КОМПЛЕКСНОЕ РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ ВЫЯВЛЕНИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ГИДРОСФЕРЫ НЕФТЬЮ И ЕЁ УТИЛИЗАЦИИ

Загрязнение нефтью объектов гидросферы является одним из наиболее острых экологических проблем современности. В последние десятилетия миллионы тонн нефти при аварийных разливах, попадают в океаны и моря и на первой стадии покрывают плёнкой нефти значительные водные акватории негативно влияя при этом на состояние природной среды. Одним из подверженных загрязнению нефтью в результате хозяйственной деятельности пяти сопредельных государств является Каспийское море. Каспийское море относится к крупнейшим нефтяным провинциям мира. Площадь её нефтяного загрязнения с той или иной частотой временами доходит до 5000 км2 и более. Это серьезный фактор, приводящий к ухудшающим общую экологическую ситуацию в Каспийском море. При этом Западный берег Южно-Каспийской впадины относится к районам наиболее интенсивного загрязнения поверхности Каспийского моря [1-7]. Неуёмная эксплуатация новых месторождений, растущая добыча нефти, её небезопасная транспортировка приводит также и к росту аварийных разливов нефти, сопровождающихся огромными финансовыми и природно-экологическими потерями. С утечками нефти сопряжены любые операции по ее добыче, подготовке к транспортировке и любой логистической операции доставки её до пункта назначения. При этом масштабы потерь могут сильно различаться, быть как сравнительно незначительными и легко аккумулируемыми экологическими системами, так и катастрофическими, способными уничтожить биоту района загрязнения. При оценке последствий нефтяного загрязнения не всегда можно однозначно судить о возможности возврата экосистемы к ее устойчивому состоянию. Особое беспокойство вызывает загрязнение закрытых внутренних морей и Каспия в том числе. Для обнаружения разлива нефти и планирования мероприятий по его ликвидации важно знать его основные параметры и время или скорость его формирования, а также физико-химические свойства нефти. Попав в водную среду и растекаясь по водной поверхности, нефть загрязняет большие площади водоёмов. Причиной пагубного воздействия нефти на гидросферу является её химический состав и образование стабильных эмульсий нефти и морской воды в привязке к природно- климатическим условиям. Растворимость нефти в воде незначительна, а накопление его происходит как на поверхности, так и на дне водоемов. При этом даже при толщине нефтяной пленки 0.1 мм и более существенно замедляются процессы как проникновения атмосферного кислорода в воду, так и удаления из воды углекислоты. Влияние нефти на живые организмы проявляется в нарушениях физиологической активности, болезнях, вызванных внедрением токсичных углеводородов в организм, изменениях в биологических особенностях среды обитания и т.д. что обуславливает сложность возврата экосистемы к ее устойчивому состоянию. Анализ космических снимков показывает, что области нефтяных загрязнений это трассы морских перевозок, нефтяные месторождения шельфовых зон а также устья крупных рек. Обширные систематические исследования воздействия человечества на экологию гидросферу в работах Патина С.А., который дал детальную оценку загрязнения нефтью морей и океанов. Следует особо отметить то, что естественные процессы самоочищения по причине систематического попадания нефти и нефтепродуктов в морскую воду не в силах справляться с динамикой и уровнем её загрязнения. Проб-лемы загрязнения гидросферы, а также обнаружения аварийных разливов нефти и оценки их вредоносного влияния на экологию основательно рассмотрены в работах Кондратьева К.Я., Патина С.А.,Израэля Ю.А., Алёшина И.В., Гольдберга В.М., Бескида П.П., Щербакова А.А.,Ермаковой Я.С., Лавровой О.Ю., Голубева Д.А.,Березина С.В., Врагова А.В., Котовой Л.А., и др. из СНГ. Исследователи достигли больших успехов в разработке эффективных дистанционных методов выявления аварийных разливов нефти. Следует отметить, что в районе Южно-Каспийской впадины есть более трёхсот подводных вулканов и большинство грязевых вулканов находится в грифонной стадии развития, которая также сопровождается выделением илистой грязи, воды, газов и нефти. В процессах периодической активизации подводных вулканов и грифонов усиливаются проявления на водной поверхности нефтяных пятен. Публикации, посвященные исследованию и анализу их проявлений на радиолокационных снимках представлены в трудах Костяного А.Г., Лавровой О.Ю., Митягиной М.И. и др. [8-9]. Эксперименты показали, что в определённых условиях даже через несколько месяцев затопленная масса является подвижной, и нефть может освободившись от растворившихся компонентов подняться на поверхность . В некоторых случаях перспективным является использование детергентов, к которым относятся химические вещества, образующие эмульсии и способные воздействовать на молекулы углеводородных соединений изменяя их поверхностное натяжение. В тёплые времена года происходит как выветривание летучих фракций нефти, так и ускоренно идут процессы их фотоокисления. Эффективным признана разработанная и широко используемая в мире очистка и выделение нефти посредством реализации относительно дорогостоящего технологического процесса ALFA LAVAL и APEX, которые успешно прошли проверку и реализованы в Румынии, Северной Америке, Норвегии, а также в Татарстане и Башкортостане РФ с эффективном выделением нефти и очисткой загрязненных нефтью земель и некоторых водных объектов. Известны и на практике нашли широкое применение механические методы ликвидации нефтяного загрязнения воды. Разливы нефти и нефтепродуктов обычно локализуются бонами и затем до 80-90% их объёма собирается специальными сборщиками. Однако, если механические методы в основном и решают проблему сбора нефти либо нефтепродуктов при авариях для их утилизации, то в экологическом аспекте их роль не столь оправдана и оказалась мало-эффективной в очистке растекшейся тонкой пленкой нефти на воде, либо же со временем проникшей в воду [10-11]. Разрушение возможных эмульсий, осуществляется химическими, окислительными и наконец микробиологи-ческими методами, а стало быть имеет место их безвозвратная потеря.
Не вызывает сомнения то, что предпринимаемые исследования по выявлению аварийного разлива нефти могут иметь смысл только в том случае, если она реально способствует хотя бы частичной её утилизации после проведения работ по сбору разлитой нефти. Учитывая указанное выше после аварийного загрязнения нефтью жизненно необходимым является незамедлительный сбор нефти с морской поверхности. Используемые для этих целей полимерные сорбенты, несмотря на высокую гидрофобность и нефтеёмкость всё же экологически неприемлемы. Сорбенты из растительного сырья и даже отходов сельхозпродуктов, даже при наличии некоторых недостатков, всё же представляют определённый интерес и обладают рядом преимуществ, основная из которых их экологическая безвредность. Однако недостаточно высокая технологичность использования ряда отходов деревообрабатывающей промышленности и ряда сельхозпродуктов не делает возможным их практическое применение в качестве собирателей разлитой нефти с водной поверхности. Нами, в процессе проведения исследований собирательной способности и сравнительных испытаний с целью оценки возможности их практического применения выявлены некоторые вполне доступные и представляющие большой интерес собирателей на основе природного растительного сырья. Установлено, что они как по нефтеёмкости, так и по гидрофобности на 15-40 % превосходят другие доступные природные продукты (древесные опилки, торф, отруби, солома, шелуха злаковых культур). Итогом исследований явились разработка способа, позволяющего с высокой эффективностью осуществлять сбор разлитой нефти с морской поверхности, а также наводного устройства для реализации непрерывного извлечения сорбированной нефти для её последующей утилизации.