Главная » 2014 » Июль » 30 » Скачать Восстановление качества поверхностных вод, загрязненных в результате аварийных сбросов растворенными нефтепродуктами. Волкова, бесплатно
5:34 AM
Скачать Восстановление качества поверхностных вод, загрязненных в результате аварийных сбросов растворенными нефтепродуктами. Волкова, бесплатно
Восстановление качества поверхностных вод, загрязненных в результате аварийных сбросов растворенными нефтепродуктами
Диссертация
Автор: Волкова, Ксения Рифовна
Название: Восстановление качества поверхностных вод, загрязненных в результате аварийных сбросов растворенными нефтепродуктами
Справка: Волкова, Ксения Рифовна. Восстановление качества поверхностных вод, загрязненных в результате аварийных сбросов растворенными нефтепродуктами : диссертация кандидата технических наук : 25.00.36 Екатеринбург, 2006 142 c. : 61 06-5/3305
Объем: 142 стр.
Информация: Екатеринбург, 2006
Содержание:
Введение
1 Методы очистки природных вод, загрязненных нефтепродуктами в результате техногенных аварий
11 Основные источники аварийного загрязнения водных объектов нефтепродуктами ,
2 Способы ликвидации последствий аварийных разливов нефтепродуктов на водных объектах
121 Извлечение нефтепродуктов из водной среды сорбционным методом
122 Биологические методы борьбы с нефтяными загрязнениями
2 Исследование процессов трансформации нефтепродуктов в поверхностных водных объектах
3 Концепция технологии реабилитации водных объектов, загрязненных нефтепродуктами, и обоснование выбора сорбента для ее реализации
31 Концепция технологии реабилитации водных объектов и требования, предъявляемые к составу биоминерального комплекса
32 Определение механической прочности и физико-химических свойств опоки
33 Выращивание нефтеокисляющей биомассы в лабораторных условиях
34 Исследование сорбционной емкости опоки и активного ила в статических условиях
35 Исследование сорбционной емкости опоки и активного ила в динамических условиях
4 Иммобилизация активной биомассы на опоке
41 Наращивание активной биомассы на опоке и определение сорбционной емкости БМК по нефтепродуктам
42 Динамика деструкции нефтепродуктов, адсорбированных биоминеральным комплексом
43 Исследование условий консервации биомассы и периода сохранения ее жизнеспособности
44 Биодеструкция нефтесодержащих загрязнений на биоминеральном комплексе в условиях речного дна
5 Использование биоминерального комплекса в технологии ликвидации аварийных разливов нефтепродуктов
51 Оценка ситуации при аварийном разливе нефтепродуктов и доставка технических средств для ликвидации нефтяного разлива
52 Математическая модель реабилитации речного потока от растворенных нефтепродуктов с использованием биосорбционного метода
53 Эколого-экономическая оценка эффективности технологии реабилитации речных потоков с использованием БМК
Заключение
Список использованной литературы
Введение:
Загрязнение природной среды нефтью и нефтепродуктами наиболее актуальная экологическая проблема нашего времени. Нефть в промышленном отношении является одним из важнейших органических веществ. Ее используют не только как топливо, но и как сырье для глубокой переработки, продукты которой применяются практически во всех отраслях народного хозяйства. Ни одно другое загрязняющее вещество не может сравниться с нефтепродуктами по широте распространения, количеству источников загрязнения, величине единовременных нагрузок на все компоненты природной среды. Загрязнение водной среды нефтепродуктами представляет серьезную угрозу для здоровья и качества жизни населения, а также для окружающей среды в целом. Это связано как с широким распространением данного вида загрязнения, так и с большими трудностями его локализащ!и и ликвидации. Нефтепродукты наносят значительный ушерб жизни в поверхностных слоях водоема, а также прибрежной флоре и фауне. Тяжелые нефтепродукты оседают на дно или адсорбируются па каменистом грунте и песчаных отмелях и тем самым подавляют жизнь гидробионтов. Нефтяная пленка изолирует воду от поступления в нее атмосферного кислорода, замедляя фотосинтез и образование кислорода. Это приводит к затуханию развития планктонических форм, что сказывается на нарушении цепи питания гидробионтов, населяющих водоем [1]. Поэтому разработка новых и совершенствование сушествующих техиологий ликвидации последствий техногенных контаминации нефтью и нефтепродуктами водных объектов весьма актуальная проблема. Технологии локализации, сбора, хранения и утилизации плавающих нефтепродуктов достаточно хорошо разработаны и широко используются на практике. Однако, вопросы реабилитации водоисточников, загрязненных нефтепродуктами, находящимися растворенном или коллоидном состояниях, требуют дальнейших исследований. Отдельные фракции нефтепродуктов хорошо растворимы в воде [2-6]. Известно, что уже в течение первых суток после сброса концентрация нефтепродуктов в воде может превысить их предельно допустимую концентрацию в тысячу раз [6-7]. Под влиянием волн и течения нефть и нефтепродукты эмульгируют и проникают в более глубокие слои водной толщи [8-9]. Есть данные, согласно которым из 100-тонного слива 5 тонн нефти проникает в пятиметровый нижележащий слой воды в первые сутки [7]. Все это вносит значительные негативные изменения в экосистему водного объекта. Такое перераспределение нефтепродуктов в водной среде позволяет отметить незаконченность технологии ликвидации последствий аварийных ситуаций, связанных с попаданием нефтепродуктов в речные потоки, только на стадии их сбора с поверхности воды. Наиболее эффективным методом очистки природных водоисточников от нефтепродуктов является сорбционный с применением дешевых и доступных сорбентов [10]. Следует подчеркнуть, что сорбцию нефтепродуктов, оставшихся в воде после сбора плавающей пленки, приходиться выполнять в толщи воды при относительно низкой их концентрации. Это в значительной мере усложняет процесс реабилитации водного объекта. В случае, когда часть сорбента после извлечения нефтепродуктов оседает на дно водного объекта, возможно вторичного загрязнения последнего [11]. Учитывая значительный объем воды загрязненной растворенными нефтепродуктами, необходимость обеспечения хорошего контакта с ними сорбента, сложность извлечения последнего из водоисточника, перед исследователями стоит целый ряд технологических проблем, требующих своего решения [12-13]. Следует подчеркнуть, что медленно и сверхмедленно окисляющиеся фракции нефтепродуктов способны находиться в воде неопределенно долгое время, повышая общий фон загрязнения водного объекта [2]. Этот факт ставит перед исследователями задачу быстрого разложения этих фракций. Наиболее перспективен способ их биоокисления с помошью адаптированной к нефтепродуктам микрофлоры [14-18]. Это способствует ускоренной деградации нефтепродуктов, удерживаемых сорбентами [14-15, 18]. В связи с этим, поиск малотоксичных средств и эффективных технологий, обеспечивающих не только глубокое очищение водных объектов от нефтепродуктов, но и деструкцию последних, является чрезвычайно актуальным. Такие технологии могут способствовать восстановлению биопотенциала нарушенных водных экосистем. Для реабилитации водоисточников, загрязненных в результате аварийных сбросов нефтепродуктами, в настоящей работе предложен биоминеральный комплекс (БМК), представляющий собой органоминеральный природный сорбционный материал, являющийся одновременно носителем нефтеокисляющей микрофлоры. Перспективность использования БМК заключается в возможности совмещения в одном комплексе двух процессов очистки воды: физикохимического метода, обеспечивающего сорбцию нефтепродуктов природными сорбентами, и деструкцию последних биологическим методом. Это позволяет исключить технологический процесс удаления сорбента из водного объекта после его использования. Деструкция извлеченных из водной толщи нефтепродуктов позволяет говорить об экологичности предлагаемой технологии реабилитации водных объектов, загрязненных нефтепродуктами. Целью настоящего исследования разработка технологии восстановления качества поверхностных водных объектов, загрязЕ1енных в результате аварийных сбросов растворенными нефтепродуктами, основанной на использовании сорбента с иммобилизованной на нем нефтеокисляющей микрофлорой биоминерального комплекса (БМК). Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи: проведены исследования по выбору сорбента-носителя микрофлоры; разработана технология приготовления, нанесения и консервации биомассы на сорбенте; изучена динамика процесса деструкции нефтепродуктов иммобилизованной на сорбенте нефтеразрушающей микрофлорой в условиях реч1юго дна и влияние на него факторов водной среды; разработаны алгоритмы технологии восстановления качества поверхностных вод, загрязненных в результате аварийных сбросов растворенными нефтепродуктами, на основе применения биоминерального комплекса.Предмет исследования динамика процесса деструкции нефтепродуктов иммобилизованной на сорбенте нефтеразрушающей микрофлорой. Объектом исследоваиия является биоминеральный комплекс, предназначенный для восстановления качества поверхностных водных объектов, загрязненных нефтепродуктами в результате аварийных сбросов. Методы исследований. В работе использовался комплекс методов исследования, включающий: теоретические изыскания, лабораторное и натурное моделирование, системный подход к анализу материалов, полученных автором в результате собственных исследований и обобщения опыта отечественных и зарубежных исследователей, химический и микробиологический анализ воды. Для количественного описания экспериментальных данных использовались стандартные методы и пакет прикладных статистических программ для ПЭВМ (Microsoft Excel, Statsoft Statistica 6.0). Научная новизна исследований: впервые определены зависимости динамики процесса деструкции растворенных нефтепродуктов иммобилизованной на природном сорбенте (опоке) микрофлорой от факторов водной среды (в частности, температуры воды и концентрации растворенного в ней кислорода); впервые определены условия консервации (способ сушки, температура, влажность), обеспечивающие быструю реабилитацию иммобилизованной на опоке микрофлоры. Практическая значимость. Разработана технология реабилитации водных объектов, загрязненных в результате аварийных сбросов растворенными нефтепродуктами, с использованием биоминерального комплекса. Предложен расчетно-программный комплекс определения необходимого количества БМК и места развертывания сил ГО и ЧС для ликвидации последствий аварий, связанных с поступлением нефтепродуктов в речной поток. Предложенная технология обеспечивает достаточно эффективное и быстрое восстановление биопотенциала нарушенных водных экосистем, без необходимости извлечения БМК из водного объекта после его использования.
