Анализ влияния нефти и нефтепродуктов на природную среду. Методы обезвреживания нефтезагрязнённых воды и почвы. Изучение процессов воспламенения и горения нефтяного шлама. Разработка технологии переработки и утилизации осадков очистных сооружений.
Аннотация к работе
Развитие промышленных предприятий, постоянное увеличение добычи и переработки природных ресурсов, рост народонаселения неизбежно приводит к проблеме загрязнения и негативного воздействия на природную среду. В связи с этим следует отметить, что наиболее острые из них связаны с загрязнением природной среды предприятиями машиностроительной отрасли, нефтеперерабатывающих заводов, на железнодорожном транспорте, а также с проблемой малых населенных пунктов, в которых отсутствуют или безнадежно устарели очистные сооружения.
Нефтепродукты и нефтесодержащие отходы являются одним из основных загрязнителей в населенных пунктах при транспортировке нефти, продуктов ее переработки, авариях транспорта, очистке цистерн и емкостей на предприятиях. Около 65 % потерь нефтепродуктов составляют сбросы от промышленных предприятий. Общие потери нефти равны 0,23 % от мировой добычи. Также остро стоит вопрос, связанный с хранением на территории предприятий осадков очистных сооружений, в виде гальванического шлама, который содержит ряд металлов, оказывающих отрицательное воздействие на природную среду.
Большое значение в решении проблем охраны природной среды от различных загрязнений придается мерам научно-технического характера. Наиболее развитым направлением решения этой проблемы является разработка специальных технологий, очистных установок и сооружений для улавливания, переработки и утилизации газообразных, жидких, твердых отходов, т.е. локализации и ликвидации техногенных воздействий на природную среду.
Цель работы состоит в разработке и совершенствовании технологий локализации и ликвидации негативных техногенных воздействий различных предприятий и населенных пунктов на природную среду.
1. Аналитический обзор
1.1 Анализ влияния нефти и нефтепродуктов на природную среду. Методы обезвреживания нефтезагрязненных воды и почвы
Охрана и очистка окружающей среды от различных загрязнений является одной из важнейших проблем современности [1-5]. Поскольку водные и почвенные ресурсы ограничены, то особую актуальность приобретает охрана воды и почвы от загрязнений нефтепродуктами, которые попадают в окружающую среду в процессах нефтедобычи, переработки, транспортировки, хранения и применения. Загрязняющие почву нефтепродукты (НП) ухудшают водный режим и физические свойства почв, оказывают токсическое действие на рост растений и развитие живых организмов, снижают содержание подвижных соединений азота, фосфора и калия.
Выявление факторов, определяющих вредное влияние НП на среду и активизирующих процессы разложения НП, позволяет решить вопросы очистки воды и рекультивации загрязненных земель. Очистка почвы и воды от нефтяного загрязнения представляет большой теоретический и практический интерес. Актуальны они на Дальнем Востоке. В экологическом отношении нагрузка на природные компоненты здесь велика. Загрязнение НП создает критические ситуации в почвенных, водоохранных, санитарно-гигиенических и экологических аспектах. Рост добычи и переработки нефти сопровождается возрастающими загрязнениями окружающей среды. Под загрязнением следует понимать такие изменения физических, химических, биологических свойств воды и почвы, которые делают их опасной для человека, животных, а также обитающих в них организмов.[5-10]
Углеводороды попадают в водную систему из разных источников. В настоящее время ежегодно в море поступает до 12 млн. тонн углеводородов при естественных выходах нефти и газа на морском дне или побережье. [11]
Естественные поступления нефтяных углеводородов в воду до вмешательства
У человека уравновешивались их естественной убылью. Ныне антропогенное поступление нефти и НП в Мировой океан достигает огромных размеров и значительно превышает их естественный приток [16, 17].
У нефти сложный физико-химический состав. В ней могут присутствовать тысячи соединений, в любом сорте нефти содержится 200 - 300 различных соединений. На 50 - 98 % нефть состоит из углеводородов. Выделяют следующие типы углеводородов: Алканы (парафины), которые содержатся в залежах нефти в виде газов, жидкостей или твердых веществ. Алканы сравнительно малоядовиты и поддаются биологическому разложению.
Циклоалканы (нафтены) - эти соединения имеют 5 - 6 атомов углерода, расположенных в виде колец, устойчивые, плохо поддаются биологическому разложению. Нафтены составляют 30 - 60 % нефти.
Ароматические соединения составляют 20 - 40 % нефти. Среди них летучие соединения (бензол, толуол, ксилол), бициклические соединения (нафталин), трициклические (антрацен, фенантрен) и полициклические (пирен).
Судьба нефти, которая попала в океан, различна, она зависит от ее состава и действия различных факторов.
1) Распространение. Если количество нефти невелико, на воде появляется радужная пленка. 100 - 200 л нефти могут покрыть 1 кв. км поверхности моря пленкой толщиной 0,1 мм. При разливе большого количества нефти на поверхности моря образуется более толстая пленка.