ОЧИСТКА АКВАТОРИИ ОТ НЕФТЕПРОДУКТОВ ПРИ ПОМОЩИ СОРБЕНТОВ

АННОТАЦИЯ

Человечество давно стало задумываться о том, что проблема загрязнения водных ресурсов нефтепродуктами является одной из наиболее острых экологических проблем, решение которой необходимо для восстановления экологического равновесия и сохранения чистоты воды, что особенно важно в условиях глобальных изменений климата и увеличения антропогенной нагрузки на водные ресурсы [1]. Применение сорбентов может стать вполне приемлемым решением в создавшейся ситуации.

ABSTRACT

Mankind has long been thinking about the fact that the problem of water pollution with petroleum products is one of the most acute environmental problems, the solution of which is necessary to restore ecological balance and maintain water purity, which is especially important in the context of global climate change and increasing anthropogenic pressure on water resources. The use of sorbents can be a completely acceptable solution in this situation.

Ключевые слова: экология, экологические проблемы, природные ресурсы, защита водных ресурсов, сорбенты.

Keywords: ecology, environmental problems, natural resources, protection of water resources, sorbents.

Одним из наиболее эффективных средств борьбы с последствиями нефтяных разливов являются сорбенты, которые можно разделить на природные и синтетические. Природные сорбенты включают в себя различные материалы (песок, глина, древесные волокна, торф), которые обладают пористой структурой и благодаря этому имеют хорошие сорбционные свойства. К преимуществам природных сорбентов можно отнести доступность, низкую стоимость и экологичность. Но природные сорбенты уступают синтетическим в эффективности, поскольку их сорбционная способность ниже, чем у последних и в условиях больших разливов и концентраций нефтепродуктов все чаще используются именно синтететические сорбенты. Также недостатком природных сорбентов является ограниченность повторного их использования.

Синтетические сорбенты в большинстве случаев разработаны с учетом конкретных требований и обладают улучшенными физико-химическими свойствами и повышенной адсорбционной способностью на своей поверхности. К ним относятся полимерные материалы, которые могут быть представлены как в форме волокон, так и в виде мелких частиц [2]. Синтетические сорбенты, как правило, не подвергаются воздействию внешней среды, что делает их более устойчивыми к химическим воздействующим веществам и благодаря этому их можно применять в сложных климатических и экологических условиях.

Не менее важным направлением является разработка композитных сорбентов. Они сочетают в себе свойства природных и синтетических материалов. Эти композиты призваны увеличивать сорбционный потенциал и улучшать характеристики сорбентов. Например, добавление активированного угля или наночастиц может существенно повысить сорбционные способности материалов и это делает их более эффективными в очистке водоемов от нефтепродуктов.

Помимо вышеперечисленных критериев при сравнении различных типов сорбентов также важны такие параметры, как время реакции, скорость высвобождения и восстановление после использования. Для уменьшения количества отходов и снижения экономических затрат на очистку, необходимо стремиться к многократному использованию сорбентов. Опираясь на проведенный анализ и сравнение сорбентов, мы приходим к выводу, что выбор подходящего материала должен осуществляться с учётом конкретных условий загрязнения, типа токсичных веществ и предпочтительных методов очистки [3, 4]. Таким образом, применение комплексного подхода к выбору и используемым материалам позволит значительно повысить эффективность ликвидации нефтяных загрязнений в акваториях [5].

Процесс очистки акватории от нефтепродуктов требует тщательного планирования и подготовки, что включает в себя выполнение нескольких этапов. Как правило, выделяют следующие этапы: предварительная оценка, подготовка к очистке, применение сорбентов и оценка эффективности проведенных работ.

Первый этап — это предварительная оценка, которая заключается в анализе ситуации на месте разлива. Оценка состоит из определения примерной площади загрязнения, характеристик нефтепродуктов, состояния окружающей среды и погодных условий. На этом этапе важно также собрать данные о типах водоемов, флоре и фауне в зоне загрязнения, чтобы определить какие методы очистки в данном случае будут оптимальными. Данный анализ в большинстве случаев проводят профессионалы, занимающиеся экологической безопасностью и это позволяет оптимизировать дальнейшие действия в процессе очистки [1].

На втором этапе осуществляется подготовка к очистке. В зависимости от масштаба загрязнения организовывается команда специалистов с необходимым оборудованием. Заранее подбираются подходящие сорбенты, соответствующие условиям загрязнения. Также рассматриваются логистические схемы транспортировки материалов и оборудования к месту разлива. Для предотвращения дальнейшего распространения загрязнений перед началом очистных работ могут быть использованы специализированные контейнеры и пузырьковые экраны.

Третий этап предполагает непосредственно применение сорбентов. Существует несколько путей их введения в водоем. Наиболее распространенные способы, это механическое распределение и ручное нанесение. Механическое распределение осуществляется с помощью специального оборудования, что позволяет быстро охватить большие площади загрязнения.

Ручное нанесение подходит для труднодоступных мест. После этого этапа необходимо дать сорбенту время для впитывания нефтепродуктов. Обычно этот процесс занимает от нескольких часов до нескольких суток в зависимости от условий водоема, характеристик сорбента и масштаба загрязнения.

После всех проведенных работ необходимо проводить финальный этап — оценку эффективности очистки. В этот этап входит анализ образцов воды и осадка, который нужен для определения уровня оставшихся загрязнений. В случае выявления остаточных концентраций нефтепродуктов требуется повторное нанесение сорбента или использование дополнительных методов (например, механического сбора или биоремедиации). Поэтому необходимо проводить лабораторные анализы для мониторинга динамики состояния воды и обширные исследования окружающей природной среды по завершении мероприятий по очистке [2].

Таким образом, методика очистки акватории от нефтепродуктов требует комплексного подхода и применения различных абсорбционных технологий, что позволяет повысить эффективность работ и снизить вредное воздействие на окружающую среду.

В ходе исследования мы пришли к важным выводам об эффективности использования сорбентов для очистки водоемов, загрязненных нефтепродуктами. Проанализировав различные типы сорбентов и их воздействие на водную среду, мы смогли сделать несколько выводов о необходимости их использования в рамках реагирования на разливы нефти.

Первый важный вывод заключается в том, что синтетические сорбенты, в отличие от природных материалов, обладают значительно более высокой сорбционной способностью. Синтетические материалы способны удерживать большую массу нефтепродуктов, что делает их более эффективными в условиях сильных загрязнений [6]. Композитные сорбенты также продемонстрировали свою высокую сорбционную способность, что предоставляет новые возможности для улучшения технологий ликвидации загрязнений.

Вторым выводом является необходимость изучения и оптимизации методов очистки с использованием сорбентов. Несмотря на значительные достижения в этой области, все еще не до конца решены вопросы, касающиеся механизма взаимодействия сорбентов с нефтепродуктами и их стабильности в водной среде. В частности, необходимо провести дополнительные исследования, чтобы лучше понять, как различные условия окружающей среды (температура, солёность, различные вещества в воде) влияют на эффективность сорбционных материалов.

Кроме того, практика показывает, что комбинированные методы очистки, включающие использование сорбентов в сочетании с механическими, химическими или биологическими подходами, могут значительно повысить общую эффективность очистки водных объектов. Это также позволяет свести к минимуму негативное воздействие на окружающую среду и поддерживать баланс водных объектов, что особенно важно в условиях растущей антропогенной нагрузки на водные ресурсы. [6].

Следует также отметить, что важно установить стандарты и регламенты по использованию сорбентов при ликвидации разливов. Это поможет повысить их прозрачность и эффективность. Внедрение современных технологий, подготовка специалистов и улучшение координации между различными службами также повысят эффективность реагирования на разливы нефти.

Таким образом, результаты проведенного исследования подчеркивают важность использования сорбентов как инструмента в области ликвидации нефтяных загрязнений. Более глубокое понимание их особенностей и свойств, сочетание технологий и внедрение нормативных стандартов приведут к более безопасному и эффективному взаимодействию с природой. Это может позитивно влиять на состояние экосистемы и уменьшать негативные последствия загрязнения акватории.

Список литературы:

1. Khaertdinova, A. European waste management experience: Yesterday, today, tomorrow / A. Khaertdinova, D. Sultanova, A. Karimov // E3S Web of Conferences : 2nd International Conference on Efficient Production and Processing, ICEPP 2021, St.Petersburg, 25–26 февраля 2021 года. Vol. 247. – EDP Sciences: EDP Sciences, 2021. – DOI 10.1051/e3sconf/202124701008. – EDN AWMGZX.
2. Sultanova, D. Waste management as an element of sustainable development of the circular economy in the European Union / D. Sultanova, A. Maliashova, S. Gadelshina // E3S Web of Conferences : 2nd International Conference on Efficient Production and Processing, ICEPP 2021, St.Petersburg, 25–26 февраля 2021 года. Vol. 247. – EDP Sciences: EDP Sciences, 2021. – P. 01007. – DOI 10.1051/e3sconf/202124701007. – EDN SYPBPN.
3. Султанова, Д. Ш. Европейские тенденции управления отходами: анализ, проблемы, решения / Д. Ш. Султанова, А. А. Хаертдинова, А. А. Каримов // Экономика и предпринимательство. – 2020. – № 12(125). – С. 1149-1153. – DOI 10.34925/EIP.2021.125.12.231. – EDN RFLLFV.
4. Хаертдинова, А. А. Управление отходами: достижения и проблемы / А. А. Хаертдинова // Экономика и предпринимательство. – 2021. – № 4(129). – С. 918-922. – DOI 10.34925/EIP.2021.129.4.178. – EDN NDJDWY. Хаертдинова, А. А. Методы оценки размеров экономики замкнутого цикла / А. А. Хаертдинова // Вестник евразийской науки. – 2022. – Т. 14, № 4. – С. 27. – EDN PTHNMP.
5. Khaertdinova, A. Economic development of the construction industry as a basis for sustainable development of the country / A. Khaertdinova, A. Maliashova, S. Gadelshina // E3S Web of Conferences Volume 274 (2021) : 2nd International Scientific Conference on Socio-Technical Construction and Civil Engineering (STCCE - 2021), Kazan, 21–28 апреля 2021 года. Vol. 274. – France: EDP Sciences, 2021. – P. 10021. – DOI 10.1051/e3sconf/202127410021. – EDN MHJJJC.
6. Хаертдинова, А. А. Значение рециклинга полимеров для циркулярной экономики / А. А. Хаертдинова, С. С. Ленченко // Актуальные проблемы науки о полимерах : Сборник трудов II Всероссийской научной конференции (c международным участием) преподавателей и студентов вузов, Казань, 25–26 мая 2021 года / Отв. редактор Н.Е. Темникова. – Казань: Казанский национальный исследовательский технологический университет, 2021. – С. 100-102. – EDN HKORCS.