных микроорганизмов и положено в основу биологических методов борьбы с нефтяным загрязнением почв.

Имеется два направления в решении указанной проблемы: 1) повышение активности естественной микрофлоры почв путем создания для аборигенных микроорганизмов оптимальных условий жизнедеятельности; 2) интродукция (внедрение) в загрязненную почву специально подобранных активных разрушителей нефтепродуктов, так называемых деструкторов.

Первое направление реализуется следующими агротехническими приемами: распашкой загрязненных территорий, чем создаются оптимальный газовоздушный и тепловой режим в почве, увеличение численности микроорганизмов-деструкторов и их активности, повышение энергии биохимических процессов; аэробной биокоррекцией загрязненных почв, что достигается нагнетанием кислорода на требуемую глубину (в этом случае можно отказаться от распашки); обеспечением загрязненных почв биогенными элементами — азотом, фосфором, калием. Установлено, что особенно увеличивается скорость биохимического окисления углеводородов нефти при внесении нитратов и фосфатов; повышением температуры загрязненной почвы до 20—40 °С, при этих условиях резко ускоряется разложение нефтепродуктов. Поэтому рекомендуется покрывать загрязненный участок темной полиэтиленовой пленкой; поддержанием почвы во влажном состоянии, что усиливает активность микроорганизмов-деструкторов; поддержанием оптимальной (близкой к нейтральной) кислотности почвенного раствора. Поэтому для создания оптимального pH кислые почвы известкуют мелом СаС03, а щелочные — обрабатывают слабыми растворами серной кислоты (0,5-1,0 %) или гипсом CaS04-2H20.

Высокоэффективным приемом обезвреживания почв от нефтепродуктов является посев в нефтезагрязненную почву определенных растений, например люцерны и других трав. Своей развитой корневой системой они способствуют улучшению газовоздушного режима почвы, обогащают ее азотом и биологически активными соединениями. Этот метод разложения вредных веществ в почве называется фитодетоксикацией.

В настоящее время в экономически развитых странах, где проблема нефтезагрязнений стоит остро, большое внимание уделяется интродукции как наиболее эффективному методу в сочетании с относительно невысокой стоимостью и экономичностью.

За последние годы ученым удалось создать фонд экологически полезных микроорганизмов, предназначенных для производства биопрепаратов с последующим их использованием в целях очистки почв от нефтезагрязнений. Все это’позволило организовать целую отрасль экологической биотехнологии, основанной на выделении и селекции высокоактивных нефтеокисляющих микроорганизмов, изучении их свойств, разработке технологий производства и последующем применении биопрепаратов для борьбы с нефтяным загрязнением почв, водоемов, грунтов и т. д. Более того, отобраны и скомбинированы в биопрепараты наиболее активные штаммы микроорганизмов — «специалисты» в области деструкции нефти, мазута, дизельного топлива.

В результате выполненных обширных исследований в России разработано большое число препаратов — биодеструкторов нефтепродуктов (Военная экология, 2005 г.): «Бациспецин», «Дево- ройл», «Экойл», «Путидойл», «Нафтокс», «Центрин» и др.

Специалистами шведского агентства оборонных исследований найден способ интенсификации естественных процессов биологической деструкции нефтяных загрязнений путем внесения в почву конского навоза с небольшим количеством сахарного песка. В США разработан стимулятор деятельности местного биоценоза (биопрепарат «UNI-REM»), который облегчает доступность углеводородных молекул нефти для большого числа природных микроорганизмов и расширяет тем самым номенклатуру деструкторов этого загрязнения.

При очистке почвы от нефтепродуктов биопрепараты применяют в комплексе с вышеуказанными агротехническими мероприятиями, облегчающими условия «работы» микроорганизмов.

В последнее время используют такой прием, как привлечение земляных червей, ускоряющих процесс восстановления почвенного плодородия. С этой целью используют «компостные дрожжи» — настои различных трав: валерианы, ромашки, крапивы, одуванчика.

Влияние разливов горюче-смазочных материалов при лесозаготовительных работах на окружающую среду

Лесозаготовительные предприятия оказывают комплексное воздействие на окружающую среду: атмосферу, животный и растительный мир, водную экосистему, почвенный покров. Снижение негативного техногенного воздействия на природу при лесозаготовке возможно при строгом соблюдении лесозаготовителем существующих нормативов по всей технологической цепочке от валки до вывозки древесины; при эксплуатации и содержании техники в соответствии с технико-экологическими требованиями, увеличении объемов зимней лесозаготовки, исключении работ в период распутицы, особенно после оттаивания почвы.

В результате разливов горюче-смазочных материалов (ГСМ) при их хранении на делянках, заправке техники, вытекания жидкости из гидравлических систем и неплотного соединения агрегатов при работе техники происходит загрязнение почвы. Малые объемы углеводородов в почве быстро разлагаются бактериями и не представляют опасности, однако при попадании в водотоки и при разливах больших объемов ГСМ меняются физические свойства воды и почвы. Площади, находящиеся под постоянным воздействием разливов ГСМ, не образуют дернового горизонта более пяти лет.

Самыми критическими местами загрязнения почвы и воды являются заправки и пункты хранения ГСМ, места временного размещения, хранения и транспортировки отходов, площадки временного отстоя техники.

Зачастую при работе с техникой вследствие ошибок операторов происходит обрыв шлангов и утечка гидравлической жидкости. Объем гидравлического масла, выливающегося при подобном обрыве, зависит от вида машины: на манипуляторе — от 10 до 50 л, на харвестере, форвардере, скиддере и валочно-пакетирующей машине — от 100 до 300 л (зачастую оператор не сразу замечает, что произошел обрыв маслопровода).

Масла — тяжелые дистиллятные и остаточные фракции нефти, подвергнутые специальной очистке. Масла разделяют на смазочные и несмазочные. Смазочные масла по назначению подразделяют на моторные — для двигателей внутреннего сгорания, авиационные, автотракторные (автолы) и дизельные индустриальные. Несмазочные масла используются для технологических целей и при эксплуатации механизмов: электроизоляционные — трансформаторные, конденсаторные, кабельные — для гидравлических систем, для технологических целей — закалочные, поглотительные жидкости, мягчители и пр.

В соответствии с Приказом МПР РФ от 18 июля 2014 г. № 445 «Об утверждении Федерального классификационного каталога отходов», отходы отработанных моторных, трансмиссионных, гидравлических, трансформаторных (не содержащих полихлорированные дифенилы и терфенилы), индустриальных масел, шлама нефтеотделительных установок и всплывающей пленки из нефтеуловителей, отработанные автомобильные фильтры относятся к отходам 3-го класса опасности: умеренно опасным отходам.

Степень вредного воздействия на окружающую среду отходов 3-го класса опасности средняя. При этом экологическая система нарушается. Период ее восстановления — не менее 10 лет после снижения вредного воздействия указанных отходов.

Компонентный состав жидких отходов, содержащих нефтепродукты: нефтепродукты (углеводороды) — 70,0-98,2%; присадки — 0,0-12,0%; механические примеси — 0-1,0%; вода — 0-2,0%.

Опасными компонентами отходов 3-го класса опасности (масла гидравлические отработанные, масла индустриальные отработанные, масла моторные отработанные, масла трансмиссионные отработанные, масла трансформаторные отработанные, не содержащие галогены, отработанные автомобильные фильтры) являются нефтепродукты. Опасные свойства нефтепродуктов — их токсичность и пожароопасность.

По токсичности отработанные нефтепродукты относятся к 4-му классу опасности, однако вопросы токсичности нефти и нефтепродуктов еще далеко не проработаны, что объясняется сложным, комплексным химическим составом этих продуктов и различиями в химических свойствах. Некоторые фракции нефтепродуктов обладают четко выраженным канцерогенным действием. Острое отравление большинства видов рыб наступает при концентрации эмульгированных нефтепродуктов 16-97 мг/л. Токсичность водорастворимых нефтепродуктов также зависит от химического состава. Многокомпонентные фракции вызывают острое отравление водных гидробионтов при концентрации 25-29 мг/л и подострое отравление при концентрации 15-19 мг/л. При содержании в подобных фракциях нафтеновых кислот до 65% гибель рыб наступала при концентрациях от 0,03 до 0,1 мг/л. Рыбохозяйственные предельно допустимые концентрации (ПДК) нефтепродуктов в пресноводных водоемах — 0,001 мг/л, в морских — 0,05 мг/л. Предельно допустимая концентрация паров углеводородов отработанных нефтепродуктов в воздухе рабочей зоны — 300 мг/м 3 .

Нефтепродукты относятся к числу наиболее вредных химических загрязнителей. Наличие 2 г нефти и нефтепродуктов в 1 кг почвы делает ее непригодной для жизни растений и почвенной микрофлоры; 1 л нефти и нефтепродуктов лишает кислорода 40 тыс. л воды; 1 т нефти и нефтепродуктов загрязняет 12 км 2 водной поверхности.

При наличии 0,2-0,4 мг/л нефтепродуктов вода приобретает нефтяной запах, который не устраняется даже при фильтровании и хлорировании. Плохо очищенные нефтесодержащие стоки способствуют образованию на поверхности водоема нефтяной пленки толщиной 0,4-1 мм.

Загрязнение почвы нефтепродуктами влияет на весь комплекс морфологических, физических, физико-химических, биологических свойств почвы, определяющих ее плодородные и экологические функции. Под влиянием нефтепродуктов увеличивается число водопрочных частиц почвы размером более 10 мм, происходит агрегирование почвенных частиц, содержание глыбистых частиц увеличивается, а содержание агрономически ценных мелких частиц уменьшается. Почвы, насыщенные нефтепродуктами, теряют способность впитывать и удерживать влагу. Гидрофобные частицы нефтепродуктов затрудняют поступление влаги к корням растений, что приводит к их физиологическим изменениям. Изменение физических свойств почвы приводит к вытеснению воздуха нефтепродуктами, нарушению поступления воды, питательных веществ, а это является главной причиной торможения роста растений и их гибели. Скорость просачивания и бокового распространения нефтяного масла в почве составляет 10-2 — 10-5 м/с и снижается с ростом водонасыщенности почвы.

В химическом составе гумуса, загрязненного нефтепродуктами, происходят активные изменения. Количество углерода в нем резко возрастает, одновременно повышается и соотношение углерода и азота в гумусе C/N (наиболее благоприятное — от 1/10 до 1/20), в загрязненной почве соотношение C/N колеблется от 1/50 до 1/420 в зависимости от количества привнесенного углерода и типа почвы, что приводит к ухудшению азотного режима почвы и нарушению корневого питания растений. Одновременно с ухудшением азотного режима происходит сокращение содержания подвижных форм фосфора и калия. Продукты трансформации нефтепродуктов резко меняют состав углеродистых веществ, из которых состоит почвенный гумус. Доля всех собственных компонентов гумуса сокращается. В загрязненных нефтепродуктами почвах происходит изменение окислительно-восстановительных условий, повышение подвижности гумусовых компонентов и ряда микроэлементов. Загрязнение почвы нефтепродуктами даже в незначительных количествах приводит к снижению урожайности зерновых культур и замедлению роста репродуктивных органов растений.

Снижение концентрации кислорода в почве способствует развитию анаэробных микроорганизмов, затормаживает развитие аэробной микрофлоры. Даже слабое загрязнение почвы нефтепродуктами приводит к уменьшению численности почвенных микроорганизмов. Восстановление их численности наблюдается через несколько месяцев после загрязнения, в дальнейшем возможен даже некоторый рост за счет использования углерода нефтепродуктов в качестве питательного вещества. Однако интенсивный рост микроорганизмов, усваивающих растворимые соединения, сильно обедняет почву ростовыми веществами. Загрязнения почв нефтепродуктами создают новую экологическую обстановку, в которой количество микроорганизмов приближено к фоновому, но численность нефтеокисляющих бактерий еще долгое время превышает те же группы в незагрязненных почвах.

Читать еще:  Как правильно оформить алименты на ребенка

Нефтяное загрязнение почв подавляет фотосинтетическую активность растительных организмов, что сказывается прежде всего на развитии почвенных водорослей. Нефтепродукты вызывают массовую гибель почвенной мезофауны: наиболее токсичными для нее оказываются легкие фракции нефтепродуктов. После попадания на поверхность почвы жидкие нефтепродукты, пропитывающие почву, обволакивающие корни, листья, стебли растений и проникающие сквозь мембраны клеток, в первую очередь нарушают водно-воздушный баланс почвы. Следствием нарушения водно-воздушного баланса является усиление эрозии почвы. Оно, в свою очередь, приводит к ухудшению состояния растительности и падению продуктивности земель. Постепенное повышение концентрации нефтепродуктов на поверхности почвы в совокупности с процессами испарения и разложения их легких фракций приводит к накоплению трудно разлагаемых углеводородов, таких как твердые парафины, циклические углеводороды, ароматические углеводороды, смолы и асфальтены, которые запечатывают поры почвенного покрова.

При случайном разливе жидких масел, содержащих нефтепродукты, место разлива засыпают песком или сорбентом, который затем аккуратно собирают в прочный пластиковый пакет и помещают в специальный контейнер с плотно закрывающейся крышкой. Песок или сорбент, загрязненный нефтепродуктами, в дальнейшем передается на утилизацию, по договору, специализированному предприятию, имеющему лицензию на деятельность по сбору, транспортированию, обработке, утилизации, обезвреживанию, размещению отходов I-IV классов опасности и специализирующемуся на обезвреживании замазученных грунтов.

В случае попадания ГСМ на почву загрязнение обрабатывается препаратом, содержащим микроорганизмы, разрушающие жидкие углеводороды. Если загрязнение значительное, то проводится рекультивация почвы. Бактерии, содержащиеся в препарате, в процессе жизнедеятельности при наличии в почве кислорода, азота, фосфора перерабатывают углеводороды в малотоксичные или безвредные кислородсодержащие соединения вплоть до углекислого газа, ликвидируя таким образом нефтяное загрязнение.

Сорбентами называются вещества, которые обладают способностью поглощать газы, парообразные или растворенные вещества из воды, почвы и с поверхностей. Существуют гранулированные и волокнистые твердые сорбенты. У каждой разновидности сорбентов есть свои достоинства, но главное, что нужно отметить, это способность быстрого поглощения их волокнистыми материалами тех или иных веществ. Также различают органические, неорганические и синтетические сорбирующие материалы.

Синтетические сорбенты нефти

Основным материалом для их изготовления являются волокна полипропилена, из которого производятся нетканые сорбенты нефти, обладающие высокой эффективностью в процессе очистки. Также популярен такой материал, как вспененный полиэтилен. Он пожаробезопасен, способен длительное время удерживаться на воде даже после окончания процесса абсорбции. Полиэтиленовые сорбенты в основном применяются для устранения нефтяных разливов на водных поверхностях. Для изготовления синтетических продуктов иногда используется полиуретан, а также другие разновидности полимерных материалов.

Неорганические сорбенты нефти

Наиболее популярные сорбирующие материалы — глина, пемза, диатомитовые породы, песок, перлиты и цеолиты, широкое использование которых обусловлено их невысокой стоимостью и возможностью легкой добычи сырья и производства сорбентов в огромных объемах. Хотя у них низкая стоимость и есть возможность их производства в больших объемах, качество подобных сорбентов неприемлемо с точки зрения экологии. Прежде всего у них очень низкая сорбционная емкость, и они не удерживают легкие фракции типа бензина, керосина, дизельного топлива. По сути, единственное средство их утилизации — промывка загрязненных участков экстрагентами или водой с ПАВ, возможно также выжигание.

Органические сорбенты

К этому виду материалов для ликвидации аварийных разливов нефтепродуктов можно отнести древесные опилки и щепу, торф, бумажную макулатуру, сухие злаковые культуры и шерсть. Идеальным сорбирующим природным веществом считается мох сфагнум, на основе которого изготавливается большинство современных материалов для ликвидации аварийных разливов нефти. Эти продукты позволяют не только абсолютно очищать любые поверхности, но и сохранять экологический баланс в загрязненной местности. Отработанный сорбент нефти не нужно собирать и утилизировать — через некоторое время он разлагается естественным путем вместе с поглощенными веществами.

Синтетические сорбенты обычно наиболее эффективны для сбора нефти. В некоторых случаях соотношение по весу захваченной нефти и сорбента может составлять 40:1, в то время как для органических продуктов — 10:1 и еще более низкое, 2:1 — для неорганических материалов. Несмотря на ограниченную адсорбционную способность, органические и неорганические материалы целесообразно использовать, так как они часто в изобилии имеются в природной среде или являются побочными продуктами промышленных процессов и могут приобретаться по низкой цене или даже использоваться бесплатно.

Практика работы лесозаготовительных предприятий России показывает, что на лесопромышленных складах разного назначения и принадлежности, особенно на нижних складах, часто накапливаются значительные объемы отходов деревообработки, которые загрязняют окружающую среду. Кроме того, как было отмечено выше, при проведении лесосечных работ распространены случаи загрязнения лесной среды топливно-смазочными материалами, проблема эффективного сбора которых в России не решена.

Эти факторы препятствуют успешному прохождению отечественными лесозаготовительными предприятиями добровольной лесной сертификации, например по системе FSC, что, в свою очередь, снижает конкурентоспособность отечественного лесозаготовительного производства.

Разработки инженерных методов и технических средств обеспечения экологической безопасности в лесопромышленном и лесохозяйственном производствах предполагается проводить в рамках научной школы «Инновационные разработки в области лесозаготовительной промышленности и лесного хозяйства», которая включена в реестр ведущих научных и научно-педагогических школ Санкт-Петербурга.

Ольга КУНИЦКАЯ, д-р техн. наук, доц. каф. ТЛЗП СПбГЛТУ,
Яна ЩЕТНЕВА, аспирант СПбГЛТУ

Научная электронная библиотека

3.5.4. Загрязнение почв отходами производства и потребления

Серьезную экологическую проблему представляют отходы производства и потребления. Данные по объему их образования, использования, обезвреживания и захоронения вряд ли можно рассматривать как достоверные, так как используются «Временные методические рекомендации по оформлению проекта нормативов предельного размещения отходов для предприятий Иркутской области», разработанные в 1997 Госкомприроды Иркутской области. До 1997 года действовали «Временные правила охраны окружающей среды от отходов производства и потребления» 1994 года разработки.

Особенно важна проблема утилизации образуемых отходов, которая имеет отрицательную динамику. Так, предприятия Иркутскэнерго в 1980 году утилизировали 28% золошлаковых отходов, а 1997 уже всего 8%. Подобная ситуация наблюдается на предприятиях целлюлозно-бумажной промышленности, химической и нефтехимической.

Причинами спада процесса утилизации являются не только общие экономические трудности, отсутствие рынков сбыта продукции из переработанных отходов, но и общий необязательный подход руководства предприятий к выполнению природоохранных мероприятий. Большие трудности возникают из-за несовершенной нормативно-методической и законодательной базы [48].

По данным Облкомстата, на территории Иркутской области в 1999 г. образовалось 970,608 тыс. т токсичных отходов. Однако по данным структурных подразделений Госкомприроды Иркутской области получается, что за тот же временной промежуток в области образовалось 4465,403 тыс. т промышленных отходов.

В целом на территории Иркутской области находится 1875 контролируемых объектов, имеющих промышленные отходы, и 656 объектов, имеющих твердые бытовые отходы (ТБО). В результате деятельности последних и образуются как санкционированные, так и не санкционированные свалки на территории области.

Порядка 75,9% всех промышленных отходов складировано на санкционированных свалках и полигонах твердых бытовых отходов, около 23,8% использовано или утилизировано на территории области, около 0,3% вывезено на территорию других регионов РФ. Наиболее наболевшей является проблема утилизации и захоронения промышленных и твердых бытовых отходов, а также вовлечение их в повторное использование. Примечательно, что на территории Иркутской области нет ни одного полигона для размещения отходов, отвечающего всем нормативным документам и позволяющего исключить загрязнение природной среды. На деле, все места размещения являются просто свалками, многие из которых исчерпали свои мощности и поэтому подлежат закрытию и рекультивации. В какой-то степени решением проблемы, возможно, явилось бы строительство на территории Иркутской области мусороперерабатывающего завода [49].

По данным Облкомстата (Госкомприроды ликвидирован указом Президента РФ с передачей его функций Министерству природных ресурсов РФ), образование в 2000 году на территории Иркутской области 1076,794 тыс. т токсичных отходов свидетельствует об усугублении проблемы. Поскольку управление процессом образования, накопления и переработки отходов является одним из ключевых в обеспечении экологической безопасности, налицо его тесная связь с экономическими и социальными проблемами развития области.

Отходы оказывают существенное влияние на состояние природных комплексов, здоровье населения и его жизнедеятельность практически во всех промышленно развитых городах области. В ряде случаев отходы непосредственно являются одним из основных признаков возможного отнесения территории к зонам с чрезвычайной экологической ситуацией [49].

На территории Иркутской области за 2003 г. образовалось 24191900,233 т отходов производства и потребления.

Учитывая, что за 2002 г. в сводный отчет Федерального статистического наблюдения по форме № 2-ТП (отходы) по Иркутской области были включены всего 110 предприятий, а за 2003 г. использованы данные 400 предприятий – организаций области (табл.), то на данном этапе сделать какой-либо анализ не представляется возможным.

При заполнении формы № 2-ТП (отходы) используется принятая в установленном порядке классификация отходов – вид отхода. Все сведения об отходах группируются по классам опасности для окружающей природной среды с 1 класса опасности по V класс включительно.

Класс опасности отхода для окружающей природной среды устанавливается по Федеральному классификационному каталогу отходов, либо, при отсутствии в Федеральном классификационном каталоге отходов соответствующих сведений, на основании Критериев по отнесению опасных отходов к классу опасности для окружающей природной среды, утвержденных приказом МПР (Министерство природных ресурсов) России от 15 июня 2001 г. № 511. В связи с выходом в июле 2003 г. дополнения в Федеральный классификационный каталог отходов (приказ МПР от 30.07.2003. № 663), классы опасности многих отходов были уточнены.

Отходы, не подлежащие использованию и переработке, направляются на хранение и захоронение (табл. 6).

Динамика образования отходов за 2002-2003 гг. [51]

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector