Очистка воды и почвы от загрязнений

• Введение
• 1. Загрязнения воды и почвы
• 2. Очистка воды и почвы от разливов нефти, нефтепродуктов, опасных химических веществ

Чистая вода — это один из трёх китов, на которых покоится наше здоровье и сама жизнь (вода, еда, воздух).

Наиболее распространенными загрязнениями окружающей природной среды, объектов железнодорожного транспорта является нефть и продукты переработки нефти. Нефть является экологически опасным веществом, которое при попадании в окружающую среду (грунт, почву, водоемы) угнетает важные жизненные процессы, подавляя или заставляя их протекать по-другому. Причиной загрязнения земли является производственная деятельность предприятий, а путями загрязнения — разливы нефтепродуктов во время их транспортировки к месту назначения. К числу причин загрязнения следует добавить аварийные разливы нефти и нефтепродуктов из цистерн.

С каждым годом все больше внимания уделяется проблемам, связанным с загрязнением окружающей среды. Наиболее остро данный вопрос стоит перед жителями крупных промышленных городов. Например, в России, как и в других развитых странах мира, наблюдается тенденция снижения продаж жилья в экологически неблагополучных районах городов и увеличение — в ближайшем пригороде и экологически чистых районах. Кроме того, Евразия стоит на первом месте в мире по запасам нефти и обладает разветвленной сетью предприятий для ее переработки и транспортировки, в связи с чем возникает проблема очистки почвы от нефтепродуктов. Наиболее экономически выгодным и безопасным методом является микробиологическая деградация.

очистка вода нефть почва

1. Загрязнения воды и почвы

Во многих странах мира источником питьевой воды является вода, добываемая из поверхностных или подземных источников. К сожалению, большинство этих источников загрязнено различными нефтепродуктами и химическими примесями. На сегодняшний день более 1/3 всех загрязнителей воды приходится на производные бензола и другие углеводороды нефтяного происхождения.

До недавнего времени относительно чистой питьевой водой считались грунтовые воды. Они имеют свойство накапливаться под землей в трещинах, пространствах или пустотах между частицами почвы. Грунтовые воды, залегающие не так глубоко, могут и в самом деле оказаться достаточно чистыми, так как различные почвенные микробы разрушают многие бактерии и отфильтровывают различные примеси. Однако самоочищение почвы происходит только в случае загрязнения органическими отходами, которые могут подвергаться биохимическому окислению микроорганизмами. Наряду с этим в почву могут попадать, постепенно накапливаться, а затем и опускаться в глубокие слои тяжелые металлы и их соли. При глубокой вспашке почвы тяжелые металлы могут вновь попасть в трофическую цепь. [1]

В последние годы в России, как и во многих странах мира, разрабатываются различные способы очищения воды и почвы от загрязнений нефтепродуктами и тяжелыми металлами. В ходе исследований была разработана флотационная установка. Очистка почвы с помощью данной машины проводится в несколько этапов: машина удаляет слой загрязненной почвы и подает на очистку в мобильную установку, куда подаются специальные очищающие ПАВ и на заключительном этапе уже очищенная почва сбрасывается обратно на рельеф. Однако нужно помнить, что лучшим методом очищения почвы и воды от загрязнений остается бережное отношение к этим богатствам природы. [1]

2. Очистка воды и почвы от разливов нефти, нефтепродуктов, опасных химических веществ

Разливы нефти и опасных химических веществ, в том числе аммиака являются постоянной проблемой для экологов, властей и подразделений МЧС. Опасными участками являются регионы добычи нефти, переработки нефти и транспортировки (нефтепроводы, порты, железная дорога), хранения нефти и нефтепродуктов, а также предприятия потребители нефтепродуктов и химии. Последние аварии (в Мексиканском заливе, на Амуре, в Венгрии, Саяно-Шушенской ГЭС, Кирове) наглядно показывают необходимость применения недорогих природных сорбентов. Такими сорбентами являются ПРИРОДНЫЕ ЦЕОЛИТЫ — СОКИРНИТЫ. Уникальные СВОЙСТВА ПРИРОДНЫХ ЦЕОЛИТОВ — СОКИРНИТОВ, позволяющие надёжно запирать в своей структуре широкий спектр загрязняющих веществ, их высокая сорбционная и ионообменная ёмкость делают их особенно эффективными при ликвидации аварий. [2]

Загрязнения воды градируются на 4 основных типа:

1. Биологическое

бактерии, вирусы, одноклеточные водоросли, цисты и споры паразитов;

2. тяжелые металлы;

3. органические соединения

продукты распада живой материи (гуминовые кислоты, хлорофилл, аминокислоты) и их производные, индустриальная органика, пестициды. Все это содержит углерод;

4. неорганические соединения

металлы, нитриты (NO2), нитраты (NO3), хлориды (Cl), фториды (F), цианиды (CN), сульфаты (SO4), хлор остаточный, калий (К), кальций (Са), магний (Мg), фосфор (Р) и другие, менее распространенные соединения. [3]

Существует несколько основных способов применения. При очистке воды или локализации нефтяных пятен используются три метода:

1. Ограждение пятен заградительными бонами с подвешенными к ним сетками с ПРИРОДНЫМИ ЦЕОЛИТАМИ фракции 1−4 мм. В этом случае боны не только огораживают очаг загрязнения, но и сорбируют нефть и нефтепродукты.

2. Использование ПРИРОДНОГО ЦЕОЛИТА — СОКИРНИТА фракции 1−4 мм в качестве фильтрующей загрузки на станциях очистки воды.

3. Распыление мелкодисперсной (0−0,14 мм) фракции ПРИРОДНОГО ЦЕОЛИТА по поверхности воды. В этом случае СОКИРНИТ впитывает в себя загрязнение и со временем осаждается на дно водоёма. ПРИРОДНЫЙ ЦЕОЛИТ надёжно «запирает» загрязнение и предотвращает его распространение. [2]

3. Способы очистки воды от нефтепродуктов.

Нефтепродукты являются распространенными источниками загрязнения воды на земли. По данным ЮНЕСКО нефтепродукты относятся к числу наиболее опасных загрязнителей окружающей среды.

В настоящее время тот или иной метод, применяемый для очистки воды от нефтепродуктов, подбирается в зависимости от степени загрязнения и типа загрязнителя сточных вод. [4]

Методы очистки воды подразделяют на следующие группы:

Механический метод очистки воды от нефтепродуктов.

Сущность метода состоит в фильтрации воды в несколько этапов и отстаивании её в специальных устройствах. К таким устройствам относят сепараторы нефтепродуктов, которые широко применяются на станциях АЗС, СТО, автомойках, паркингах. В качестве фильтров в таких системах очистки используют специальные материалы, имеющие пористую структуру. При прохождении воды через поры молекулы воды имеющие меньшие размеры не задерживаются в отличие от молекул нефти, керосина, мазута и т. п. Применяя только механическую очистку можно удалить из воды лишь 60−65% нефтепродуктов, поэтому такой метод является подготовительным этапом в последующих процессах очистки воды. [4]

Химический метод очистки воды от нефтепродуктов.

Данный метод очистки заключается в том, что в воду добавляются специальные химические реагенты, которые, контактируя с нефтепродуктами, вступают с ними в химическую реакцию при контакте их с нефтепродуктами. В результате нефтепродукты осаждаются в виде нерастворимых осадков. В качестве реагентов чаще всего используют поверхностно-активные вещества и водонефтяные эмульсии. Также используют специальные адсорбенты такие как оксид алюминия. Такой способ очистки обеспечивает высокую степень удаления нефтепродуктов (до 98%). [4]

Биологический метод очистки воды от нефтепродуктов.

Этот метод является наиболее передовым в настоящее время. Он основан на использовании специальных микроорганизмов, использующих нефть в качестве основного источника питания. Существуют сотни видов микроорганизмов (грибы, дрожжи, бактерии), которые способны перерабатывать сложные углеводородные соединения, из которых состоят нефтепродукты. В результате биологической очистки воды происходит окисление углеводородов нефти, после чего остаются легко разлагающиеся вещества и нетоксичные продукты разложения нефти. Данный метод позволяет достигнуть высокой степени очистки воды. [4]

Что качается очистки почв и твёрдых поверхностей, то здесь также существует три способа:

1. Для сбора нефти и опасной химии с поверхностей достаточно внести цеолит на поражённый участок и через некоторое время собрать его и утилизировать. В случае с нефтью и нефтепродуктами его можно просто выжечь и использовать повторно.

2. При восстановлении почв имеющих незначительный уровень загрязнения можно внести цеолит на поражённую почву обычными разбрасывателями минеральных удобрений, после чего провести культивацию и засеять любой непродовольственной культурой. Цеолит «вытянет» на себя загрязнение из почвы, надёжно свяжет, предотвратит дальнейшее распространение (в том числе в подземные воды). Таким образом за один-два сезона почва будет восстановлена.

3. В случае больших концентраций загрязнителей для восстановления почв могут применяться ПРИРОДНЫЕ ЦЕОЛИТЫ насыщенные бактериями — нефтедеструкторами. [2]