Файл: Источники и состав загрязнителей нефтегазовой отрасли.doc
Добавлен: 07.11.2023
Просмотров: 49
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Как свободные, так и малоподвижные связанные формы нефтепродуктов отдают летучие фракции в атмосферу, а растворимые соединения в воду. Со временем этот процесс полностью не прекращается, так как микробиологические процессы трансформации углеводородов приводят частично к образованию летучих и водорастворимых продуктов их метаболизма.
2.2 Влияние нефти и нефтепродуктов на почвенные экосистемы
Пропитывание нефтью и нефтепродуктами почвенной массы приводит к активным изменениям химического состава, свойств и структуры почвы. Прежде всего, это сказывается на гумусовом горизонте: количество углерода в нём резко увеличивается, но ухудшается свойство почв как питательного субстрата для растений. Гидрофобные частицы Н и НП затрудняют поступление влаги к корням растений, что приводит к физиологическим изменениям последних. Продукты трансформации Н резко изменяют состав почвенного гумуса. На первых стадиях загрязнения это относится в основном к липидным и кислым компонентам. На дальнейших этапах за счёт углерода Н и НП увеличивается нерастворимый углеродный остаток.
В почвенном профиле идёт изменение окислительно-восстановительных условий, увеличение подвижности гумусовых компонентов и ряда микроэлементов. Загрязнение почв Н и НП приводит к резкому нарушению в почвеном микробиоценозе. Комплекс почвенных микроорганизмов отвечает на нефтяное загрязнение после кратковременного ингибирования повышением своей валовой численности и усилением активности. Прежде всего, это относится к углеводородокисляющим микроорганизмам, количество которых резко возрастает по сравнению с незагрязнёнными почвами.
Сообщество микроорганизмов почвы принимает неустойчивый характер. По мере разложения Н и НП в почве общее количество микроорганизмов приближается к фоновым загрязнениям, но количество нефтеокисляющих бактерий (долго, например, в почвах южной тайги до 20-30 лет) значительно превышает те же группы в незагрязнённых почвах. Нефтяное загрязнение подавляет фотосинтетическую активность растений. Это сказывается прежде всего на развитии почвенных водорослей. В зависимости от дозы Н, попавшей в почву, и сохранности почвенного и растительного покрова наблюдаются различные реакции почвенных водорослей: от частичного угнетения и замены одних группировок другими до выпадения отдельных групп и полной гибели всей альгофлоры.
Индикационным признаком экстремальных условий, находящихся на грани зон толерантности и резистентности, является изменение видового состава водорослей. Динамика и степень самоочищения в пределах зоны толерантности хорошо отражается численностью водорослей. Загрязнение Н и НП оказывает длительное отрицательное воздействие на почвенных животных, вызывая их массовую элиминацию в интенсивной зоне загрязнения. Отрицательное действие загрязнения осуществляется в результате прямого контакта с Н и НП и через изменение свойств загрязнённых почв. Летучие фракции Н и НП проявляют эффект сразу после контакта с педобионтами, эффект тяжёлых фракций проявляется позже.
-
Допустимый уровень загрязнения почв
Почвы считаются загрязнёнными Н и НП, если их концентрация достигает уровня, при котором: начинается угнетение или деградация растительного покрова; падает продуктивность сельскохозяйственных земель; нарушается природное равновесие в почвенном биоценозе; происходит вытеснение одним-двумя бурно произрастающими видами растительности остальных видов, ингибируется деятельность микроорганизмов, исчезают виды альгофлоры, мезофауны и т.п.; происходит вымывание Н и НП из почв в подземные или поверхностные воды; изменяются водно-физические свойства и структура почв; заметно возрастает доля углерода Н и НП в некарбонатном (органическом) углероде почв (до 10% и более от всего органического углерода).
В различных почвенно-климатических условиях концентрация Н и НП в почвах, при которых почвы можно считать загрязнёнными, различна. Она зависит от природных условий способности данного типа почв к самоочищению, от вида и скорости распада Н и НП, их токсичности и др. в связи с большим разнообразием типов почв, не может быть единого показателя загрязнения почв для всей территории Казахстана. В различных природных зонах и типах почв при одном и том же уровне загрязнения скорость самоочищения будет различной. Реакцию биогеоценоза на различные содержания Н и НП в почвах в различных природных зонах можно установить только экспериментально. При этом необходимо учитывать, что большое значение имеет первоначальная нагрузка загрязняющих веществ на почву. При одном и том же уровне остаточного загрязнения экосистема может восстановиться или не восстановиться в зависимости от того, насколько начальный уровень загрязнения нарушил экосистему.
Минимальный уровень содержания Н и НП в почвах, выше которого наступает ухудшение качества природной среды, можно назвать нижним допустимым уровнем концентрации. Такой уровень Н и НП в почве в большинстве стран не установлен, так как он зависит от сочетания многих факторов: состава и свойств почв, климатических условий, вида Н и НП, типа растительности и типа землепользования и требует достаточно длительного времени и средств. Эти нормы должны быть дифференцированы в зависимости от гидродинамических условий района и типа почв.
Для установления экологически безопасного содержания Н и НП установление нижнего допустимого уровня недостаточно. Природные экосистемы, в частности почвы, обладают большим потенциалом самоочищения от Н и НП, в них действуют физико-химические и микробиологические процессы разрушения углеводородов нефти. Поэтому, если своевременно установить источник загрязнения, концентрация Н и НП в почве будет снижаться, пока не достигнет безопасного уровня. Важно выявить уровень содержания Н и НП в почвах, выше которых процессы самоочищения резко замедляются и почва сама не может справиться с загрязнением и деградирует. Этот уровень можно назвать верхним допустимым уровнем, или пределом потенциала самоочищения.
Почвы, содержащие Н и НП выше верхнего допустимого уровня самостоятельно не выйдут из стадии деградации и будут оказывать устойчивое негативное воздействие на контактирующие с ними компоненты окружающей природной среды. Естественно, что почвы с таким уровнем загрязнения подлежат санации и рекультивации. В интервале загрязнения между нижним и верхним допустимыми уровнями негативные процессы в связи с загрязнением почв Н и НП уже ощутимы, но они не приводят к негативным необратимым изменениям в почве и окружающей среде.
Растительность постепенно восстанавливается, вторичное загрязнение вод не достигает ПДК, процессы биодеградации НП происходят самопроизвольно. Специальных рекультивационных мероприятий не требуется. Однако время самовосстановления почв достаточно продолжительное - от 10 до 30 лет и более в зависимости от типа почв.
Ориентировочным допустимым уровнем содержания нефти и нефтепродуктов в почвах предлагается считать нижний допустимый уровень загрязнения, при котором в данных природных условиях почва в течении одного года восстанавливает свою продуктивность, а негативные последствия для почвенного биоценоза могут быть самопроизвольно ликвидированы. Такая оценка может быть дана для верхнего гумусового горизонта почв (примерно 20-30 см). наблюдения за загрязнением всего почвенного профиля могут служить для разработки миграционного водного показателя вредности, который характеризует способность вещества переходить из почвы в грунтовые воды и поверхностные водоисточники.
Для почв черноземного центра Казахстана нижняя граница слабого загрязнения нефтью - 3000 мг/кг может считаться допустимым уровнем. В то же время, по данным, полученным для Казахстана, специальные мероприятия по санации и восстановлению почв, загрязнённых Н, требуются, начиная с уровня 10 000 мг/кг. Вполне понятно, что для точного выбора ОДК, на который надо ориентироваться при проведении экологических анализов на содержание НП, следует пользоваться такими аналитическими методиками, которые позволяли бы не только определить суммарное количество НП, но и установить их состав, что возможно лишь с помощью газовой хроматографии.
Заключение
Нефть является экологически опасным веществом, которое при попадании в окружающую среду (в почву, в водоемы) нарушает, угнетает и заставляет протекать иначе все жизненные процессы: подавляет дыхательную активность и микробное самоочищение, изменяет соотношение между отдельными группами естественных микроорганизмов, меняют направление метаболизма, угнетает процессы азотфиксации, нитрификации, разрушения целлюлозы, приводит к накапливанию трудноокисляемых продуктов, уменьшает количество корневых выделений и органических остатков растений, являющихся важнейшими факторами питания микроорганизмов.
Нефть и нефтепродукты в естественных условиях разлагаются в течение многих лет, все это время нанося природе ущерб.
Продукты первичного разложения нефтепродуктов являются более сильными экотоксикантами чем сами нефтепродукты. Например, сточные воды предприятий нефтехимии остаются токсичными даже после 6 месяцев отстаивания, а в местах пролива нефтепродуктов на почву (коричневых пятен) трава не растет по много лет.
Список использованных источников
1. Степановских А.С. Охрана окружающей среды. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2000 – 559 с.
2. Рязанов В.А. Биологическое воздействие и гигиеническое значение атмосферных загрязне-ний. – М.: Медицина, 1988 – 206 с.
3. Новиков Ю.В. Экология, окружающая среда и человек. – М.: ФАИР-ПРЕСС, 2000 – 320 с.
4. Малов Р.В. О влиянии окиси углерода на организм человека. – М.: Транспорт, 2003 – 156 с.
5 Владимиров А.М., Ляхин Ю.И., Матвеев Л.Т., Орлов В.Г. Охрана окружающей среды. – М.: ЮНИТИ, 1998 – 530 с.
6. Брылов С.А. Охрана окружающей среды. – М.: Высшая школа, 1985 – 272 с.
7. Беляев В.Б. Экономические аспекты проблемы загрязнения окружающей среды продуктами нефтепромысла, 2001 – 320 с.