Особенности загрязнения нефтепродуктами окружающей среды. Чибисова

Попадание нефти и ее компонентов в окружающую среду, будь то воздух, вода или почва, вызывает изменение их физических, химических, биологических свойств и характеристик, нарушая протекание естественных биохимических процессов. В ходе трансформации углеводороды нефти способны образовывать токсические соединения, обладающие опасными для здоровья человека свойствами, в том числе и канцерогенными, которые характеризуются стойкостью к микробиологическому расщеплению.

Сложность проблемы заключается не только в ее масштабах, но и в разработке критериев и методов борьбы с этим сложным и непостоянным по своему составу загрязнением. Что же такое нефть и ее производные - нефтепродукты? Нефть, как известно, горючее ископаемое, сложная смесь углеводородов (парафиновых, нафтеновых и в меньшей степени ароматических) с другими органическими соединениями (кислородными, сернистыми и азотистыми). Содержание углерода в нефтях колеблется в пределах 82-87 %, водорода - 11-14 %, серы - 0,1-5 %, а содержание азота и кислорода не превышает десятых долей процента. К кислородным соединениям нефти относятся нафтеновые кислоты, фенолы, асфальто-смолистые вещества. Сернистые соединения содержатся в нефтях главным образом в виде сероводорода, меркаптанов, сульфидов, дисульфидов, тиофенов и тиофанов, азотистые соединения - в виде гомологов пиридина, пиперидина, гидрохинолина. Кроме того, в нефти после ее озоления обнаружено свыше 20 различных элементов (Са, Fe, Si, Zn, Си, Al, Mg, Ni, V, Na, Sn, Ti, Mn, Sr, Pb, Co, Ag, Ba, Be, Cr и др.), содержание которых (в перерасчете на нефть) находится в пределах 5x10^-6 -1x10^-3 %.

В результате переработки нефти получают нефтепродукты (НИ) - смеси углеводородов и некоторых их производных: топлива (реактивное и газотурбинное топливо, бензины, лигроины, керосины, дизельное топливо, мазут и другое горючее), масла, твердые углеводороды (парафины, церезины и озокериты), битумы, кокс нефтяной, сажу, различные продукты пиролиза нефти (бензол, толуол, ксилол и другие соединения), мылонафты, асидолы, деэмульгаторы, хлорпарафин и др.

Предельно допустимые концентрации нефтяных загрязнений в различных объектах окружающей среды зависят от вида нефтепродуктов или назначения воды и составляет:

для воды - от 0,001 (фенол) до 3 мг/л. Принятое суммарное содержание нефтепродуктов в соответствии с ОСТ 38.01378-85 -0,05 мг/л;

для почвы - 0,1 мг/кг. Однако ПДК суммарного содержания нефтепродуктов в почве не стандартизировано; установлены ПДК для некоторых видов нефтепродуктов: бензол - 0,3 мг/кг; толуол - 0,3 мг/кг; ксилол - 0,3 мг/кг;

для воздуха - 0,05 - 5 мг/м³.

Разлитые нефтепродукты обычно существуют в четко различимых формах:

свободной - разлитые НП плавают на поверхности открытых водоемов либо, просачиваясь через грунт, образуют на поверхности подземных водоносных горизонтах так называемые линзы (погребенная форма или техногенные месторождения НП):

растворенной - НП растворимы в поверхностных или подземных водах;

адсорбированной - НП связаны с почвогрунами;

испаренной - НП, испаряющиеся с поверхности воды или почвы, а также их пары, мигрирующие в атмосферу через почвогрунты либо защемленные в их поровом пространстве.

Многообразие нефтепродуктов заключает в себе сложность проблемы их мониторинга: каждый из продуктов, имея собственный обусловленный химический сосостав, обладает индивидуальной растворимостью и биодеградацией. Для нефтей, например, растворимость составляет 10-50 мг/л, для бензинов - 9 -505 мг/л, для керосинов - 23 - 5 мг/л, для дизельных топлив - 8 -22 мг/л. Увеличение растворимости наблюдается в ряду: ароматические > циклопарафиновые > парафиновые, а скорость биодеградации возрастает в ряду: н-алканы > разветвленные алканы > ароматические углеводороды > циклопарафины. Поэтому необходимо разрабатывать специфические методики контроля для каждого отдельно взятого загрязнителя.

Выработка методологии борьбы с загрязнением окружающей среды нефтью и НП крайне сложное дело, поскольку реакция почвы, например, далеко не одинакова с реакцией воздуха или воды. Даже реакция почв на загрязнение нефтью и НП, их чувствительность к этим загрязнителям отличаются в разных почвенных зонах, а также в пределах сопряженных ландшафтов. В случае с водой проблема заключается в том, что нефтяные загрязнения в природных водах имеют тенденцию к рассеиванию и миграции. Различие наблюдается и в поведении объектов водной среды: поверхностных, подземных водах и почвогрунтах. Так, например, в поверхностных водах состав НП под влиянием испарения и интенсивного протекания химического и биологического разложения претерпевает за короткий срок быстрые изменения, а в подземных водах, наоборот, процессы разрушения заторможены.

Поиск по сайту: