Загрязнение водной среды
ении летучих фракций, нефть образует вязкие обратные эмульсии, которые
могут сохраняться на поверхности, переноситься течением, выбрасываться на
берег и оседать на дно.
Воздействие нефти на животный и растительный мир
Во время выбросов нефти особенно страдают птицы, поскольку нефть
пропитывает перья, лишая их как водоотталкивающих, так и теплоизоляционных
свойств. Птицы оказываются неспособными ни плавать, ни поддерживать нужную
температуру тела. Оценки количества птиц, погибающих при утечке нефти,
часто невелики просто потому, что попавшие в беду птицы не попадают в поле
зрения наблюдателей. Когда птицы пытаются выбраться из нефти, она облепляет
их с ног до головы, лишая возможности видеть и отравляя весь организм.
Нефть также загрязняет или разрушает природные источники пищи птиц.
Особенно страдают ныряющие птицы, поскольку в поисках пищи им приходится
многократно нырять сквозь слой нефти на поверхности. Помимо воздействия на
отдельные водные организмы, нефть влияет и на целые экосистемы. В районах,
где нефть часто попадает в воду, заметными становятся и изменения видового
состава морского сообщества. Как нефть, так и нефтяные смолы (гудрон)
содержат некоторые канцерогенные вещества. Результаты нескольких
исследований, проведенных на моллюсках в загрязненных водах,
свидетельствуют о том, что у этих животных обнаруживается аномально большое
число новообразований, сходных с раковыми опухолями человека.
После попадания нефти или нефтепродуктов в воду требуется определенное
время для исчезновения их следов. Сюда надо включить и время, необходимое
для повторного заселения загрязненной зоны теми же и в том же количестве
организмами, которые обитали здесь ранее. Если выброс нефти не привел к
полной гибели всех местных организмов, то оставшиеся, размножаясь, начинают
заполнять свободное пространство, по мере того как исчезает нефть. Сюда же
начинают прибывать организмы из соседних областей, либо приплывая, либо
переносясь течениями воды (например, личинки), либо выселяясь из соседних
колоний (водоросли). Межвидовая конкуренция и хищничество приводят к
установлению равновесия между различными группами. Губительное влияние
нефти может сказываться в течение долгих лет.
Методы устранения
Вопрос о самоочищении морских вод от нефтяного загрязнения изучен
весьма слабо. В этом сложном комплексном процессе ведущее положение
занимает биологический фактор, при котором в результате деятельности
нефтеокисляющих организмов происходит трансформация нефтяного загрязнения
до простых соединений (углекислоты и воды), накопление нового органического
вещества в результате нарастания биомассы микроорганизмов.
Однако, естественные процессы самоочисток уже не справляются по
причине систематического попадания нефти и нефтепродуктов в морскую воду.
За последние годы накоплен значительный материал по разработке различных
методов для устранения нефтяных загрязнений. Остановимся на них более
подробно.
> Нефть и нефтепродукты можно сжигать, но только сразу после разлива, т.
к. она в течение первых двух часов теряет легкие фракции, и быстро
растекаясь, образует тонкий слой, а охлаждающее действие воды,
находящейся под этим слоем, приводит к прекращению горения.
> Нефть и нефтепродукты можно собирать с поверхности воды тремя
способами: простым вычерпыванием вручную с борта небольших катеров;
ограничение нефтяной пленки с помощью плавающих бонов с дальнейшей ее
концентрированием путем уменьшения поверхности и сближения бонов;
сложными машинными комплексами.
> Нефть, плавающую на поверхности воды, можно частично собрать, накрыв
ее адсорбирующим материалом.
> Весьма обещающим методом обработки является покрытие нефтяной пленки
порошком или мелкогранулированным веществом, которые, смешиваясь с
нефтью, приклеиваются и затопляют ее. Однако, многочисленные
эксперименты показали, что через несколько месяцев затопленная масса
является подвижной, и нефть может подняться при волнении моря.
> Перспективным является использование детергентов, к которым относятся
вещества, образующие эмульсию и химически воздействующие на молекулы
углеводородных соединений и изменяющие их поверхностное натяжение.
Нефть и нефтепродукты обладают малым, по сравнению с водой, поверхностным
натяжением, поэтому при барботировании воздуха через воду не нужно
использовать пенообразователи. В этом случае нефть и нефтепродукты будут
адсорбироваться на разделе фаз "газ жидкость", суммарная площадь
поверхности воздушных пузырьков зависит от их диаметра и может быть
достаточно велика. Учитывая все это, авторами статьи разработано
механическое плавающее перемещаемое устройство, на котором осуществляются
все эти три физико-химических процесса (флотация, адгезия и адсорбция).
Преимущество этого предлагаемого устройства перед существующими заключается
в следующем:
1) нефть и нефтепродукты извлекаются не только с поверхности воды, но и из
поверхностного слоя воды, определяемым конструкцией аппарата;
2) поверхностный слой воды очищается не только от жидких, но и от твердых
частиц;
3) одновременное осуществление всех этих трех физико-химических процессов
обуславливает большую эффективность процесса очистки данной акватории от
нефти и нефтепродуктов.
Другие виды загрязнений:
Пестициды
Пестициды составляют группу искусственно созданных веществ,
используемых для борьбы с вредителями и болезнями растений. Пестициды
делятся на следующие группы:
1. инсектициды для борьбы с вредными насекомыми,
2. фунгициды и бактерициды - для борьбы с бактериальными болезнями
растений,
3. гербициды против сорных растений.
Установлено, что пестициды уничтожая вредителей, наносят вред многим
полезным организмам и подрывают здоровье биоценозов. В сельском хозяйстве
давно уже стоит проблема перехода от химических (загрязняющих среду) к
биологическим (экологически чистым) методам борьбы с вредителями. В
настоящее время более 5 млн. т. пестицидов поступает на мировой рынок.
Около 1, 5 млн. т. этих веществ уже вошло в состав наземных и морских
экосистем золовым и водным путем. Промышленное производство пестицидов
сопровождается появлением большого количества побочных продуктов,
загрязняющих сточные воды. В водной среде чаще других встречаются
представители инсектицидов, фунгицидов и гербицидов. Синтезированные
инсектициды делятся на три основных группы: хлорорганические,
фосфорорганические и карбонаты.
Хлорорганические инсектициды получают путем хлорирования ароматических
и гетероциклических жидких углеводородов. К ним относятся ДДТ и его
производные, в молекулах которых устойчивость алифатических и ароматических
групп в совместном присутствии возрастает, всевозможные хлорированные
производные хлородиена (элдрин). Эти вещества имеют период полураспада до
нескольких десятков лет и очень устойчивы к биодеградации. В водной среде
часто встречаются полихлорбифенилы - производные ДДТ без алифатической
части, насчитывающие 210 гомологов и изомеров. За последние 40 0лет
использовано более 1, 2 млн. т. полихлорбифенилов в производстве пластмасс,
красителей, трансформаторов, конденсаторов. Полихлорбифенилы ( ПХБ)
попадают в окружающую среду в результате сбросов промышленных сточных вод и
сжигания твердых отходах на свалках. Последний источник поставляет ПБХ в
атмосферу, откуда они с атмосферными осадками выпадают во все районах
земного шара. Так в пробах снега, взятых в Антарктиде, содержание ПБХ
составило 0, 03 - 1, 2 кг. /л.
Синтетические поверхностно-активные вещества.
Детергенты (СПАВ) относятся к обширной группе веществ, понижающих
поверхностное натяжение воды. Они входят в состав синтетических моющих
средств (СМС), широко применяемых в быту и промышленности. Вместе со
сточными водами СПАВ попадают в материковые воды и морскую среду. СМС
содержат полифосфаты натрия, в которых растворены детергенты, а также ряд
добавочных ингредиентов, токсичных для водных организмов: ароматизирующие
вещества, отбеливающие реагенты (персульфаты, пербораты), кальцинированная
сода, карбоксиметилцеллюлоза, силикаты натрия. В зависимости от природы и
структуры гидрофильной части молекулы СПАВ делятся на анионактивные,
катионоактивные, амфотерные и неионогенные. Последние не образуют ионов в
воде. Наиболее распространенными среди СПАВ являются анионактивные
вещества. На их долю приходится более 50% всех производимых в мире СПАВ.
Присутствие СПАВ в сточных водах промышленности связано с использованием их
в таких процессах, как флотационное обогащение руд, разделение продуктов
химических технологий, получение полимеров, улучшение условий бурения
нефтяных и газовых скважин, борьба с коррозией оборудования. В сельском
хозяйстве СПАВ применяется в составе пестицидов.
Соединения с канцерогенными свойствами.
Канцерогенные вещества - это химически однородные соединения,
проявляющие трансформирующую активность и способность вызывать
канцерогенные, тератогенные (нарушение процессов эмбрионального развития)
или мутагенные изменения в организмах. В зависимости от условий воздействия
они могут приводить к ингибированию роста, ускорению старения, нарушению
индивид
| |  скачать работу |
Загрязнение водной среды |
