XIV Міжнародна наукова інтернет-конференція ADVANCED TECHNOLOGIES OF SCIENCE AND EDUCATION

Русский English




Научные конференции Наукові конференції

кандидат биологических наук, Кирсанова В.В. ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ГИДРОСФЕРЫ НЕФТЬЮ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ВОДНОГО ТРАНСПОРТА

Кандидат биологических наук, доцент, Кирсанова В.В.


Измаильский Факультет ОНМА

ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ГИДРОСФЕРЫ НЕФТЬЮ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ВОДНОГО ТРАНСПОРТА

                Сохранение природной среды является одной из наиболее актуальных проблем, стоящих перед современным человечеством. Стремительное развитие за последние 100 - 150 лет энергетики, промышленности, транспорта, сельского хозяйства привело к загрязнению окружающей среды вредными веществами. Наблюдаются необратимые изменения, которые отрицательно влияют на биосферу.

         Мировой океан не является исключением. Моря и океаны покрывают 79% поверхности нашей планеты. Являясь аккумулятором и источником тепла, моря регулируют климат планеты.

         Мировой океан обладает колоссальными биологическими, энергетическими и минеральными ресурсами. Он является крупнейшим поглотителем углекислого газа и производителем кислорода. Более половины кислорода, который поступает в атмосферу Земли, продуцируют мельчайшие водоросли - фитопланктон Мирового океана. Фитопланктон является также кормовым ресурсом рыб и средством самоочищения океана.

         Разнообразны формы подводной жизни: животный мир океана насчитывает более 180 тыс. видов, а растительный - более 10 тыс. разновидностей. Богатства океана могут стать одним из основных источников получения продовольствия для человека.

         Намечается добыча из морской воды ценных элементов и соединений. Уже сейчас океан дает человеку олово, серу, уголь, железную руду, магний, бром, газ, нефть. Доля добываемой из недр океана нефти достигает 1/3 общего объема. Согласно данным ООН объем мировой добычи нефти составлял в 1970г. 2200 млн.т., а в 1980г. он достиг 4000 млн. т. При этом из года в год растет доля эксплуатируемых нефтяных месторождений, расположенных в районе континентального шельфа. Сырая нефть с многочисленными продуктами ее переработки стала одним из основных веществ, загрязняющих морские воды, что вызывает наибольшую озабоченность человечества. Важным источником загрязнения Мирового океана является морской транспорт.

         Современные морские суда являются сложными плавучими сооружениями с мощными энергетическими установками и системами, которые в процессе работы приводят к образованию разнообразных видов отходов. [8]

         Особую опасность представляет загрязнение моря нефтью и нефтепродуктами. Нефтяная пленка на поверхности воды нарушает теплоотдачу, газообмен и влагообмен между океаном атмосферой. В результате погибают многие виды животных и растений, в том числе фитопланктон. [3; 4; 9]

         Основным источником энергии на водном транспорте являются нефтепродукты, которые используют в качестве топлива и смазочных материалов. Их использование сопровождается потерями в виде утечек из топливных и масляных систем, мелких разливов при ремонтных работах, случайных разливах при замене смазки, очистке фильтров. Нефтяные отходы обычно скапливаются в льялах, где перемешиваются с водой, которая также попадает в льяла в связи с утечками из водяных систем. Льяльные воды периодически удаляют с судов. Неочищенные льяльные воды являются одним из источников загрязнения моря. Морскую воду используют на судах для мойки грузовых и производственных помещений, механизмов и устройств. В этом случае также возможно загрязнение моря, так как воды или водные растворы препаратов, используемые для мойки при сбросе в море, могут содержать самые разнообразные вещества в разных концентрациях и сочетаниях.

         Танкеры в балластном переходе для обеспечения безопасности плавания вынуждены принимать забортную воду как балласт в освобожденные от нефти «грязные» грузовые танки.

         По прибытии в порт загрузки необходимо опорожнить грузовые танки от водяного балласта для приема в них новой партии груза.

         Если в порту имеются специальные сооружения для приема от танкеров нефтесодержащих балластных вод, то для экипажа танкера обычно не возникает проблем.

         Если же судно следует в порт загрузки, где нет береговых приемных сооружений, то экипаж танкера в процессе балластного рейса вынужден проделать ряд операций по последовательной очистке и мойке ряда грузовых танков, чтобы в результате последующей перебалластировки прибыть в порт загрузки имея в отмытых грузовых танках условно «чистый» балласт забортной воды, который можно было бы беспрепятственно слить за борт.

         Льяльные воды судов, а также балластные воды нефтяных танкеров являются одним из факторов загрязнения гидросферы нефтью. Отсутствие специальных сооружений для приема льяльных и балластных вод в отдельных портах усложняют процесс эксплуатации судов.

         В результате обобщения исследований, проводившихся различными странами под руководством ИМО, установлено, что наиболее опасным загрязнением для гидросферы является нефтяное загрязнение. По оценкам экологов общий объем загрязнения Мирового океана нефтью и нефтепродуктами составляет 5-20 млн.т. в год. [2; 4; 7; 8]

         Международная конвенция по предотвращению загрязнения моря с судов (МАРПОЛ - 73/78) регулирует вопросы защиты Мирового океана на международном уровне. Конвенция послужила мощным стимулом для поиска и реализации путей технического решения широкого круга вопросов индикации источников загрязнения, разработки [6] и внедрения установок и систем на судах и других плавсредствах, обеспечивающих защиту гидросферы.

         Во всем мире большое внимание уделяется способам очистки нефтесодержащих вод.

         Способы очистки нефти по характеру используемых процессов разделяются на механические, физико-химические и биохимические.

         Наиболее простым и, следовательно, наиболее доступным способом очистки воды от содержащихся в ней нефтепродуктов является отстаивание. В большинстве установок для очистки нефтяных вод в качестве первой ступени очистки используются сепараторы, работающие на принципе отстаивания.  [1; 8]

         В качестве второй ступени очистки нефтяных вод в судовых установках чаще всего применяют коалесценцию. Механизм процесса заключается в том, что частицы нефтепродуктов при контакте с поверхностью коалесцирующего элемента закрепляются на ней и укрупняются. Частицы укрупняются до тех пор, пока сила всплытия не оторвет укрупненную частицу от поверхности коалесцирующего элемента и не поднимет ее на поверхность воды. Вода с укрупненными частицами направляется в отстойную полость, из верхней части которой отделяются укрупненные частицы нефтепродуктов.

         Коалесцирующим веществом для данных фильтров могут служить различные материалы (песок, полистирол, паралон, полипропиленовые волокна).

         В настоящее время поиск исследователей направлен на создание новых материалов, обладающих повышенными коалесцирующими свойствами. Из существующих материалов менее чувствительны к засорению мягкие губчатые материалы.

         В некоторых типах судовых установок для очистки используется флотация. Сущность этого способа заключается в извлечении из нефтяных вод частиц нефтепродуктов пузырьками воздуха, всплывающих на поверхность. Эффективность флотации зависит от вероятности столкновений извлекаемых частиц с пузырьками воздуха и прочности прилипания частиц к поверхностям пузырьков. В свою очередь эти факторы во многом зависят от способа введения воздуха в воду. По этому признаку различают пневматическую и напорную флотацию. В пневматической флотационной установке пузырьки воздуха образуются за счет подачи сжатого воздуха в перфорированные трубы, уложенные вдоль дна емкости. Данная схема применяется в большинстве плавучих очистных станций.

         При напорной флотации, сначала создают перенасыщенный воздухом раствор нефтяных вод, помещая насыщенную воздухом воду в емкость, в которой поддерживается повышенное давление. Затем вода поступает во флотатор, в котором давление равно атмосферному.

При снижении давления из воды выделяется растворенный в ней воздух в виде мелких пузырьков, которые флотируют частицы нефтепродуктов на поверхность.

Для очистки нефтяных вод предложен электрохимический метод. Основными способами электрохимической очистки нефтяных вод является электрохимическая коагуляция и электрохимическая флотация.

В электрокоагуляторе, в результате пропускания постоянного тока через воду наблюдается образование гидроксида, который обладает повышенной активностью и сорбционной способностью, обеспечивая тем самым коагуляцию (укрупнение) частиц нефтепродуктов.

Электрокоагуляция имеет существенные недостатки, к которым относятся сравнительно большая потребность в электроэнергии, значительный расход листового металла, засорение пространства между электродами и продуктами электрокоагуляции, а также пассивация электродов.

Установлено, что регулированием плотности тока можно в значительной степени изменять концентрацию пузырьков газа во флотаторе. Эффект очистки воды от нефтепродуктов электрохимической флотации достигает 90%. [1; 5]

Разнообразие способов очистки нефтяных вод позволяет разнообразить типы установок очистки нефтяных вод. По принятой международной технологии все оборудования для очистки нефтесодержащих вод делятся на сепарационные и фильтрующие. В составе установок очистки нефтесодержащих вод должны быть два основных блока: сепараторы, обеспечивающие предварительную очистку и фильтры, обеспечивающие  вторичную очистку. Важным элементом установки ОНВ является подающий насос. Почти все установки ОНВ, эксплуатирующиеся на судах, оснащены приборами контроля, определяющими степень очистки нефтесодержащих вод, а также соответствующей системой управления запорными клапанами. В случае превышения нормы содержания нефти в сбрасываемой за борт воде установка прекращает работу или вода возвращается в цистерну. [1; 3]

В каждом конкретном случае тип очистного оборудования выбирает судовладелец исходя из условий эксплуатации и соображений экономики.

Сепарационное и фильтрующее оборудование установок ОНВ должно отвечать требованиям, изложенным в резолюции А - 393 Международного комитета по предотвращению загрязнения морской среды.

На оборудование (установки ОНВ), полностью отвечающее указанным требованиям, перед размещением на судне необходимо получить Свидетельство о типовом испытании Морского регистра. Один экземпляр такого свидетельства должен постоянно находиться на судне. [6; 9]

Требования ИМО изложенные в приложении конвенции МАРПОЛ 75/78 имеют очень важное значение для защиты гидросферы от нефтяного загрязнения. В результате предъявленных требований уменьшился выброс нефти в море при эксплуатации водного транспорта.

Остается актуальной проблема нефтяного загрязнения гидросферы при авариях нефтяных танкеров. В результате укрупнения судов увеличилась опасность аварий нефтяных танкеров.

Предупредительные акты защиты от загрязнителей морских акваторий должны рассматриваться с позиции мероприятий «судно - порт - морская среда - атмосфера» как единый, функционирующий в пространстве и во времени комплекс с системой действующих перспективных природоохранных средств.

Литература:

  •1.     Голубятников Н.И. Защита водоемов от загрязнения при судоходстве. - Одесса: Феникс, 2009. - 424с.

•2.     Бойко П.В., Бондар С.А. Основы экологии. - Одесса: Укринформ, 2004. - 99с.

•3.     Зубрилов С.П., Ищук Ю.Г., Косовский В.И. Охрана окружающей среды при эксплуатации судов. - Л.: Судостроение, 1989. - 256с.

•4.     Израэль Ю.А., Цибань А.В. Антропогенная экология океана. - Л. :Гидрометеоиздат, 1989. - 528с.

•5.     Карелин Я.А. Доочистка производственных сточных вод нефтебазы. - Водоснабжение и санитарная техника, 1985, №5. с. 22-23.

•6.     Международная конференция по предотвращению загрязнения с судов 1973 года и Протокол 1978 года. - ЦРНА «Морфлот» 1980. - 364с.

•7.     Нельсон-Смит А. Нефть и экология моря. - М.: Прогресс, 1977. - 302с.

•8.     Нунупаров С.М. Предотвращение загрязнения моря с судов. - М.: Транспорт, 1985. - 288с.

•9.     Ульямс Д. Основы контроля морских загрязнений. - Л.: Судостроение, 1984. - 135с.


Залиште коментар!

Дозволено використання тегів:
<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <code> <em> <i> <strike> <strong>