Разработка технологии идентификации и мониторинга нефтяных загрязнений

• Автор: Одинцова, Татьяна Анатольевна
• Шифр специальности: 25.00.36
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Пермь
• Количество страниц: 210 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Глава 1. Состояние и проблемы изучения нефтезагрязнения

природных геосистем

1.1. Источники и масштабы нефтяного загрязнения окружающей среды

1.2. Влияние нефти на почвенный покров

1.3. Влияние нефти на гидросферу

1.4. Трансформация нефти в природных геосистемах

1.5. Современные научно-методические подходы к нормированию нефтяного загрязнения природных геосистем

Глава 2. Нормативная база и методы исследований нефтяных

загрязнений
2.1. Интегральный показатель нефтяных загрязнений
2.2. Селективные показатели нефтяных загрязнений
2.3. Основные недостатки методов контроля и оценки нефтяных загрязнений
2.4. Битуминологический подход при идентификации и контроле нефтяных загрязнений
Глава 3. Научно-методические основы технологии идентификации и
мониторинга нефтяных загрязнений почвенных геосистем
3.1. Поведение системы «нефть - почва» в условиях натурного эксперимента
3.1.1. Характеристики районов экспериментальных площадок
3.1.2. Результаты натурного эксперимента
3.2. Поведение системы «нефть - почва» в условиях аварийных разливов . 72 Глава 4. Научно-методические основы технологии идентификации и
мониторинга нефтяных загрязнений гидросферы
4.1. Закономерности формирования водорастворимых органических комплексов в системе «нефть - вода»
4.2. Эколого-гигиенические характеристики водорастворимых компонентов и продуктов трансформации нефти

Глава 5. Методические принципы реализации технологии
идентификации и мониторинга нефтяных загрязнений
5.1. Генезис нефтяного загрязнения в пределах Усть-Полазненского участка
5.2. Выяснение природы углеводородного загрязнения водозабора «Усолка»
5.3. Исследования характера нефтяного загрязнения в районе Краснокамской АЗС
5.4. Выяснение характера органического загрязнения гидросферы в бассейнах рек Одиновская и Каменка
Глава 6. Применение технологии мониторинга нефтяных загрязнений
при рекультивации
6.1. Оценка эффективности методов ликвидации нефтяного разлива
6.2. Оценка эффективности методов рекультивации нефтезагрязненных земель
Заключение
Литература

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Загрязнение природной среды нефтью и нефтепродуктами является одной из крупнейших экологических проблем не только топливно-энергетического комплекса, но и других отраслей промышленности. По экспертным оценкам ежегодные потери нефти в России достигают 5% от объема добычи, а потери жидкого углеводородного топлива оцениваются в 0,1-0,5% от его потребления. Это приводит к тому, что, несмотря на осуществляемые природоохранные мероприятия, растет общая площадь загрязненных почв, количество отходов добычи и переработки нефти, формируются многочисленные очаги нефтезагрязнения геологической среды, вплоть до формирования техногенных скоплений в приповерхностной гидросфере. В связи с этим, актуальность работ по совершенствованию методов идентификации и мониторинга нефтяных загрязнений и технологий рекультивации нефтезагрязненных геосистем не вызывает сомнения.
В Постановлении Правительства РФ № 240 от 15.04.2002 г. определено, что работы по ликвидации последствий разливов нефти, реабилитации загрязненных территорий и водных объектов могут считаться завершенными при достижении допустимого остаточного содержания нефти (ДОСН) и продуктов ее трансформации в соответствующих объектах окружающей среды. Данный подход учитывается и во «Временных рекомендациях по разработке и введению в действие нормативов допустимого остаточного содержания нефти и продуктов ее трансформации в почвах после проведения рекультивационных и иных восстановительных работ» (приказ МПР России № 574 от 12.09.2004 г.). Однако практическая реализация данных рекомендаций в большинстве своем сохраняет основной недостаток предыдущих подходов - оценка уровня нефтяного загрязнения производится только с использованием аналитического понятия «нефтепродукты», отождествляемых только с углеводородными соединениями, а продукты трансформации нефти по-прежнему остаются за рамками экологического контроля. Весьма слабо изучены и особенности органического загрязнения вод при контакте с нефтью, хотя именно водная фаза выступает в качестве основного транспорта органических поллютантов в сопредельные среды.

нефтей, содержат тысячи компонентов и, естественно, отличаются по своим оптическим характеристикам от калибровочных смесей. Это подтверждается сопоставлением калибровочных кривых, построенных на основе растворов ГСО состава НП и НП, выделенных из нефтей: при низких концентрациях НП (0,1-1,0 мг/см3) расхождение не превышают 2%, но при более высоких концентрациях (1,0-10,0 мг/см3) оно достигает 22%.
ИКС является наиболее распространенным методом количественного анализа НП, однако высокое значение нижнего предела (0,04-0,05 мг/дм3) в диапазоне определяемых концентраций ограничивает возможности использования метода, в части для вод рыбохозяйственного назначения, имеющих ПДК по НП 0,05 мг/дм3. Предлагаемое рядом авторов [41] расширение диапазона измеряемых концентраций, например до 0,02 мг/дм3, математическими способами обработки сигнала (так называемое «сглаживание») метрологически не обеспечено.
УФ-спекгроФотометрический метод основан на определении интенсивности светопоглощения в УФ-области спектра. Основное средство измерения -спектрофотометр (X = 270 нм), элекгрофотоколориметр (Л. = 315 нм). Недостаток метода связан с тем, что парафиновым и нафтеновым УВ не свойственны поглощения в практической УФ-области электромагнитного спектра. Поэтому УФС, как и люминесцентный анализ, не могут быть использованы в качестве метода количественного анализа НП. Кроме того, применение количественного ЛБА ограничено сложностью, а порой и невозможностью подборки соответствующих эталонных растворов, на это, в свое время, указывала В.Н. Флоровская, основатель ЛБА в нефтепоисковой геохимии. Между тем, высочайшая чувствительность данного анализа (10'8 мг/см3 при фотоэлектрическом детектировании) делают его просто незаменимым при качественной оценке структурно-групповых характеристик битумоидов OB пород, почв и вод [74, 158].
Методика выполнения измерений массовой концентрации НП Флуоримет-рическим методом на анализаторе жидкости «Флюорат-02» основана на измерении интенсивности флуоресценции гексанового экстракта и, следовательно, сохраняет отмеченные выше недостатки. Однако, несомненным достоинством методов определения НП, работающих в УФ-области спектра является диапа-