Методи за почистване на морската среда от замърсяване с нефт, публикувани в списание "млад учен"

Нефт и масло са най-честите замърсители в океаните. Майор антропогенно вода и дънни утайки фактори замърсяване масло са рутинна поддръжка по време на транспортирането на нефтени разливи по време на транспортиране и масло производство офшорни, заустването на промишлени и битови отпадъчни води и отпадъци [1]. Замърсяване на морската среда от нефт се случва и в подземни и подводни ремонт на съществуващи кладенци, разливи на нефтопроводи, необходимостта от пречистване на отпадъчни води в областта на петрол и петролни рафинерии.

Проблемът със замърсяването на околната среда с нефт и нефтопродукти в резултат на човешка дейност, свързана с употребата на петрол и петролни продукти, е несъмнено една от най-значимите екологични проблеми на съвременното общество в България и по света [2]. Отрицателното въздействие на компонентите на петрол и петролни продукти върху околната среда са широко известни, и неспазване на законодателството за околната среда при използването на тези видове енергийни ресурси, може да доведе до промени в химичните и микробиологичните състав на почвите, замърсяване на повърхностните и подземните води, морските води и атмосферата.

замърсяване на почвата и водата от въглеводороди причиняват огромни щети на местните екологични общности, поради натрупването на замърсявания в животински и растителни тъкани може да доведе до тяхната загуба или мутация. В тази връзка, един от основните проблеми на изследване е да се намерят ефективни начини за пречистване на почвата и водните екосистеми замърсители от петрол, петролни продукти и други органични токсични съединения.

Понастоящем ние разработихме различни методи за пречистване и възстановяване на морските води от нефтени разливи, включително механични (събиране масло от повърхността на водата от различни устройства), физико-химически (например, контролирано изгаряне, използването на различни адсорбенти, дисперсионни и емулгиране) и биоремедиацията метод [3].

Механизирана метод за съдове за възстановяване масло се използват с различна повърхностна вода и специално оборудвана стрели, nefteotkachivayuschimi помпи и други устройства. Booms (плаващи) бариери са модифицирани (константа плавателност, надуваема, приливи и отливи, поп и т.н.) и от специална тъкан с висока якост и устойчивост на петролни въглеводороди и служи да ограничи разпространението на масло петна по повърхността на водата, а също допринасят събиране на концентрирания [4]. услуги за околната среда са разположени в най-големите морски и речни пристанища, които са оборудвани с масло, камиони боклук, предназначени предимно за отстраняване на замърсяването с нефт от голяма площ разлив. Основният недостатък на този метод е невъзможността за отстраняване на тънък филм от масло повърхността на водата.

За опростяване и ускоряване на процеса на петролни замърсители механично събиране от повърхността с помощта на различни физикохимични техники. Те включват използването на различни адсорбенти, например, торф bertinat - обезводнява торф, Aerosil - пирогенен силициев диоксид (SiO2), сорбент на базата на стирол-бутадиен каучук в трохи форма и т.н. [4, 5] .. Най-предпочитано, въглеродни сорбенти, особено uglematerialov висока порьозност, което се постига чрез специална обработка на въглища: хидрофобен експандиран перлит, въглеродни адсорбенти са произведени по време на окисляването на въглища карбонизация, на карбонизирана въглища, топлинно разширен графит [6, 7]. Освен това, се използва широко синтетични сорбенти, произведени от полипропиленови влакна, образувани в нетъкани материали с различна дебелина [8]. Освен това, се използва полиуретанова гъба или гранулирана форма, форма полимерен полиетилен с пълнители и други видове пластмаси. Както сорбенти са широко използвани порест материал .: Ash, коксовите отсевки, торф, силикагели, гелове алумина, активна глина и т.н. Най-голям интерес е сорбенти са различни производствени отпадъци [9]. Когато те се използват като сорбенти решени два проблема наведнъж: пречистване на замърсена вода и изхвърляне на отпадъци. Като масло абсорбери са широко използвани дървесни отпадъци и целулозната промишленост, като дървени стърготини [10] и лигнин [11], растителни отпадъци бельо пожари, химически модифициран [12], ориз и елда люспи [13,14], слънчогледово карбонизирана обвивка [15, 16], на висока честота плазма модификация кора пшеница [17], пулп суши захарно цвекло [18, 19], царевица кочан, лекувани с втечнен въглероден диоксид [20]. Известните методи за получаване на сорбенти от брезова кора от взривно autohydrolysis, и композитен penosorbentov направени на базата на урея пени пълни кора [21]. Налице е също възможността от феромагнитен сорбент за събиране на масло от повърхността на водата на базата на големи промишлени отпадъчни неорганични вещества [22].

Налице е също така, обаче, на практика не се прилага този метод разлив масло като утаяване [23]. Този метод се осъществява чрез покриване повърхността на утаители масления слой (строителство вар, Триполи съдържащ монтморилонит с равномерно разпределение на калцит, клиноптилолит, кварц, hydromicas и фелдшпат), който се сорбира върху себе си масло, и заедно с утаител капки към долната водната обект. Методът е критикуван от природозащитници като отрицателно влияние върху жителите на дъното на водната екосистема.

Физикохимичните методи могат ефективно да елиминират масло, разположен на повърхността само като плаващ слой [24]. Други условия на масло, като се разтваря във вода или постоянната на дъното на маслото, са недостъпни за премахване на този метод. В допълнение, съществува проблемът за рециклиране на отпадъци, съдържащи сорбенти масло. Регенерирането на този вид отпадъци е почти невъзможно поради високите материални и енергийни разходи за изпълнението на този процес. В допълнение, може да се абсорбира масло може да съдържа токсични съставки, които носят вреда не само околната среда, но също така и на металните конструкции на пристанищни съоръжения и корпуси на кораби, увеличаването на корозионните процеси.

Методите, използвани за възстановяване на вода, описани по-горе, често сами причина голяма екологични щети природата от замърсяване масло [4]. Някои от тях не изваждайте масло, но само толкова по-силно те се въвеждат в околната среда. Диспергиращите се използват за отговор на нефтени разливи, са токсични за морски организми, отстраняване на кислород от водата, създавайки мъртви зони по време на спокоен [25]. Освен това, в състава на много химически емулгатор настоящите ароматни въглеводороди, които са токсични за морски живот и отлага върху дъното на така филм масло унищожава всички дънни фауна. [5]

Повечето технологии, използвани в практиката механична и физико-химична обработка на вода от нефт и нефтопродукти многостепенен, трудоемки и включват големи разходи за материал [26]. Освен това, тези методи не осигуряват пълно отстраняване регенериране масло от повърхността на водата, да не говорим за масло, разтворени или емулгирани във вода.

За да почистите повърхността на морски води Биологични методи включват използването на биологични продукти на базата на различни видове микроорганизми или в научен език, биоремедиацията (био - живот, remedio - лечение). Този метод се основава на въвеждането на замърсена вода тялото активни микроорганизми-деструктори, която позволява не само да се извърши ефективно почистване на нефтени разливи, но също така да стимулира естествените процеси за възстановяване на самопочистване екосистема [27]. За биоремедиацията водната среда се използва концентрирани биологични, които се основават на специално подбрани въглеводороди окисляване микроорганизми (бактерии), ензими и Biosur-factants (повърхностно активни вещества), способни да ускоряват процесите на естествено разлагане на органично замърсяване поради бързото разграждане на органични молекули, по същество по този начин улеснява поглъщането от бактерии замърсители [28].

Биолечение се смята за един от най-важните за околната среда и икономически ефективна технология за морски пречистване на околната среда, което води до завършване на разграждане на комплекс масло нефтени въглеводороди в микробния метаболизъм на по-проста нетоксични съединения (например, СО2 и Н2 О), който отново участва в биохимичен цикъл на хранителни вещества в природата [3]. Процесът на биоремедиацията важно за биотрансформация на замърсителите микроорганизми-деструктори са нефтени въглеводороди.

Микробиологични методи за пречистване на водна среда от замърсяване масло включват използването на биологични продукти на основата на монокултури микроорганизми, микробни общности (консорциуми и асоцииране) и генетично модифицирани щамове от микроорганизми [27]. Съставът на биологични могат също да присъстват различни адюванти стимулатор (нишесте, царевичен мацерат, фуражни дрожди, глюкоза, ензими, торове) или блокиране.

За да се повиши ефективността на пречистване на масло-замърсена вода с една от най-ефективните методи за повишаване на окислителния активност на микробни клетки, е имобилизация на микроорганизми по повърхността на носител, или да ги включва в гелове гранули (капсулиране) [29]. Важно предимство на имобилизираните клетки е да запазят жизнеспособността и метаболитна активност за продължителен време.

За имобилизиране на микроорганизми се използват различни носители: естествени неорганични материали (глина [30], вермикулит, полученият изпичане на природните хидратирани слюди [31], смес от глина и лигнитни отпадъци въглища [32], диатомит [33] природни силикати, морски гъба и т.н.) .; природни органични (полимерни) материали: хитин и хитозан [34, 35], растителен отпадъчен продукт топлинна обработка на [36], лигноцелулоза дървесни и тревисти произход, вторичен целулоза, съдържаща суровина, лигнин [37], царевично брашно [38], торф [39, 40], торф [41], смес от торф, бентонит, алгинат и хитозан [42]; композитни материали, като например целулоза и зеолити [43], полиуретан и зърнени отпадъци, като елда люспи, ориз и слънчоглед [44] и прах фракция стъкловидни фосфатни торове [45, 46].

Най-обещаващите материалите, използвани за производство на адсорбенти за закрепване микроорганизми са естествени органични материали и отпадъчни продукти от растителен произход [5]. Тъй като последната може да се прилагат различни обвивки: елда, ориз, слънчоглед, просо, царевица, ечемик, и т.н. [47-49] ... Те са, като правило, са неразделна част от съществуващите екосистеми. Тяхното действие е особено ефективен при събирането на тежки нефтени фракции. Използването на сорбенти базирани мембрани, получени чрез очукване просо [49], елда корпуси и оризови люспи [13, 14, 50] дава висока степен на отстраняване на масло от повърхностните води.

Максимална ефективност на много биологични се постига само със значителна плътност на бактериите в разтвора, за предпочитане в топъл сезон. За да се повиши ефективността на петрола замърсени води донесе допълнителни минерални извори. За да активирате микроорганизмите често изисква изпълнението на техническите мерки (нагряване на вода, проветряване, разбъркване), което е доста отнемащ време процес [5].

Ползите включват биоремедиацията на околната среда и хигиенната безопасност за околната среда, възможността за целенасочено прилагане на точното място в точното време, с висока унищожаване на скоростта на замърсители от микроорганизми в екологични продукти на метаболизма на бактериите [27] на. Безспорните предимства биологични методи са тяхната ефективност, ефикасност и липса на вторични замърсители [51].

Основното предимство на този метод е използването на природни въглеводороди окисляване микроорганизми, които не са чужди на водната екосистема агент, който се появява, когато се използват различни физикохимични методи на лечение (адсорбенти, диспергатори) [4, 25]. Освен това, микроорганизми, използвани за разлив на петрол в морски води, са храна за планктон и други морски организми, като по този начин, предоставящи известни трофични взаимоотношения. Освен това, използването на водна среда за пречистване на земята форми на микроорганизми води до тяхната смърт след общо разграждане на замърсяване масло, при което не е необходимо за по-нататъшно пречистване след процеса на микробно разграждане.

Биолечение е един от най-ефективните технологии, в сравнение с физични и химични методи за пречистване, като се основава на природен физически, химически и биологични процеси в системата на морска вода, микрозамърсители, и нефт и нефтопродукти отстранява по време на микробния метаболизъм на [ 3]. Според проучвания, в сравнение с цената на химични и физични методи за почистване на морската среда от замърсяване с биоремедиацията може да спести до 50-70% от разходите.

Недостатък на този метод на почистване масло замърсена вода може да се нарече ниска ефективност на въглеводородни биологични при ликвидация на големи разливи на нефт и нефтопродукти, в които дебелината на филма масло на повърхността на водата е повече от 1 mm [4]. Освен това е необходимо пречистването на големи количества масло замърсена вода, за да се въведе значителни количества хранителни вещества, които стимулират микробна активност, включително азотни източници [52].

В момента, поради нарастване на търсенето на петрол и петролни продукти, не е възможно да се избегнат ситуации, в които може да се случи неизбежно замърсяване, включително и морските райони. Разглеждане в тази статия, механични и физико-химични методи за борба с тези замърсители да премахнете масло от повърхността на водата, но в борбата с емулгирано масло и масло тънък филм са почти безсилни. биовъзстановителен метод за пречистване на вода екосистема помага за премахване на недостатъците на тези методи и може да се използва заедно с тях за по-ефективно пречистване.

Основни понятия (генерирани автоматично). нефтени разливи, водна повърхност Бюлетин Казан процес, околната среда, България промишленост, Казан технологичен университет, почистване на замърсени с масла за пречистване на вода, петролни разливи, замърсяване с нефт, за почистване на повърхностните води, замърсени с масла води, морските води, разливи, като сорбенти, събиране на нефт, пречистване на вода, масло сорбент, нефтен разлив ефективност на почистването.