Metode de curățare a mediului marin de poluarea cu hidrocarburi, publicat in revista „om de stiinta tineri“

Și ulei sunt cele mai frecvente poluanți în oceane. apă antropice majore și sedimentele de pe fundul factorilor de poluare cu petrol sunt de întreținere de rutină în timpul transportului de deversări de petrol în timpul transportului și producției de petrol offshore, deversarea apelor uzate industriale și menajere și gunoi [1]. Poluarea mediului marin de ulei, de asemenea, are loc in repararea subterane si subacvatice de sonde existente, scurgeri de conducte de petrol, nevoia de curățare a apelor reziduale în domeniul petrolului și rafinării de petrol.

problema poluării mediului cu petrol și produse petroliere, ca urmare a activității umane legate de utilizarea de petrol și produse petroliere, este, fără îndoială, una dintre cele mai importante probleme de mediu ale societății moderne din România și din întreaga lume [2]. Impactul negativ al componentelor de petrol și produse petroliere asupra mediului sunt cunoscute, și nerespectarea legislației de mediu în utilizarea acestor tipuri de resurse energetice, aceasta poate duce la schimbări în compoziția chimică și microbiologică a solurilor, poluarea apelor de suprafață și subterane, în apele marine și atmosfera.

poluarea solului și a apei de hidrocarburi care provoacă daune enorme comunităților ecologice locale, deoarece acumularea de contaminanți din țesuturile animale și vegetale poate duce la pierderea sau mutația lor. În acest sens, una dintre problemele majore ale cercetării este de a găsi modalități eficiente de purificare a solului și a ecosistemelor acvatice contaminanții din petrol, produse petroliere și alți compuși toxici organici.

În prezent, am dezvoltat diferite metode de purificare și recuperare a apelor marine împotriva scurgerilor de petrol, inclusiv (de colectare a uleiului de la suprafața apei de diferite dispozitive) mecanică, fizico-chimice (de exemplu, arderea controlată, utilizarea diferitelor adsorbanți, dispersia și emulsionarea) și bioremediere metoda [3].

Metoda mecanizată pentru vasele de recuperare a uleiului sunt utilizate cu diferite de apă de suprafață și un boom special amenajate, pompe nefteotkachivayuschimi și alte dispozitive. Brațele (plutitoare) bariere sunt modificate (constanta flotabilitate, gonflabile, mareelor, pop, etc.) Și a făcut dintr-un material special având o rezistență ridicată și rezistență la hidrocarburi din petrol și servesc pentru a limita răspândirea petelor de ulei de pe suprafața apei, și de asemenea să contribuie colectarea concentrată [4]. Servicii de mediu sunt situate în principalele porturi maritime și fluviale, care sunt echipate cu camioane ulei, gunoi, destinate în primul rând pentru a elimina poluarea cu hidrocarburi dintr-o zonă mare de deversare. Principalul dezavantaj al acestei metode este imposibilitatea de a scoate pelicula subțire de ulei de pe suprafața apei.

Pentru a simplifica și a accelera procesele de contaminanți ulei de colectare mecanică de suprafață utilizând tehnici fizicochimice diferite. Acestea includ utilizarea diferitelor adsorbanți, de exemplu, turbă bertinat - turbă deshidratată, aerosil - dioxid de siliciu pirogen (SiO2), pe bază de sorbent cauciuc stiren-butadienă sub formă de firimituri, etc. [4, 5] .. Cel mai preferabil, adsorbanți de carbon, în special uglematerialov porozitate ridicată, care se realizează prin tratament special de cărbuni: perlită hidrofob, adsorbanți de carbon sunt produse în timpul oxidării cărbuni carbonizare, cărbunele carbonizată, grafit expandat termic [6, 7]. În plus, este utilizat pe scară largă sorbenți sintetice fabricate din fibre de polipropilenă formate în materiale nețesute web de grosimi diferite [8]. In plus, utilizarea burete poliuretan sau sub formă de granule, o polietilenă polimerică în formă, cu materiale de umplutură și alte tipuri de materiale plastice. Ca adsorbanți sunt larg utilizate material poros .: Ash, praful de cocs, turbă, geluri de silice, geluri de alumină, argilă activă, etc. Cel mai mare interes este adsorbanți sunt de producție diferite deșeuri [9]. Atunci când acestea sunt utilizate ca sorbenți rezolvat două probleme la o dată: purificarea apei contaminate și eliminarea deșeurilor. Ca absorbanți de ulei sunt utilizate pe scară largă din deșeuri lemnoase și industria celulozei, cum ar fi rumegușul [10] și lignină [11], incendiile lenjerie deșeuri vegetale, modificate chimic [12], orez și hrișcă cojile [13,14], floarea-soarelui carbonizate husk [15, 16], cu înaltă frecvență cojile de modificare a plasmei de grâu [17], zahăr pulpă uscată de sfeclă [18, 19], știuleți de porumb tratate cu dioxid de carbon lichefiat [20]. Metodele cunoscute pentru prepararea sorbenți de scoarță de mesteacăn de autohidroliză explozivă și penosorbentov compozit realizată pe baza Spumele de uree umplute Scoarță [21]. Există, de asemenea, posibilitatea de sorbent feromagnetic pentru colectarea uleiului de la suprafața apei pe baza substanțelor mari de deșeuri industriale anorganice [22].

Există, de asemenea, cu toate acestea, practic, nu este cazul, acest ulei metoda Scurgerea ca precipitare [23]. Această metodă se realizează prin acoperirea suprafeței precipitatorii strat de ulei (var de construcție, tripoli care cuprinde montmorillonit cu o distribuție uniformă a calcit, clinoptilolit, cuarț, hydromicas și feldspat), care este sorbită pe sine ulei, și împreună cu precipitant picături la fund apos obiect. Metoda a fost criticată de ecologiști ca o influență negativă asupra locuitorilor din partea de jos a ecosistemului acvatic.

Metodele fizicochimice pot elimina efectiv uleiul, localizat la suprafață numai ca un strat plutitor [24]. Alte condiții de ulei, cum ar fi dizolvat în apă sau așezat pe fundul uleiului, sunt inaccesibile pentru a elimina această metodă. În plus, există problema reciclării sorbenți deșeuri cu conținut de ulei. Regenerarea acestui tip de deșeuri este practic imposibilă din cauza costurilor ridicate materiale și energetice pentru punerea în aplicare a acestui proces. În plus, uleiul sorbit poate conține componente toxice care aduc prejudicii nu numai mediul, dar, de asemenea, structurile metalice ale instalațiilor portuare și coca navelor, creșterea proceselor de coroziune.

Metodele utilizate de recuperare a apei descrise mai sus, de multe ori prin ele însele cauza o mai mare natura daune ecologice decât contaminarea cu ulei [4]. Unele dintre ele nu elimina de ulei, ci doar mai puternic este introdus în mediul înconjurător. Dispersanții utilizate pentru răspunsul deversare de petrol, sunt toxice pentru organismele marine, îndepărtarea oxigenului din apă, creând zone moarte în timpul calm [25]. Mai mult, în compoziția multor emulgatorului chimice hidrocarburi aromatice prezente, care sunt toxice pentru viața marină, și depus pe fundul filmului ulei distruge astfel toate fauna bentonică. [5]

Cele mai multe tehnologii utilizate în practică tratarea mecanică și fizico-chimică a apei din petrol și petrol în mai multe etape, laborioase și implică costuri mari de material [26]. Mai mult, aceste metode nu asigură îndepărtarea completă ulei reclamarea de la suprafața apei, să nu mai vorbim de ulei, dizolvat sau emulsionat în apă.

Pentru a curăța suprafața mării apele Metodele biologice includ utilizarea produselor biologice pe baza diferitelor tipuri de microorganisme sau, în limbaj științific, bioremediere (bio - viață, Remedio - tratament). Această metodă se bazează pe introducerea în corp a apei contaminate active ale microorganismelor destructorii, care permite nu numai să efectueze o curățare eficientă a scurgerilor de petrol, dar, de asemenea, stimula procesele de recuperare naturale de auto-curățare a ecosistemelor [27]. Pentru bioremedierea mediul apos utilizat biologicals concentrate, care sunt bazate pe o special selectate microorganisme inoxidanți de hidrocarburi (bacterii), enzime și biosurfactanti (surfactanți) capabile să accelereze procesele de descompunere naturală a poluării organice datorită clivajului rapide a moleculelor organice, facilitând substanțial astfel absorbția de către bacterii contaminant [28].

Bioremedierea este considerat unul dintre cele mai importante tehnologii prietenoase și rentabile de mediu pentru purificarea mediului marin, ceea ce conduce la finalizarea degradarea uleiului complex de hidrocarburi petroliere în metabolismul microbian la mai simplu compuși toxici (de exemplu, CO2 și H2O), care ia parte din nou la biogeochimica ciclu de nutrienți în natură [3]. Procesul de bioremediere important pentru biotransformarea contaminante microorganismelor destructori sunt hidrocarburi petroliere.

Metode microbiologice pentru purificarea unui mediu apos de contaminarea cu ulei includ utilizarea produselor biologice bazate pe monoculturile microorganisme, comunități microbiene (consorții și asociere) și tulpini modificate genetic de microorganisme [27]. Compoziția Biologics poate fi de asemenea prezenți diferiți adjuvanți stimulatori (amidon, faină de drojdie furajeră, glucoza, enzime, îngrășăminte) sau imobilizare.

Pentru a crește eficiența de purificare a apei contaminate cu ulei, cu una dintre cele mai eficiente metode de creștere a activității oxidative a celulelor microbiene, este imobilizarea microorganismelor pe suprafața purtătoare, sau le includ în granule geluri (incapsulare) [29]. Un avantaj important al celulelor imobilizate este de a menține viabilitatea lor și activitatea metabolică pentru un timp prelungit.

Pentru imobilizarea microorganismelor folosind diverse suporturi: materiale anorganice naturale (argila [30], vermiculit, ardere rezultată de mice hidratați naturale [31], un amestec de argilă și steril de cărbune lignit [32], pământ de diatomee [33] silicați naturali, mare burete, etc) .; organice (polimer) materiale naturale: chitină și chitosan [34, 35], deșeuri vegetale produs tratament termic al [36], lemnos lignoceluloză și originea erbacee, materia primă cu conținut de celuloză secundar, lignină [37], mălaiul [38], turbă [39, 40], sphagnum mușchi de turbă [41], un amestec de turbă, bentonită, alginat și chitosan [42]; materiale compozite, cum ar fi celuloza și zeoliți [43], poliuretan și cereale deșeuri, cum ar fi coji de hrisca, orez și semințe de floarea soarelui [44] și îngrășămintele fosfatice sticloase fracție pulbere [45, 46].

Materialele cele mai promițătoare utilizate pentru producerea adsorbanți pentru atașarea microorganismelor sunt materiale organice naturale și deșeuri de origine vegetală [5]. Deoarece acestea din urmă se pot aplica diferite Coji: hrișcă, orez, floarea soarelui, mei, porumb, orz, etc [47-49] ... Ele sunt, de regulă, sunt o parte integrantă a ecosistemelor existente. Acțiunea lor este deosebit de eficientă în colectarea fracțiunilor petroliere grele. Utilizarea sorbenți membrane obținute prin millet treierare pe bază [49], coji de hrisca și coji de orez [13, 14, 50] permite un grad ridicat de îndepărtare a uleiului din apa de suprafață.

eficienta maxima a multor Biologics se realizează doar cu o densitate semnificativă de bacterii în suspensie, și de preferință în sezonul cald. Pentru a spori eficiența apelor poluate cu ulei aduce izvoare minerale suplimentare. Pentru a activa microorganismele necesită adesea implementarea măsurilor tehnice (încălzirea apei, aerare, agitare), care este un proces destul de consumatoare de timp [5].

Beneficiile includ bioremediere de siguranță a mediului și de igienă pentru mediu, posibilitatea unei cereri vizate în locul potrivit, la momentul potrivit, distrugere de mare viteză de poluanți de către microorganisme în produse prietenoase cu mediul ale metabolismului bacteriilor [27]. avantaje indiscutabile metode biologice sunt eficacitatea, eficiența și lipsa de contaminanți secundari [51].

Principalul avantaj al acestei metode este utilizarea microorganismelor naturale inoxidanți de hidrocarburi, care nu sunt străine agentului ecosistemului acvatic care are loc atunci când se utilizează diferite metode de tratament fizico-chimice (adsorbanți, dispersanți) [4, 25]. În plus, microorganismele utilizate pentru deversare de petrol la apele maritime, sunt hrana pentru planctonului și alte organisme marine, oferind astfel anumite relații trofice. Mai mult, utilizarea de medii apoase pentru purificarea formelor de sol de microorganisme duce la moartea lor după descompunerea totală de contaminare a uleiului, care nu este nevoie de purificare suplimentară după procesul de degradare microbiană.

Bioremedierea este una dintre tehnologiile cele mai rentabile, în comparație cu metodele de purificare fizice și chimice, se bazează pe fizice naturale, chimice și procese biologice în sistemul de apă de mare, micro-poluanți și petrol și produse petroliere îndepărtate în timpul metabolismului microbian al [ 3]. Conform studiilor, în comparație cu costul metodelor chimice și fizice de curățare a mediului marin împotriva poluării prin bioremediere se poate economisi până la 50-70% din costurile.

Dezavantajul acestei metode de curățare a apei, uleiului poluat poate fi numită o eficiență scăzută a Biologics de hidrocarburi la lichidarea scurgerilor de cantități mari de petrol și produse petroliere, în care grosimea peliculei de ulei pe suprafața apei este mai mare de 1 mm [4]. In plus, purificarea volume mari de apă contaminate cu ulei este necesară introducerea unor cantități considerabile de substanțe nutritive care stimulează activitatea microbiană, inclusiv surse de azot [52].

În prezent, datorită creșterii cererii pentru petrol și produse petroliere, este imposibil să se evite situațiile în care s-ar putea întâmpla în mod inevitabil, poluarea, inclusiv zonele marine. Discutat în acest articol, metode mecanice și fizico-chimice ale combaterea acestor contaminanți pot îndepărta uleiul de pe suprafața apei, dar în lupta cu uleiul emulsionate și pelicula subțire de ulei sunt practic lipsiți de putere. Metoda bioremedierea ecosistemului de purificare a apei ajută la eliminarea dezavantajelor acestor metode și pot fi folosite împreună cu ei pentru purificare mai eficientă.

Termeni de bază (generate automat). scurgeri de ulei, un proces apos suprafață Buletinul Kazan, mediu, industrie în România, Kazan Technological University, curățarea de purificare a apei contaminate cu ulei, scurgeri de petrol, poluarea cu petrol, curățarea suprafeței apei apelor contaminate cu ulei, ape marine, deversare, ca sorbenți, ulei de colectare, de purificare a apei, un sorbent ulei, ulei de deversare a eficienței de curățare.