Исследование процессоров распространения нефтяных загрязнений в почвах при анализе чрезвычайных ситуациях на объектах нефтегазового комплекса

• Автор: Панжин, Дмитрий Александрович
• Шифр специальности: 05.26.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 101 с. : 21 ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава 1. Анализ возникновения и развития чрезвычайных ситуаций в районах с нефтяным загрязнением
1.1.Принципы нормирования химических загрязнений почвы
1.2. Свойства почв, влияющие на их химическое загрязнение
1.3. Исследование разливов нефтепродуктов в пористых почвенных средах с использованием перколяционных процессов
Глава 2. Исследование влияния физических и морфологических факторов на пористость почвенного покрова
2.1. Использование коэффициента нефтеемкости, как критерия пористости, для оценки степени нефтяного загрязнения почв
2.2. Изучение влияния гранулометрического состава на пористость почв
2.3. Изучение влияния морфологического типа на пористость почв
2.4. Изучение влияния относительной влажности на пористость почв.
Глава 3. Исследование процессов распространения нефтяного загрязнения в почвах с использованием механизма перколяции
3.1. Исследование влияния гранулометрического состава и морфологии почвенных отложений на проницаемость почв
3.2. Лабораторное моделирование и выявления признаков самоподобия нефтяных фрактальных образований на пористых почвенных структурах
Выводы
Литература

Введение
Нефть и нефтепродукты относятся к наиболее опасным органическим загрязнителям окружающей среды. За последние десятилетия по всему миру произошла целая серия экологических катастроф, возникло множество чрезвычайных ситуаций самого различного масштаба, связанных с разливами нефти. Аварийные разливы нефти и нефтепродуктов чаще всего происходят при их добыче и транспортировке, накопительное загрязнение может происходить при длительной работе нефтеперерабатывающих заводов, а также вокруг любых хранилищ нефти и нефтепродуктов. При оценке уровней загрязнения почв нефтепродуктами необходимо учитывать их поведение в экосистеме, возможности их миграции и биодеградации.
Нефтепродукты по-разному ведут себя в различных природных системах. В воздушной и водной средах поведение нефтяного загрязнения в большей мере определяется физическими условиями и мало зависит от структуры, состава, свойств самой среды. В воздушной среде нефтепродукты находятся в виде паров или в капельножидком состоянии, и относительно равномерно распределены в приземном слое атмосферы. На водных объектах нефтепродукты в силу их крайне низкой растворимости в воде преимущественно выделяются в отдельную фазу, в основном покрывающую поверхность и в небольших количествах оседающую на дно в виде комков тяжелых компонентов.
Наиболее сложно описать процессы поведения нефтяного загрязнения в почвах. Основная опасность загрязнения почв заключается в том, что почвы являются пористой субстанцией, пропускающей нефтесодержащие вещества. Локализовать разлив на суше куда сложнее, чем на воде, поскольку бо-новые заграждения здесь неприменимы. Полностью очистить почву превентивными мерами практически невозможно. Приходится планомерно обраба-

тывать поражённый сектор всеми возможными методами, после чего проводить длительный процесс рекультивации земли.
Изучение процессов взаимодействия нефти и нефтепродуктов с почвами, как и вообще с объектами окружающей среды, в большинстве научных исследований сводится к выявлению особенностей самого нефтяного загрязнения, его количества, природы и состава. В меньшей степени такого рода исследования касаются особенностей-систем окружающей среды и их влияния на характер поведения загрязнений. Большое разнообразие почв по их морфологическим, физическим, химическим свойствам в наибольшей степени по сравнению с другими природными средами обитания человека должно сказываться, на особенностях поведения в них инородных нефтепродуктов. Между тем, не выработаны принципы выделения типов почвенных отложений по их влиянию на поведение нефтяного загрязнения. Поэтому важной задачей представляется разработка методики, с использованием которой можно было бы классифицировать почвы по этому признаку.
Почвенный покров (педосфера) является важнейшим звеном любой экологической системы суши Земли. Деградация этого звена на относительно больших пространствах может привести к чрезвычайным ситуациям любого масштаба. На характер поведения нефтяного загрязнения в почвах могут оказывать влияние различные процессы — физическое протекание, испарение, вымывание; биологическая деградация; химическое, преобразование. Одним из важных почвенных факторов, влияющих на возникновение и развитие чрезвычайных ситуаций при нефтяном загрязнении, является характер распространения нефтяного загрязнения в почвенном слое. Изучение процессов распространения инородных нефтепродуктов в почвах представляет собой актуальную задачу.
Цель исследования: изучение влияния свойств почв на особенности распространения нефтяного загрязнения при анализе чрезвычайных ситуаций, связанных с разливами нефтепродуктов.

ческое вещество почвы, образовавшееся в ней при разной степени разложения растительных и животных остатков, получило название гумус или перегной.
В составе почвы обнаружены все основные классы соединений биосинтеза, а также гуминовые (ГК) и фульвовые (ФК) кислоты. ОВ почв.отличается от ОВ донных осадков большим содержанием ароматических соединений, включая лигнин, танины и продукты их разложения (фенолы и др.).
По морфологическим признакам почвенное ОВ состоит из ряда компонентов, важнейшими из которых являются:
- растительные и животные механические включения, находящиеся в грунте в виде неразложившихся негумифицированных остатков растительного, микробного и животного происхождения;
- продукты их разложения и преобразования — аморфные гумифицированные органические вещества (85—90%),
- живые организмы.
Основным органическим компонентом почвы является гумус [70]. Гумус представляет собой рыхлое органическое вещество почвы темно-коричневого цвета и состоит из аморфных продуктов преимущественно биохимического разложения отмерших растительных и животных остатков различной степени разрушения, на которых обитают бактерии, необходимые для создания плодородия почвы. Гумус задерживает влагу, обеспечивает хорошую аэрацию почвы и является источником питательных веществ для растений. В состав гумуса входят также и неорганические соединения. В почве частицы гумуса сорбируются глиной, образуя единый комплекс.
Среди новообразованных в почвенном слое органических компонентов подавляющее количество составляют различные группы углеводородов, а также, в небольшой концентрации, смолистые и асфальтеновые компоненты, то есть вещества, схожие по составу с нефтью и нефтепродуктами.
Влияние нефтяного загрязнения на свойства почв. Поступление нефтяных углеводородов в почву вызывает негативные последствия. В рай-