Влияние хранения и распределения нефтепродуктов на окружающую среду

    Разложение  органического вещества, поступающего в почву, состоит из двух основных этапов – минерализации и гумификации. Результатом первого этапа является постепенное исчезновение органических и образование минеральных соединений, включающихся в биологический круговорот. Второй завершается консервацией органического вещества и вновь образованных устойчивых к разложению гумусовых соединений.

    Для активизации микробиологических процессов  разложения нефти и нефтепродуктов и ускорения самоочищения почвы эффективным средством является внесение в почву растворимых азотных и фосфорных удобрений; при сильном загрязнении целесообразно вносить поверхностно-активные вещества.

    6.4 Воздействие на биосферу.

    Нефть сама по себе тоже токсична, но данных об отравлении нефтью, попадающей внутрь организма немного. Нефть эмульгируется, образующиеся эмульсии с разным содержанием нефти могут быть токсичны, и физически воздействовать на организмы, вызывая удушье.

    Общее воздействие нефтепродуктов на морскую среду можно разделить на 5 категорий: непосредственное отравление с летальным исходом, серьезные нарушения физиологической активности, эффект прямого обволакивания живого организма нефтепродуктами, болезненные изменения, вызванные внедрением углеводородов в организм, а также изменения в биологических особенностях среды обитания.

    Эффекты покрытия и удушения являются основными  вредными последствиями при загрязнении нефтепродуктами. В последние годы частой темой для обсуждения были пляжи, покрытые нефтью и смолистыми отложениями, гибель находящихся в зоне прилива низкорастущих растений, планктона, птицы. Морские птицы стали первыми жертвами загрязнения вод нефтью. Углеводороды обволакивали перья птиц, нарушая их гидрофобность и сводя на нет защитную функцию оперения, поэтому, покрытые мазутом, птицы переохлаждались и гибли от гипотермии. Кроме того, птицы интоксицировались нефтью, поглощаемой ими во время ныряния или при попытках очистить перья. В результате этой интоксикации произошло серьезное нарушение эндокринной системы, в частности функции надпочечной железы. Авария танкера «Торри-Каньон» стала настоящей гекатомбой для колоний морских птиц, как в Бретани, так и в Корнуолле. Заповедник на островах Ле-Сет-Иль, где в течение 60 лет напряженного труда удалось воссоздать процветающие колонии птиц, был полностью заражен. Количество тупиков (Fratercula arclica), населявших заповедник, после катастрофы уменьшилось с 4000 до 600 особей, а численность гагарок (Aica torda) и тонкоклювых или длинноклювых кайр (Uria aalge) - с 700 до 100 особей. С другой стороны, северная олуша (Sula bassana) - удивительно устойчивый вид - значительно легче перенесла катастрофу.

    В настоящее время Ла-Манш, Северное и Средиземное моря, все в большей  степени загрязняемые нефтью, постепенно становятся непригодными для обитания морских птиц. Так, было подсчитано, что ежегодно от 20000 до 50000 особей, представителей 50 видов (из которых 14 утиные), населяющих побережье Нидерландов, становятся жертвами этого катастрофического загрязнения. В Великобритании погибает до 250000 птиц в год! Это касается и популяций, населяющих окрестности Новой Земли, где колонии тупиков, насчитывавших сотни тысяч особей, за несколько лет сильно поредели. В результате ряда аварий танкеров был нанесен невосполнимый урон различным колониям морских птиц. Авария танкера «Gerd Maersk» в эстуарии Эльбы повлекла за собой гибель от 250000 до 500000 особей турпана (Melanitta fusca). Некоторые ученые считают, что из-за загрязнения океана нефтью в Северной Атлантике ежегодно погибает до 400000 птиц. Так, сильно поредели колонии тупиков на островах Силли в Корнуолле, что очень показательно. Если в 1907 г там насчитывалось до 100000 птиц, то к 1967 г. - только 100 особей. Загрязнение океана углеводородами является основной причиной массовой гибели птиц. Кроме того, следует учитывать и то обстоятельство, что малочисленные колонии больше подвержены случайностям при воспроизводстве, что влечет за собой высокий процент смертности эмбрионов и птенцов.

    Меньше известно о влиянии разливов нефти на млекопитающих, чем на птиц; еще меньше известно о влиянии на неморских млекопитающих, чем на морских. Морские млекопитающие, которые в первую очередь выделяются наличием меха (морские выдры, полярные медведи, тюлени, новорожденные морские котики) наиболее частно погибают от разливов нефти. Загрязненный нефтью мех начинает спутываться и теряет способность удерживать тепло и воду. Взрослые сивучи, тюлени и китообразные (киты, морские свиньи и дельфины) выделяются наличием жирового слоя, на который влияет нефть, усиливая расход тепла. Кроме того, нефть может вызвать раздражение кожи, глаз и препятствовать нормальной способности к плаванию. Известны случаи, когда кожа тюленей и полярных медведей впитывала нефть. Кожа китов и дельфинов страдает меньше.

    Большое количество попавшей в организм нефти  способно привести к гибели полярного  медведя. Однако тюлени и китообразные более выносливы и быстро переваривают нефть. Попавшая в организм нефть  может вызвать желудочно-кишечные кровотечения, почечную недостаточность, интоксикацию печени, нарушение кровяного давления. Пары от испарений нефти ведут к проблемам органов дыхания у млекопитающих, которые находятся около или в непосредственной близости с большими разливами нефти. 

    6.5 Воздействие на человека.

    Предприятия нефтяной отрасли при соответствующих  условиях загрязняют окружающую среду  множеством опасных веществ разной токсикологической значимости. В  качестве загрязнителей, помимо собственно природных углеводородов и продуктов  их переработки, рассматриваются также катализаторы, ингибиторы, щелочи и кислоты. К этому списку нужно добавить и вещества, образующиеся при химическом превращении нефти и нефтепродуктов, а также поверхностно-активные и иные вспомогательные вещества, применяемые при добыче и переработке сырой нефти.

    Токсичность нефтепродуктов и выделяющихся из них  газов определяется, главным образом, сочетанием углеводородов, входящих в  их состав. Тяжелые бензины являются более токсичными по сравнению с  легкими, а токсичность смеси углеводородов выше токсичности ее отдельных компонентов. Значительно возрастает токсичность нефтепродуктов при переработке сернистой нефти. Наиболее вредной для организма человека является комбинация углеводорода и сероводорода. В этом случае токсичность проявляется быстрее, чем при изолированном их действии.

    Все углеводороды влияют на сердечно-сосудистую систему и на показатели крови (снижение содержания гемоглобина и эритроцитов), также возможно поражение печени, нарушение деятельности эндокринных желез. Особенности воздействия паров нефти и ее продуктов связаны с ее составом. Нефть, бедная ароматическими углеводородами, по своему действию приближается к бензиновым фракциям. Большое воздействие оказывает жидкая нефть на кожу, вызывая дерматиты и экземы.

    При попадании паров автомобильного бензина через дыхательные пути или в результате всасывания в  кровь из желудочно-кишечного тракта, происходит частичное растворение  жиров и липидов организма. Бензин поражает центральную нервную систему, может вызвать острые и хронические отравления, иногда со смертельным исходом. Все виды бензина обладают выраженным действием на сердечно-сосудистую систему. Раздражение рецепторов вызывает возбуждение в коре головного мозга, которое вовлекает в процесс подавления органы зрения и слуха. При остром отравлении бензином состояние напоминает алкогольное опьянение. Оно наступает при концентрации паров бензина в воздухе 0.005-0.01 мг/м3. При концентрации 0.5 мг/м3 смерть наступает почти мгновенно. В результате частых повторных отравлений бензином развиваются нервные расстройства, хотя при многократных воздействиях небольших количеств может возникнуть привыкание (понижение чувствительности).

    Общее действие керосина сходно с действием  бензина, хотя раздражающее влияние  его паров на слизистые ткани значительно сильнее. По токсическим концентрациям пары керосина близки к парам бензина, но они воздействуют и на кожу подобно мазутам, газойлям, смазкам, вызывая дерматиты и экземы.

    Предельные  углеводороды химически наиболее инертны, но все же являются токсикантами. С увеличением числа атомов углерода сила наркотического воздействия их растет, зато собственное воздействие ослабляется ничтожной растворимостью в воде и крови. Характерна неустойчивость реакций центральной нервной системы, возникающая под влиянием паров углеводородов. Это проявляется не только при высоких, но и при низких (пороговых) концентрациях. Токсичность усиливается в присутствии H2S и при повышении температуры.

    Высокоопасными (санитарный класс 2) ядовитыми компонентами нефти и газа являются меркаптаны, оксиды азота, сероводород; умеренно опасными — метанол. Диоксид серы относится к санитарному классу 3. Оксиды углерода и все предельные углеводороды относятся к малоопасным (санитарный класс 4). Чрезвычайно опасными (санитарный класс 1) являются ванадий, никель и другие тяжелые металлы нефти.

    По  характеру воздействия на человека токсиканты нефтепромышленности разделяют  на три вида: 1) нервные (тяжелые углеводороды, сероводород, меркаптаны, тетраэтилсвинец); 2) раздражающие (оксиды азота и серы); 3) кровяные (монооксид углерода, образующий стойкий карбоксигемоглобин).

    Человек, как и другие виды живых организмов, способен адаптироваться к условиям окружающей среды. Адаптацию человека к новым природным и производственным условиям можно охарактеризовать как совокупность социально-биологических свойств и особенностей, необходимых сегодня для устойчивого существования организма в конкретной экологической среде. И жизнь каждого человека можно рассматривать как постоянную адаптацию, хотя наши способности к этому имеют определенные границы (как и способность восстанавливать свои физические и душевные силы).

    В настоящее время значительная часть  болезней человека связана с ухудшением экологической обстановки в среде  его обитания: загрязнениями атмосферы, воды и почвы, в том числе и нефтепродуктами. Приспосабливаясь к неблагоприятным экологическим условиям, организм человека испытывает состояние напряжения. Напряжение — это мобилизация всех механизмов, обеспечивающих определенную деятельность организма человека. В зависимости от величины нагрузки, степени подготовки организма, его функционально-структурных и энергетических ресурсов, снижается возможность функционирования организма на заданном уровне, наступает утомление. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    7 Пути решения экологических проблем.

    Развитие  техники в России и мире в XX веке до 70-гг. шло в доэкологическом  русле, и лишь в последней трети  века наступило осознание экологических  проблем. Техника внесла и вносит большой созидательный вклад, без нее немыслимо настоящее и будущее цивилизации: именно благодаря технике стало возможным увеличение населения Земли в 4 раза.

    Возможно  применение газоочистительных и  пылеулавливающих аппаратов, способствующие уменьшению попаданию нефтепродуктов в окружающую среду.

    К настоящему времени сложилась целая структура газоочистительных и пылеулавливающих аппаратов, которые по способам очистки и конструктивным особенностям можно разделить на следующие группы:

    - пылеосадительные камеры, в которых  для осаждения пыли используется гравитационный эффект, т.е. сила тяжести твердых частиц;

    - аспирационно-коагуляционные шахты,  в которых на осаждение пыли  кроме сил тяжести действует эффект слипания частиц;

    - аппараты сухой инерционной очистки,  в которых твердые частицы  осаждаются при вращении или повороте газового потока под действием сил инерции, во много раз превышающих силу тяжести;

    - аппараты мокрой очистки, действие  которых основано на захвате  улавливаемых частиц и веществ  жидкостью, которая уносит их  из аппаратов в виде шлама;

    - тканевые, волокнистые, зернистые  фильтры, в которых газ очищается  от пыли, проходя через фильтрующий  материал;

    - электрофильтры, в которых улавливание  пыли происходит за счет образования  коронного разряда между коронирующим и осадительным электродами;

    - адсорбционные и абсорбционные  колонны, очищающие отходящие  газы от токсичных примесей  и улавливающие ценные компоненты, за счет физико-химических процессов.

    Кроме планового сброса вод, загрязненных нефтепродуктами, часто происходят непредвидимые аварийные ситуации, в результате которых нефть и нефтепродукты в чистом виде попадают в поверхностные водоисточники в размере миллионов и тысяч тонн в год. Изначально Шведские и английские специалисты для очистки морских вод от нефти предлагали использовать старые газеты, куски обертки, обрезки с бумажных фабрик (естественные сорбенты). Все это измельчается на тонкие полосы длиной 3 мм. Брошенные на воду, они способны впитать в себя 28-кратное количество нефти по сравнению с собственной массой. Затем топливо из них легко извлекается прессованием. Такие полоски бумаги предлагалось использовать для сбора нефти в море на месте катастрофы танкеров. В настоящее время в мире известно около двух сотен различных сорбентов, собирающих нефть путем адсорбции или абсорбции. Сорбенты делятся на искусственные (новосорб, униполимер м, СТРГ, С-ВЕРАД) и естественные («Лессорб-экстра», биосорб). Они используются как в рассыпном виде, так и в виде салфеток, боновых заграждений, а также используются в конструкции кораблей - сборщиков.