Некоторые способы ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов на почве

118

Общетехнические и социальные проблемы

К концу 2009 года с вступлением в полную силу закона «О техническом регулировании» все многообразие стандартов и ГОСТов будет отменено. В силу вступит ограниченное количество технических регламентов. Таким образом, становится очевидным отсутствие необходимости в нормоконтроле - на данном этапе он может быть с успехом заменен Федеральным информационным фондом и обучением сотрудников для применения существующих инструментов проектирования, а в дальнейшем -при внедрении новых регламентов - проведением периодических переподготовок и тренингов.

Ликвидация излишнего контрольного органа в проектной организации, не участвующего непосредственно в процессе проектирования, не только сократит срок прохождения контроля ПСД, но и повысит самооценку сотрудников, что непосредственно повлияет на производительность труда в коллективе.

УДК 574.56 Е. В. Бенза

НЕКОТОРЫЕ СПОСОБЫ ЛИКВИДАЦИИ АВАРИЙНЫХ РАЗЛИВОВ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ НА ПОЧВЕ

Наиболее актуальная проблема современности борьба - с аварийными разливами нефти и нефтепродуктов на поверхности почвы. Рассмотрены механические, физико-механические и биологические методы ликвидации подобных разливов. Предлагается использовать новую технологию удаления последствий нефтяных разливов на основе пенобетона.

аварийные разливы нефтепродуктов, методы ликвидации аварийных разливов нефти, нефтезагрязнение почвы, пенобетон, эффективность удаления нефтепродуктов

Введение

Одной из важнейших экологических проблем современности является загрязнение нефтью и нефтепродуктами поверхности суши, возникающее в результате транспортировки и нефтедобычи, а также связанное с техногенными авариями. Такие загрязнения влияют на геологическую среду: наносят большой вред поверхностному слою почвы, поверхностным и грунто-

2006/4

Proceedings of Petersburg Transport University

Общетехнические и социальные проблемы

119

вым водам. Нефтяные разливы подвергают опасности здоровье людей и ставят под угрозу существование целых экосистем [1]—[3].

В настоящее время существует ряд основных мероприятий для ликвидации нефтезагрязнений почв:

локализация и изоляция разлившейся нефти;

сбор пленочной нефти с помощью различных устройств и материалов;

выжигание разлившейся нефти;

засыпка аварийных участков песком или торфом.

Когда концентрация нефтепродуктов в почве и грунтах достигает такой величины, при которой начинаются негативные экологические изменения в окружающей среде, такие почвы и грунты считаются загрязненными. Под негативными экологическими изменениями подразумеваются: нарушение экологического равновесия в почвенной экосистеме, гибель почвенной биоты, уменьшение продуктивности или гибель растений, изменение морфологии и водно-физических свойств почв, снижение плодородия. Большую опасность представляет собой загрязнение подземных и поверхностных вод в результате вымывания нефтепродуктов из почвы или грунта и их растворения в воде.

Определение уровня загрязнения почвы необходимо для решения вопроса о целесообразности проведения специальных работ по санации почвы. Небезопасным уровнем загрязнения почвы считается уровень, который превышает предел потенциала самоочищения.

В настоящее время в России и в других странах для обезвреживания почвы, загрязненной нефтепродуктами, применяются разнообразные технологии. Наиболее широко используемые методы условно можно разделить на три группы: механические, физико-химические и биологические

[3].

1 Наиболее часто применяемые методы очистки почв, загрязненных нефтепродуктами

К механическим методам относятся такие первичные мероприятия при нефтяных разливах, как обваловка загрязнения, откачка нефти в емкости. Данный метод требует наличия специальной техники и резервуаров и не решает проблему очистки почвы при просачивании нефти в грунт.

К этой группе методов можно отнести и замену почвы, т. е. вывоз почвы на свалку для естественного разложения в количестве 1-2% от общего количества сдаваемых отходов. Срок утилизации 3-5 лет.

При угрозе прорыва нефти в водные источники в качестве экстренной меры применяется сжигание. В зависимости от типа нефти и нефтепродуктов таким способом уничтожается до двух третий разлива, остальная часть просачивается в почву. Существенным недостатком данного способа лик-

ISSN 1815-588 X. Известия ПГУПС

2006/4

120 Общетехнические и социальные проблемы

видации является то, что утилизация нефти идёт только в поверхностном слое почвы, при этом в местах прокаливания уничтожаются природные биоценозы. Следует отметить и вред, наносимый атмосферному воздуху, так как при сжигании в атмосферу попадают продукты возгонки и неполного окисления нефти. Также возникает необходимость вывозить землю после сжигания на свалки.

К физико-химическим методам следует отнести и метод промывки почвы. Загрязненная нефтепродуктами почва промывается в специальных барабанах с применением ПАВ (поверхностно-активных веществ).

К наиболее широко применяемым биотехнологическим методам ликвидации нефтяного загрязнения почвы относятся метод биоремидиации (обработка почвы селекционированными нефтеокисляющими штаммами микроорганизмов в сочетании с введением комплексных минеральных удобрений) и метод фитомелиорации. При таком методе почва засевается нефтестойкими травами, помогающими устранить остатки нефтепродуктов и активизирующими микрофлору земель. Этот метод завершает процесс рекультивации почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами.

Один из широко распространенных методов очистки нефтезагрязненных земель - сорбция. Разливы нефти и нефтепродуктов засыпают сорбентами, которые их впитывают. Данный метод наиболее эффективен для применения на твердой поверхности. В настоящее время в мире существует около 200 видов различных сорбентов. В качестве сорбентов используются глина, древесная стружка, уголь бурый гуминовый, пенополистирол гранулированный, капрон и т. д.

2 Применение пенобетона для очистки нефтезагрязненных почв

Одной из последних разработок кафедры «Инженерная химия и естествознание» ПГУПС для ликвидации нефтяных разливов на почве является применение пенобетона. Были проведены эксперименты и разработана следующая технология. Для ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов на почве используется жидкий пенобетон, который при твердении впитывает в себя нефтепродукты. После полного твердения пенобетон снимается, и песок остается без следов нефтяного разлива. Применение такой технологии наиболее эффективно для песчаных грунтов.

Смоделированные нефтяные разливы заливали пенобетоном разной плотности: Д300, Д400, Д500, Д600, Д700, Д800. Через 7 и 14 суток визуально замерялась высота подъема пенобетона. Уже на 7-е сутки можно было увидеть, как пенобетон вбирает в себя нефть. Полученные данные представлены в таблице 1 и на рисунке 1. Проанализировав полученные результаты, можно сделать вывод, что максимальной эффективностью удаления нефтепродуктов с поверхности обладает пенобетон Д600.

ТАБЛИЦА 1. Эффективность удаления нефтепродуктов

2006/4

Proceedings of Petersburg Transport University

Общетехнические и социальные проблемы 121

Марка пенобетона Высота подъема нефтепродуктов, см Эффективность удаления нефтепродуктов, %

1-е сутки 3-и сутки 7-е сутки 14-е сутки

Д300 0,5 0,86 1 1,0 70

Д400 0,7 1 1,5 1,9 80

Д500 0,8 1,3 1,5 2,6 90

Д600 0,9 1,2 2,7 3,6 99

Д700 0,6 1,0 1,8 2,6 99

Д800 1,0 1,3 1,4 1,6 98

Плотность пенобетона

Рис. 1. Зависимость эффективности удаления нефтепродуктов от плотности пенобетона

Для того чтобы выяснить, какие из видов нефтепродуктов различных фракций наиболее эффективно удаляются с поверхности, были проведены эксперименты с сырой нефтью, отработанным и чистым техническим маслом, мазутом. Практически во всех случаях, кроме мазута, с помощью пенобетона удалить разлив удалось почти на 90%. Данные проведенных экспериментов представлены на рисунке 2.

ISSN 1815-588 X. Известия ПГУПС

2006/4

122

Общетехнические и социальные проблемы

Эффективность удаления

Сырая нефть Чистое машинное Отработанное Мазут

масло машинное масло

Рис. 2. Зависимость эффективности удаления нефтепродуктов от фракций

Следует отметить, что кроме пенобетонов различной плотности были опробованы также пенобетоны с различными отощителями. Помимо традиционно применяемого песка, использовались также гранулированный доменный шлак и известь. Как показали результаты эксперимента (рис. 3), наиболее предпочтительным в качестве отощителя является песок.

100%

80%

60%

40%

20%

0%

Сырая нефть  Чистое машинное масло

Отработанное машинное масло  Мазут

Песок Граншлак Известь

Рис. 3. Зависимость эффективности удаления нефтепродуктов от отощителя

для пенобетона

2006/4

Proceedings of Petersburg Transport University

Общетехнические и социальные проблемы

123

Заключение

Вред, наносимый аварийными разливами нефтепродуктов, нельзя недооценивать. Поэтому необходимо продолжать исследования и разрабатывать новые технологии, позволяющие в короткое время и без ущерба для окружающей среды ликвидировать последствия подобных аварий.

Библиографический список

1. Протасов В. Ф. Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России: учеб. и справ. пособие / В. Ф. Протасов. - М.: Финансы и статистика, 1999. - 672 с.

2. Арустамов Э. А. Природопользование / Э. А. Арустамов. - М.: Изд. дом «Дашков и К°», 2000. - 284 с.

3. Экология и развитие стран Балтийского региона : доклады 5-й Международной конференции, 6-9 июля 2000 г. - СПб.: Международная академия экологии, безопасности человека и природы (МАНЭБ), 2000. - 344 с.

ISSN 1815-588 X. Известия ПГУПС

2006/4