Ориентировочно допустимые концентрации нефти в грунтах после проведения восстановительных работ

При этой технологии почву снимают и помещают в специальные ре­зервуары, в некоторых случаях проводится дополнительная обработка почвы, предшествующая ее транспортировке, переработке или захороне­нию. Сжигание в печах является одним из наиболее хорошо изученных и известных методов обработки. Другими методами являются: термичес­кая десорбция при 100-550°С, экстракция загрязненной почвы паром, промывка в барабанах под высоким давлением и др.

Однако данная технология имеет существенные недостатки. Стоимость работ по очистке может быть весьма высокой. В данном случае не про-

Глава 5. Технологии и средства ликвидации разливов нефти

исходит естественного восстановления почвенного слоя, почву после вос­становления необходимо или помещать в исходное место экскавации, или использовать каким-либо иным способом.

Технологии in situ имеют преимущество вследствие непосредственного применения их на месте загрязнения. Выбор и применение технологий in situ могут быть сделаны только на основании полученных данных о качестве обрабатываемой поверхности почвы. Кроме того, может потре­боваться специализированная очистка загрязненной зоны. При небла­гоприятных окружающих условиях могут также возникнуть сложности по отношению к устойчивым загрязняющим веществам.

Технологии in situ используют биологические, механические и физи­ко-химические методы. Наиболее перспективными считаются биологи­ческие методы.

Наилучшие результаты отмечаются при комплексном методе ре­культивации загрязненных почв с использованием агротехнологий с внесением минеральных удобрений и высевом трав-мелиорантов. Это технология направлена на активизацию аборигенной нефтеокисляющей почвенной микрофлоры и не требует значительных материальных затрат.

Для фиторекультивации нефтезагрязненных земель используются наи­более доступные семена однолетних и многолетних трав, обладающих развитой корневой системой, повышенной устойчивостью к нефтяному загрязнению почвы, адаптированные к местным условиям.

Мероприятия по рекультивации загрязненных нефтью территорий проводятся в несколько этапов, сроки их проведения зависят от характе­ра загрязнения, даты разлива и состояния растительности на конкрет­ном участке. Содержание этапов может меняться в зависимости от вида и степени сложности участка, загрязненного нефтью.

Биологическая рекультивация - этап рекультивации земель, включаю­щий мероприятия по восстановлению их плодородия, осуществляемый после технической рекультивации. Принято различать в биологическом этапе восстановления земель два направления. Первое - это активиза­ция разложения нефти в почве (восстановление почвы), второе - вос­становление растительного покрова. Выбор направления зависит от ис­ходного состояния почвы после технической рекультивации.

Когда дальнейшее проведение технической уборки уже не дает долж­ного эффекта и может стать причиной уничтожения легкоуязвимых почв, тогда активизация микробиологического разложения нефти в почве (био-ремедиация) остается единственно возможной мерой для ее доочистки. Под термином биоремедиация принято понимать применение техноло­гий и устройств, предназначенных для биологической очистки почв и водоемов, т.е. для удаления из почвы и воды уже находившихся в них загрязнителей.

Предупреждение и ликвидация аварийных разливов нефти и нефтепродуктов

К основным принципам технологий биоремедиации почв относятся: биостимуляция in siti, биостимуляция in vitro и биоаугментация.

Биостимуляция in siti (биостимуляция на месте загрязнения). Этот подход основан на стимуляции роста природных микроорганизмов, есте­ственно содержащихся в загрязненной почве и потенциально способных утилизировать загрязнитель, но не способных делать это эффективно из-за отсутствия полного набора пищевых компонентов (недостаток соеди­нений азота, фосфора, калия и др.). В этом случае в ходе лабораторных испытаний с использованием образцов загрязненной почвы устанавли­вают, какие именно пищевые добавки и в каких количествах следует внести в загрязненную почву, чтобы стимулировать рост микроорганиз­мов, способных утилизировать загрязнитель.

Биостимуляция in vitro. Отличие этого подхода от вышеописанного в том, что биостимуляция образцов естественной микрофлоры загрязнен­ной почвы или воды проводится сначала в лабораторных или промыш­ленных условиях (в биореакторах или в ферментерах). При этом в био­реакторах обеспечивается преимущественный и избирательный рост тех микроорганизмов, которые способны наиболее эффективно утилизиро­вать данный загрязнитель.

Затем таким образом «стимулированную» (специально отселекциони-рованную, обогащенную) микрофлору вносят в загрязненную почву. При этом одновременно со «стимулированными» микроорганизмами вносят и необходимые пищевые добавки, повышающие эффективность утилиза­ции загрязнителя. Иногда бывает необходимо обеспечить принудитель­ную аэрацию загрязненной почвы, чтобы повысить скорость микробного окисления загрязнителей.

Биоаугментация (биоулучшение). В этом случае в загрязненную поч­ву вносят относительно большие количества специализированных мик­роорганизмов, которые заранее были выделены из различных загрязне­ний и/или генетически модифицированы.

Основная цель агробиологических методов - это активизация або­ригенной микрофлоры путем изменения субстратных условий (усиле­ние аэрации почвы рыхлением и внесением органических удобрений, создание необходимого водного режима грунтов мелиоративными мето­дами, улучшение минерального баланса добавлением в почву минераль­ных удобрений).

Достаточно важное место в успешном решении проблемы восстанов­ления растительного покрова на участках, подвергшихся загрязнению нефтью и нефтепродуктами, занимает подбор видов многолетних трав, способных успешно развиваться в жестких рамках климатических усло­вий и загрязняющих факторов.

Но в ряде случаев необходимо внесение специально подобранных уг-леводородокисляющих микроорганизмов.

Глава 5. Технологии и средства ликвидации разливов нефти

Использование микробиологических препаратов часто рассматривают как альтернативу агротехнической биорекультивации. Существуют ситу­ации, когда использование специальных микробиологических препара­тов просто необходимо. В частности, это оправдано для районов с непро­должительным теплым периодом, где внесением интродуцента можно искусственно усилить процессы биодеструкции нефти в почве.

При благоприятных условиях среды (оптимальная температура, соле­ность, рН, достаточная степень аэрации, обеспеченность элементами ми­нерального питания) удачно подобранная культура или смесь штаммов способны за короткое время практически полностью утилизировать де­сятки тонн нефтяных углеводородов, трансформируя их в органическое вещество собственной биомассы, углекислый газ и безвредные для окру­жающей среды продукты.

5.3. Средства ликвидации разливов нефти

Мировой опыт борьбы с загрязнением окружающей среды нефтью и нефтепродуктами показывает, что для оперативного реагирования на ава­рийные ситуации необходим постоянно находящийся в готовности ком­плекс технических средств [35].

Процесс ликвидации аварийного разлива нефти условно можно раз­бить на 3 стадии: первая - локализация разлива, вторая - собственно сбор и извлечение продукта с поверхности воды или почвы, и третья -транспортировка собранного продукта к месту переработки или ути­лизации.

Каждой стадии присущи свои средства и технологии.

Современное средства для локализации и ликвидации аварийных раз­ливов нефти и нефтепродуктов можно подразделить на 6 больших групп:

- боновые заграждения;

- скиммеры (устройства для сбора нефти с поверхности воды);

- сорбенты (материалы, собирающие нефть способом адсорбции и аб­
сорбции (налипания или впитывания);

- диспергаторы (специальные химические вещества, ускоряющие про­
цессы биологического разложения нефти);

- биохимические препараты (органические сорбенты, предназначен­
ные для ликвидации загрязнений воды и почвы нефтью);

- микробиологические средства;

- вспомогательные средства (плавсредства, насосы, цистерны, назем­
ные и воздушные транспортные средства, средства связи и др.).

В общем случае к средствам локализации и ликвидации последствий аварийных разливов нефти относят технические (механические), хими­ческие и микробиологические средства.

Предупреждение и ликвидация аварийных разливов нефти и нефтепродуктов

К наиболее типичным средствам, используемым при ЛАРН на воде, относятся:

- боновые заграждения;

- скиммеры;

- сорбенты;

- разбрызгиватели;

- диспергаторы;

- специальные суда (нефтесборщики);

- катера и буксиры;

- насосы и рукава;

- цистерны и баржи;

- авиация;

- средства радиосвязи.

Для осуществления операций по сбору и удалению плавающей нефти с водных поверхностей используются боны, различные нефтесборные системы, нефтеперекачивающие устройства, диспергаторы и сорбенты.

Боновые заграждения (боны) обеспечивают эффективную локали­зацию возможных зон разлива и перемещения нефти в акватории пор­тов, водохранилищах, затонах, реках, в открытом море, а также исполь­зуются для ограждения нефтеналивных судов в процессе произведения грузовых операций, тем самым обеспечивая надежную защиту от загряз­нения водных акваторий.

Боновые заграждения изготавливаются из специальной ткани, обла­дающей высокой прочностью, стойкостью к воздействию кислот, щело­чей, нефти и нефтепродуктов. Конструкция соединений обеспечивает опе­ративное развертывание боновых заграждений.

Боновые средства применяются как самостоятельно, так и в сочетании с другими средствами для локализации нефтяных полей, ограждения уча­стков акватории, расширения зоны захвата нефтесборных средств и т.д.

Боновые заграждения принято группировать по условиям применения:

1-й класс бонов - для защищенных акваторий;

2-й класс бонов - для прибрежной зоны, перекрытия входов в гавани, порты, акватории судоремонтных заводов и т.д.;

3-й класс бонов - для открытого моря.

Боновые устройств по своему предназначению можно разбить на не­сколько групп:

- нефтеудерживающие;

- сорбционно-удерживающие;

- огнестойкие.

В настоящее время известно более 150 видов боновых заграждений.

Нефтеудерживающие боны изготавливаются для различных условий работы: в открытом моря, акваториях портов, полузакрытых водое­мах и т.п.