Многоцелевая технология получения и обработки экспертной информации при идентификации нефтяного загрязнения в сложных природных и техногенных системах

• Автор: Шарапов, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 247 с. : ил.

1.1. Обшая модель функционирования системы почва приземные слои атмосферы почвенный раствор почвенные биоценозы, содержащей природные и привнесенные органические компоненты нефтяного ряда

1.2. Источники загрязнения и естественная трансформация нефти в окружающей среде.

1.3. Показатели антропогенного воздействия и критерии деградации окружающей среды.

1.4. Исследование количества и состава нефтяного загрязнения в сопредельных средах природных систем
1.4.1. Изучение влияния активности почвенного раствора на снижение нефтяного загрязнения в почве.
1.4.2. Анализ состояния приземного слоя атмосферы методом совместного газохроматографического и ИКспектроскопического анализа равновесного пара в установке циркуляционного типа
1.4.3. Оценка степени неблагополучия территорий при выявлении зон чрезвычайной ситуации и зон экологического бедствия путем прямого измерения содержания и состава нефтепродуктов в биомассе растений
1.5. Концепция проведения экспертных исследований, как компонента выработки рекомендаций для принятия решений при выявлении зон

чрезвычайных ситу аций на объектах нефтегазового комплекса

ГЛАВА II. СИСТЕМА ПОЛУЧЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ ПРИ ЭКСПЕРТНОМ ИССЛЕДОВАНИИ НЕФТЕЙ И НЕФТЯНЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ
.1. Изучение типа и количества нефтяного загрязнения методом молекулярной люминесценции
.2. Изучение типа и количества нефтяного загрязнения методом
инфракрасной спектроскопии ИКС
II.3. Изучение типа и количества нефтяного загрязнения методом
газожидкостной хроматографии ГЖХ
ГЛАВА III. ТЕХНОЛОГИЯ ОБРАБОТКИ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ О НЕФТЯНОМ ЗАГРЯЗНЕНИИ ОБЪЕКТОВ
ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
1П.1. Сравнительный анализ информационной способности аналитических методов
III.2. Оптимизация аналитических методов изучения нефтяного загрязнения
П1.3. Алгоритм обработки экспертной информации.
Ш.4. Нормировка и формализация спектральных и хроматографических данных методом зонального кодирования
1.4.1. Регрессионный анализ спектральных данных и сравнение визуальных образов фингерпринтов путем графического наложения.
1.4.2. Идентификация нефтей и нефтяных загрязнений по данным
газохроматографического анализа.
ГЛАВА IV. ПРОЦЕДУРА ИДЕНТИФИКАЦИИ НЕФТЕПРОДУКТОВ И
НЕФТЯНЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ В СУДЕБНОЙ ЭКСПЕРТИЗЕ
IV.1. Организационная структура системы взаимодействия субъекта с
окружающей средой.
IV.2. Научно методические основы процедуры идентификации нефтепродуктов и источников нефтяного загрязнения окружающей среды
IV.3. Математические основы экспертной идентификации
IV.4. Критерии идентификации нефтяных загрязнений и их значимые
информационные признаки
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


Моноядерные легкие ароматические углеводороды ЛУВ бензол, толуол, ксилолы оказывают очень быстрое токсическое воздействие на организмы, поэтому на их содержание в природных объектах установлены довольно жесткие требования так называемый индекс БТК. Хроническое отравление бензолом приводит к тяжелым заболеваниям крови и сосудов. В природных условиях бензол может преобразовываться с образованием еще более токсичных продуктов нитробензол, хлорбензол 9. Полициклические ароматические УВ ПАУ с двумя и более ароматическими кольцами содержатся в нефти в количестве от 1 до 4 . В составе нафтеноароматической фракции всех изучавшихся разновидностей нефтей установлен один и тот же набор поли циклических ароматических УВ. Такие вещества как 3,4бензпирен бензапирен, диметилбензантрацен и др. Их ПДК в природных средах строго лимитированы. ПАУ медленнее, чем моноароматические УВ проникают через мембраны клеток, поэтому действуют на организм медленнее. Однако, в целом, ПАУ действуют более длительное время, являясь хроническими токсикантами. Ароматические УВ трудно поддаются разрушению. Смолистые СМ и асфалыпеновые АС компоненты сырых нефтей являются сложными структурными сооружениями, построенными из полициклических ароматических или нафтеноароматических ядер с боковыми цепями и гетероатомами . Основной структурной ячейкой асфальтенов является переконденсированный полиароматический слой. Значительная часть смол содержит молекулы, сравнимые с молекулами асфальтенов, но количество и размер ароматических ядер в них меньше, что снижает возможность образования межмолекулярных связей. В большинстве своем смолы богаты гетероатомами, в особенности кислородом, таким образом, содержат окисленные структуры . Для смолистых компонентов сырых нефтей не существует строгих структурных или химических критериев в переходе от высоко конденсированных ароматических соединений к смолам и от смол к асфальтенам. Вредное экологическое влияние смолисто асфальтеновых компонентов на почвенные экосистемы заключается не в химической токсичности, а в значительном изменении воднофизических свойств почв. Вели нефть просачивается сверху, ее смолистоасфальтеновые компоненты сорбируются в основном в верхнем, гумусовом горизонте иногда прочно цементируя его. При этом уменьшается поровое пространство почв. Смолистоасфальтеновые компоненты гидрофобны. Обволакивая корни растений, они резко ухудшают поступление к ним влаги, в результате чего растения погибают. В соответствии с законом РФ естественная экологическая система это объективно существующая часть природной среды, которая имеет пространственно территориальные границы и в которой живые растения, животные и другие организмы и неживые ее элементы взаимодействуют как единое функциональное целое и связаны между собой обменом веществом и энергией ,. Почвы аккумулируют загрязнители в течение длительного периода, а их химический состав дает интегральную характеристику долговременного загрязнения его масштабов и превращений в зависимости от видового состава почв и их способности к самоограничению. Согласно почва определяется как самостоятельное естественноисторическое органоминералыюе природное тело, возникающее на поверхности земли в результате длительного воздействия биотических, абиотических и антропогенных факторов, состоящее из твердых минеральных и органических частиц, воды и воздуха и имеющее специфические генетикоморфологические признаки, свойства, создающие для роста и развития растений соответствующие условия. Основатель современного почвоведения В. В. Докучаев называл почвой дневные, или наружные горизонты горных пород вс равно каких, естественно изменнные совместным влиянием воды, воздуха и различного рода организмов живых и мртвых . При этом не следует путать между собой такие понятия, как почва и грунт. В наше время под грунтами понимают не только почвы, но и горные породы, которые преимущественно залегают в зоне выветривания и могут быть использованы в качестве оснований, материалов или среды различных сооружений. По существу грунты выступают по отношению к почве в качестве почвообразующей материнской породы. В.В. Докучаев является также и основоположником применения системного подхода к рассмотрению природных тел, к которым он относил почву.