Вирт универ заочники 2. Экология пдк предельно допустимая концентрация, которая при действии на организм человека в течение заданного промежутка времени не вызывает необратимых (патологических) изменений в нём. Пдв
 Скачать 0.58 Mb.
|
|
Классность вод. Истинную оценку воздействия на водную среду невозможно дать по изолированному действию отдельных веществ. Не дают адекватной оценки состояния водных экосистем и методы биотестирования, например, только что рассмотренный показатель токсичности воды, так как возможность экстраполяции (перенесение) результатов биотестирования in situ на естественные водоемы ограничена. По методикам биотестирования невозможно учесть все существующие особенности жизнедеятельности организмов. Поэтому разработан критерий уровня загрязнения вод по методу прямой оценки качества воды биоиндикаторным методом. Этот метод применяется в мировой практике, а в России широко используется при оценке качества воды малых рек. Метод учитывает наличие, количество и значимость индикаторных таксонов в водоемах, а разнообразие микроорганизмов дает оценку классности вод. Градация качества осуществляется по 6 классам: от 1 – которому соответствует очень чистая вода, до 6 – которому соответствует очень грязная вода, исключающая возможность обитания микроорганизмов. Идентификация присутствующих в воде биотаксонов осуществляется с помощью Атласа, в котором приведены изображения микроорганизмов. Метод биоиндикации был применен для оценки качества вод вблизи объектов хранения газа. Результаты: Качество воды Болото вблизи автострады 4-5 класс (8 типов) Территория предприятия (промысла) 5 класс (3 типа) Зона на 150-200 м ниже территории 4-5 класс (8 типов) Таким образом, метод биоиндикации позволяет установить границы техногенного воздействия на водный объект, и наметить меры по восстановлению качества вод. 12.7. ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД Основная цель водоохранных мероприятий на предприятиях нефтегазокомплекса – минимизация вредного воздействия на водную среду путем эффективной очистки бытовых и производственных сточных вод. (Схема водоснабжения предприятия.) Водоочистные сооружения включают сбор, очистку сточных вод, контроль качества очистки и сброс очищенных вод. Еще раз отметим: циркуляция воды позволяет уменьшить количество воды, забираемой из внешнего источника; свести к минимуму объемы сбрасываемых стоков, то есть организовать экологически более совершенную систему. Существует большое разнообразие технологий очистки стоков и, соответственно, очистных сооружений. Эффективность их различна. Таблица 10 Эффективность очистки сточных вод разными методами
Выбор метода очистки зависит от типа загрязняющих веществ. Иванов Н.В. из НИИнефтепромхим предложил следующую систематизацию выбора методов очистки воды (табл.4). Таблица 11
Механические методы очистки сточных вод используют гравитационные и центробежные силы для очистки сточных вод от загрязняющих веществ. Мелкодисперсные загрязняющие частицы отделяются фильтрованием. Грубодисперсные загрязняющие вещества (минеральные и органические) выделяют отстаиванием и разделением в поле центробежных сил на гидроциклонах или центрифугах. К оборудованию, использовающему метод отстаивания, относятся песколовки, буферные резервуары, нефтеловушки, отстойники или пруды. Буферные резервуары применяются, если стоки поступают от разных объектов и отличаются по качеству. Вода находится в них в течение 6-24 часов. Нефтеловушка основное сооружение для отстаивания нефтесодержащих сточных вод. В ней оседает и значительное количество твердых механических примесей. Сточная вода попадает в распределительную камеру, затем в отстойные камеры (секции нефтеловушки), в конце последней вода проходит под нефтеудерживающей стенкой и через водослив попадает в поперечный сборный лоток, затем в сборный коллектор. Всплывшие нефтепродукты собираются и отводятся щелевыми поворотными трубами. Осадок выпадает на дно секции и собирается в приямок скребком. Для дополнительного отстоя и отделения механических примесей используются отстойники или как самостоятельный очистной объект или как вспомогательные устройства. В зависимости от направления движения воды отстойники могут быть горизонтального, вертикального, радиального или комбинированного типа. 12.7.1. Физико-химические методы очистки сточных вод К ним относятся методы флотации, коагуляции. Физико-химические методы позволяют интенсифицировать отделение взвешенных частиц минеральных и органических загрязняющих веществ, позволяют извлекать из стоков необходимые компоненты (экстракция, сорбция и др.). Флотация Флотация – способ удаления из сточных вод загрязняющих веществ (эмульгированной нефти, нефтепродуктов, твердых минеральных загрязнителей, которые не задерживаются в нефтеловушках) за счет прилипания частиц примесей к пузырькам воздуха и выносу загрязненных веществ вместе с ними. В зависимости от способа образования пузырьков различают флотацию: компрессионную (напорную), пенную, химическую, вибро-, био- и электрофлотацию. Компрессионная – образование пузырьков газа в газонасыщенной воде в аппарате по мере снижения давления. При таком способе очистки воды возникает проблема обработки и утилизации шлама. За рубежом данный метод нашел широкое распространение. Биологические методы очистки Для удаления из сточных вод растворенных органических веществ часто применяют биологическое окисление в природных или искусственных условиях Биохимическую очистку проводят на станциях биохимической очистки, имеющих пропускную способность 50-100 м3/сут, после механической и физико-механической очистки. Могут быть испытаны различные микроорганизмы-деструкторы (аэробные бактерии), иммобилизованные на твердых частицах, способные «поедать» органические вещества, содержащиеся в сточных водах. Преимущества биофильтров: простота эксплуатации, надежность работы, малые затраты энергии, способность выдерживать 2-9 кратные перегрузки по загрязненным веществам и расходу сточных вод. Работа аэротенка в условиях перегрузок – нарушается, состояние активного ила ухудшается. Материал – щебень, гравий, пластмасса и полимерные материалы всевозможной конструкции. Недостаток – биомасса на загрузке распределяется неравномерно. Биосорбция – это совместное использование сорбентов (активные угли, порошкообразные) и активного ила. Повышается глубина биологической очистки и процесс интенсифицируется. 13. СПОСОБЫ БОРЬБЫ С НЕФТЕЗАГРЯЗНЕНИЕМ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ В настоящее время применяют следующие методы ликвидации нефтяных загрязнений водных объектов: -механические, -физико-химические, -химические, -биологические. 13.1. Механические методы удаления нефти К ним относятся различные методы сбора нефти с водной поверхности, начиная от ручного вычерпывания нефти до машинных комплексов нефтемусоросборщиков. Первоначально должно быть осуществлено концентрирование и ограждение находящейся на водной поверхности нефти при помощи плавающих бонов. Конструкция бонового заграждения состоит из плавучей, экранирующей и балластной частей. Плавучая часть может быть выделена в виде отдельных поплавков (1) прямоугольного или круглого сечения. Экранирующая часть представляет собой гибкую или жесткую пластину (2), присоединенную к плавучей части бона и нагруженную для придания устойчивости балластной цепью, трубой или растяжками (3).  Рис.3. Конструкции бонового заграждения Предлагается устраивать заграждение подводного типа в виде пневматического барьера, принцип работы которого заключается в создании препятствий на поверхности воды при непрерывной подаче воздуха через перфорированную трубу, уложенную на дно водоема под определенныи углом к направлению течения. В Канаде общество по борьбе с пролитой нефтью и служба охраны окружающей среды предложила испытать дивертор воздушных пузырьков, когда насосы и скорость течения делают невозможным испытание плавучих бонов. Дивертор представляет собой стальную оцинкованную трубу диаметром 6 см, перфорированную, состоит из звеньев. Собирается на берегу и укладывается с помощью лебедки на дно реки под углом 15-30o к течению Через перфорацию компрессором подается сжатый воздух. За счет расположения дивертора под углом нефть клином направляется к берегу, где она может быть собрана ковшом. Максимальная длина 134м, якорь не требуется. Во ВНИИСПТнефти (ИПТЭР) разработан и испытан образец устройства для сбора нефти с поверхности воды при аварийных разливах на подводных переходах магистральных нефтепроводов через судоходные реки. Принцип работы – эффект вихревой воронки. Один из запатентованных методов США предлагает использовать транспортер, установленный на плавучей платформе, нижняя часть движущейся ленты которого погружена в воду. При движении ленты через поверхность раздела вода – воздух нефть прилипает к ней и переносится вверх, где снимается с ленты специальным очистителем и переносится в накопитель. Для увеличения захвата нефти лента покрыта специальным волокнистым материалом. В бывшем СССР предложено устройство следующей конструкции: в конце длинной фермы с емкостями на концах для плавучести, установлен сепаратор. С помощью направляющих эхранов нефть подается к сепаратору, откуда загрязненная вода и нефть поступают в специальные емкости. 13.2. Физико-химические методы удаления нефти К ним следует отнести, в первую очередь, применение адсорбирующих материалов: пенополиуретан, угольная пыль, резиновая крошка, древесные опилки, пемза, торф, торфяной мох и т.п. Губчатый материал из полиуретановой пены хорошо впитывает нефть и продолжает плавать после адсорбции. Адсорбенты органического и неорганического происхождения перед применением могут гранулироваться (порошкообразные) и пропитываться гидрофобизаторами. Технология применения заключается в распылении их на нефтяную пленку. Перспективно применение гранулированных адсорбентов и жидкостей, обладающих магнитными свойствами, которые после адсорбции нефти легко удаляются магнитом. Американская фирма разработала технологию применения для сбора нефти магнитной жидкостью , придающей нефти магнитные свойства и позволяющая убирать ее даже в виде тонких пленок. Но есть проблемы, так как подобные реагенты в основном токсичны. Кроме того, возникают трудности с равномерным рассеиванием гранул на загрязненной водной поверхности, особенно в ветреную погоду. 13.3. Химические методы удаления разливов нефти Удаление нефти с помощью химических соединений – детергентов – нашло применение при разливах нефти на море. К детергентам относятся растворители и ПАВ, способствующие образованию эмульсий. Наибольшее число этих соединений относится к алкилбензолсульфонатам Na, которые отличаются по длине углеводородной цепи, связанной с бензольнымм кольцом. Следует отметить, что токсичность детергентов для морских организмов часто выше, чем самой нефти и поражающее действие нефтяного загрязнения на гидробионты может быть только усилено. Эстонские авторы предлагают испытать модифицированный термообработкой торф. Им наполняют пористые капроновые боны, что значительно упрощает технологию сбора и удаления нефтепродукта с поверхности воды. Немцы (ФРГ) для связывания нефти в нефтевоздушные суспензии предлагают испытать высокодисперсную аморфную гидрофобную кремнекислоту – силикагель – сорбент для нефти 13.4. Микробиологическое разложение нефти Это перспективное направление предотвращения загрязнения водоемов нефтепродуктами. Для некоторых бактерий нефть является питательной средой. Микробиологическая активность в большей степени зависит от температуры: скорость микробиологических процессов удваивается при увеличении температуры на 10оС. На развитие микроорганизмов большое влияние оказывает содержание высоколетучих алифатических компонентов нефти. Введение в воду незначительных количеств нитратов и фосфатов увеличивает степень разрушения нефти на 70%.ю Число органических соединений, используемых микроорганизмами в качестве источников углерода очень велико. Можно считать, что для каждого углеводородного соединения, существующие микроорганизмы способны его разложить. Оценка степени загрязненности почв и методы их очистки разработаны гораздо слабее, чем для воды. Механическая очистка почв и вод считается трудоемкой, связана со значительными экономическими затратами. По имеющимся, хотя и немногочисленным данным, перспективными могут оказаться микробиологические методы. Кавказским отделом гидрогеологии и водных ресурсов предложено создавать биологические пруды, обладающие повышенной самоочищающей способностью по отношению к нефтепродукту. Биопруд состоит из двух каскадов плотин, построенных в местах сточных вод. Верхний каскад пруда задерживает механические примеси и крупные частицы, а в нижнем каскаде происходит очистка от нефти и солей. Уровень воды в пруду на втором каскаде поддерживается на заданном уровне. Вода задерживается на десятки часов для микробиологического очищения. Иловые отложения (микроорганизмы) и мелководье создают благоприятные условия для роста камыша, осоки, то есть тех растений, которые потребляют неорганические ионы и способствуют развитию нефтеокисляющих бактерий. Таким образом, существуют много методов и средств для ликвидаций нефтезагрязнения объектов природной среды. Но их выбор в каждом конкретном случае индивидуален в зависимости от природных и климатических условий. Остановимся на вопросе сбора плавающей нефти с поверхности шламового амбара и нейтрализации ее вредного воздействия на компоненты природной среды. Нефть поступает в шламовые амбары 1) с буровыми растворами, в которые специально вводится как противоприхватная добавка; 2) с БСВ – от обмыва штоков буровых насосов, мытья полов в дизельном блоке и т.д. Рассмотренные методы удаления нефти с водных поверхностей показали, что наиболее эффективными средствами являются физико-химическая сорбция и микробиологическое разложение. Эти методы наиболее перспективны для борьбы с нефтяными загрязнениями окружающей среды при строительстве скважин. Перспективным является совмещение в одном материале способности физико-химической сорбции нефти и ее биодеструкции под действием микробиологического фактора компонентов природной среды. Наиболее доступным и практичным целесообразно считать такой способ удаления нефтезагрязнения, при котором обеспечивается сбор плавающей нефти с помощью нефтесорбента и последующее захоронение такой массы непосредственно в шламовом амбаре или на специальных земельных участках с последующим ее биоразложением почвенными микроорганизмами. Для этого следует создать условия, которые обеспечат активизацию в почвенной среде природных нефтеокисляющих микроорганизмов. В первую очередь это (активизация) достигается путем создания в почве оптимального содержания биогенных элементов: N и P. Этим и обусловлен поиск биостимуляторов, входящих в состав нефтесорбентов. Главным требованием к материалам, сорбирующим углеводороды нефти, является наличие высокоразвитой пористой структуры с гидрофобной поверхностью. Таким требованиям в полной мере отвечают новые нефтесорбенты, полученные на основе продуктов пиролиза отходов древесины, в частности технической щепы, шпона, опилок мягких пород древесины. При пиролизе отходов такой древесины образуется порошок с размерами частиц 0,3-0.7 мм. Называется сорбент «Илокор». Сорбционная емкость 8-8,8 г/г сорбента. Удельная поверхность 2840-3660 м2/г. Плотность 0,82-0,87 г/см3. Материал экологически чистый, не оказывает отрицательного влияния на биологические объекты. Вторая модификация «Эколан». | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||