title: Προσδιορισμός  συγκέντρωσης υδρογονανθράκων στη στήλη του νερού αμέσως μετά την επιτόπια καύση αργού πετρελαίου στην επιφάνεια της θάλασσας
title: Determination of the concentration of petroleum hydrocarbons  in water column following in-situ burning
Creators: name: Χατζηδακης Σταυρος
Publisher: name: Technical University of Crete
Year: 2019

description: Η ανάγκη για άντληση και χρήση πετρελαίου αυξάνεται συνεχώς, γεγονός που συνδέεται άμεσα, παρά τα υψηλά μέτρα ασφαλείας, με την ύπαρξη κινδύνου σημαντκών διαρροών και το σχηματισμό πετρελαιοκηλίδων στο θαλάσσιο περιβάλλον. Οι πετρελαιοκηλίδες χρήζουν άμεσης αντιμετώπισης διότι μπορούν να προκαλέσουν σημαντικές βλάβες στο θαλάσσιο οικοσύστημα. Έτσι έχουν αναπτυχθεί διάφορες μέθοδοι αντιμετώπισης, οι οποιές μπορεί να είναι είτε φυσικές είτε χημικές. Η επιλογή της καταλληλότερης μεθόδου εξαρτάται από πλήθος παραγόντων που σχετίζονται με τον τύπο και τη σύσταση του πετρελαίου, τα χαρακτηριστικά της περιοχής στην οποία διέρευσε και τις καιρικές συνθήκες του περιβάλλοντος, που επηρεάζουν την διασπορά, την αποικοδόμηση και την εξάτμιση του πετρελαίου. Ωστόσο κάποιες από τις μεθόδους δύνανται να επιβαρύνουν και αυτές με την εφαρμογή τους το οικοσύστημα. Στην παρούσα διπλωματική εξετάζεται η επίπτωση της επιτόπιας καύσης πετρελαίου, ως τεχνική αντιμετώπισης στη θάλασσα. Πιο συγκεκριμένα αντικείμενο της είναι ο προσδιορισμός της συγκέντρωσης υδργονανθράκων (κορεσμένων και αρωματικών) στη στήλη του νερού μετά την εφαρμογή της. Η επιτόπια καύση ειναι μία τεχνική που αν εφαρμοστεί υπό τις κατάλληλες συνθήκες, μπορεί να απομακρύνει σε πολύ σύντομο χρονικό διάστημα μεγάλο όγκο του πετρελαίου που έχει διαρρεύσει. Παρ’ όλα αυτά έχει δύο πολύ τοξικά παράγωγα, το υπόλειμμα (άκαυστο πετρέλαιο) και τον καπνό της καύσης. Οι υδρογονάνθρακες εισάγονται στη στήλη του νερόυ από το υπόλειμμα. Για τη μελέτη και τον προσδιορισμό των συγκεντρώσεων των υδρογονανθράκων αυτών  σχεδιάστηκε και εκτελέστηκε ένα πείραμα μεγάλης κλίμακας  (μεσόκοσμων), σε συνεργασία με το Ελληνικό Κέντρο Θαλασσίων Ερευνών (ΕΛ.ΚΕ.Θ.Ε), το οποίο εξομοίωσε συνθήκες πραγματικής καύσης. Στο πείραμα πραγματοποιήθηκαν τρεις καύσεις, σε τρεις διαφορετικούς μεσόκοσμους, ενώ υπήρχαν και τρεις μεσόκοσμοι στους οποίους δεν πραγματοποιήθηκε καμία διεργασία και χρησίμευαν ως CONTROL, για τον έλεγχο των συγκεντρώσεων μεταξύ των δειγμάτων. Δείγματα λήφθηκαν πριν, αμέσως μετά και στη συνέχεια ανά τρεις μέρες για τη διάρκεια δύο εβδομάδων μετά την καύση. Ο προσδιορισμός των συγκεντρώσεων έγινε με αέριο χρωματογράφο με φασματοσκοπία μάζας (G.C./M.S.). Οι αναλύσεις των δειγμάτων έδειξαν μια αύξηση των συγκεντρώσεων των κορεσμένων υδρογονανθράκων αμέσως μετά την καύση η οποία με το πέρας της τρίτης ημέρας μειώθηκε σημαντικά πλησιάζοντας έτσι τις αρχικές τιμές. Όσον αφορά τις συγκεντρώσεις των πολυκυκλικών αρωματικών υδρογονανθράκων (PAHs), παρατηρήθηκε ότι παρουσιάζουν σημαντική αύξηση καθιστώντας τα δείγματα ιδιαίτερα τοξικά για το θαλάσσιο οικοσύστημα  κυρίως τις πρώτες μέρες μετά την καύση.

description: The need for oil extraction and use is constantly increasing, which is directly linked, despite high safety measures, to the risk of significant leakage and the formation of oil spills in the marine environment. Oil spills need to be effaced as they can have significant impact on the marine ecosystem. Various methods of treatment have been developed, which may be either natural or chemical. The choice of the most appropriate method depends on a number of factors related to the type and composition of the oil, the characteristics of the area in which it spilled, the environmental conditions affecting the oil dispersion, degradation and evaporation. However, some of the methods can be harmful to the ecosystem when applied. This diploma thesis examines the impact of in-situ burning (ISB) as an oil spill response technique. More specifically, its subject is the determination of hydrocarbons concentration in water column after in-situ burning. If this method is applied under the right conditions, it can remove a very large amount of the spilled oil in a very short time. Despite that, it has two very toxic byproducts, the residue (unburned oil) and the smoke of combustion. The hydrocarbons pass in the water column from the burned residue. For this study, a large-scale (mesocosm) experiment was designed and carried out in collaboration with Hellenic Center for Marine Research (HCMR), which emulated real burning conditions. Three combustion were made, in three different mesocosms. There were also another three mesocosms that were used as CONTROL. Samples were taken before, immediately after, and then every three days for two weeks after burning. Concentrations were determined by gas chromatography with mass spectrometry (G.C./M.S.). Analyzes of the samples showed an increase in saturated hydrocarbon concentrations immediately after burning, which at the end of the third day significantly decreased, approaching the initial values. Concerning the concentrations of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), it has been observed that they are significantly increased, making samples particularly toxic to the marine ecosystem, especially during the first days after burning.