Какие организмы не способны очищать воду нефтепродуктов

Какие организмы не способны очищать воду от нефтепродуктов?

Как оказалось, такая задача под силу червям планариям, фукусовым водорослям и даже бактериям. А вот моллюски на такое не способны.

Последствия разлива нефтепродуктов в воду

У экологических последствий разливов нефтепродуктов весьма сложно учитываемый характер, так как из-за нефтяного загрязнения нарушается множество естественных процессов и взаимосвязей, существенно меняются условия обитания каждого живого организма. Также оно копится в биомассе. Нефть – это продукт длительного распада. За кратчайшее время она может покрыть поверхность воды плотным слоем, препятствующим проникновению света и воздуха.

Представители агентства США по Охране окружающей среды описали эффект от разлива нефтепродуктов так: через 10 мин. после попадания в воду 1 т. нефти, происходит образование нефтяного пятна, толщиной 10 мм. Со временем толщина пленки станет меньше (до 1 мм), а пятно будет расширяться. 1 т. нефти может распространиться на площадь до 12 кв. км. Далее на изменения влияют ветер, волны и погода. Обычно ветер способствует распаду пятна на маленькие кусочки, способные удаляться на большие расстояния от участка разлива. Сильный ветер и шторм влияют на ускорение процесса дисперсии пленки.

При катастрофах одномоментно массово не погибают рыбы, пресмыкающиеся, животные и растения. Но если рассматривать средне- и долгосрочную перспективу, то развив нефти весьма негативно влияет на окружающую среду. Сложнее всего приходится организмам, которые обитают в прибрежной зоне, в особенности на поверхности, либо на дне. Птицы, проводящие на воде много времени, сильно страдают от разливов нефтепродуктов на водоемах. При внешнем загрязнении нефти разрушается оперение, спутываются перья, раздражаются глаза. Средние и крупные разливы приводят к гибели 5 тыс. птиц.

Рыбы начинают потреблять загрязненную пищу и воду, соприкасаются с нефтью при движении икры. Обычно рыба, за исключением молоди, погибает при серьезном разливе нефти. Но у сырой нефти и нефтепродуктов разное токсичное воздействие на разных рыб. Например, если в воде сконцентрировано 0,5 млн. доля или меньше нефти, то это может привести к гибели форели. Нефть может оказать влияние на работу сердца, изменить дыхание, увеличить печень, замедлить рост, разрушить плавники, спровоцировать разные биологические и клеточные изменения, повлиять на поведение.

Беспозвоночные организмы подвержены влиянию разлива нефти в течение 1 недели – 10 лет, в зависимости от вида нефти, а также обстоятельств, приведших к чрезвычайно ситуации. Гибель беспозвоночных чаще всего происходит в прибрежной зоне, в водной толще либо отложения.

Растения в водоемах полностью гибнут, если в воде уровень концентрации полиароматических углеводородов, образуемых при сгорании нефтепродуктов, будет достигать 1%. Из-за нефти и нефтепродуктов нарушается экологическое состояние почвенного покрова и деформируется структура биоценозов. У почвенных бактерий, а также беспозвоночных почвенных микроорганизмов и животных теряется способность качественного выполнения своих важнейших функций при интоксикации легкими нефтяными фракциями.

Источник

Очистка воды от нефтепродуктов

Очистка воды от нефтепродуктов может состоять из физико-химических, химических, механических и биологических способов. Использование каждого метода зависит от масштабов и первоисточника загрязнения, объема нефтяных выбросов.

Механическая очистка

Механическая очистка состоит из отстаивания и последующей фильтрации загрязненной воды с использованием нефтеловушек, бензомаслоуловителей или ручным методом. Все они основаны на способности нефти не смешиваться с водой, а создавать масляное пятно. Ее собирают в полиэтиленовые пакеты с последующей утилизацией – сжиганием.

Механической очисткой можно удалить до 75% нерастворимых нефтепродуктов. Это не достаточно для эффективной очистки воды.

Основным недостатком метода является забор воды вмести с тонкой нефтяной пленкой. Хорошо собрать нефтепродукты возможно только при толстом слое, что случается только при больших техногенных катастрофах.

Химическая очистка

Химическая очистка подразумевает обязательное использование х, которые химических примесей, реагирующие с нефтепродуктами. В ходе химических реакций образуется нерастворимый в воде осадок, легко удаляемый механической фильтрацией. Эффективность удаления растворимых примесей – 25%, нерастворимых – 95%. Химическая очистка основана на одном из двух методов:

• провоцирование образования масляного пятна, используя эмульгаторы эмульсий из воды и нефти или поверхностно-активных веществ (ПАВ);
• поглощение нефтепродуктов адсорбентами: оксид алюминия, алюмосиликаты.

Второй способ используется во время локального разлива нефти и имеет эффективность – 98%.

Физико-химическая очистка

Физико-химическая очистка включает коагуляцию, адсорбцию, окисление, экстракцию и другие методы очистки. Происходит удаление тонкодисперсных растворенных примесей, а так же распад органики.

Для адсорбции часто берут измельченный активированный уголь мелкой фракции. Его наносят равномерным слоем на пятно, что препятствует его увеличению. Смешавшаяся с водой нефть прилипает к частичкам угля и легко удаляется. Смесь угля и нефти хорошо горит, что облегчает дальнейшую утилизацию.

Используют пенополиуретан с высокой степенью поглощения. Он вбирает в себя в 20 раз больше нефтепродуктов, чем собственный вес.

Выливают на нефтяное пятно жидкий парафин. При затвердении он впитывает в себя нефтепродукты и легко удаляется механическим путем.

Снижение токсичности и разрушения биохимического состава нефти можно достичь, используя эмульгаторы и ПАВ. Нефть переходит в эмульсию и быстрее распадается.

В борьбе с нефтяными пятнами эффективен ферримагнитный порошок ФЕР-3 из оксида железа. Пленка приобретает магнитные свойства и собирается специальной ловушкой. Способ обладает техническими и экологическими преимуществами, но не распространен из-за отсутствия широкого распространения специальных порошков.

Были проведены лабораторные исследования с порошком ФЕР-3. Время сортирования составила 5-15 минут. Удаляется до 80% нефтяной пленки. Образованные большие глобулы собираются механически. Благодаря текучести суспензии ее восстанавливают сепарацией.

Биологический метод

Биологическая очистка является наиболее распространенной в удалении нефтепродуктов из воды. Используются особые микроорганизмы, которые поедают нефть. Сегодня найдено более 1 тысячи простых организмов, которые питаются различными углеводородами.

Например, дрожжи Candida питаются нефтяными парафинами. В итоге получается большой объем биомассы с большой концентрацией витаминов и белка.

Популярными биологическими средствами являются препараты «Деворойл» и «Ленойл». Они эффективны в разложении нефтепродуктов, которые присутствуют в почвах и водоемах.

«Деворойл» состоит из 5 видов дрожжей и бактерий, способные окислять углеводороды. Каждый вид эффективен борьбе с определенной фракцией нефти. Их набор позволяет равномерно обрабатывать все фракции. «Ленойл» состоит из ассоциации микроорганизмов.

Оба препараты имеют широкое воздействие на углеводороды и легко внедряются в нефтяной слой, возвращая нормальные процессы аэрации.

Уфимский научный центр проводил сравнительную оценку эффективности препаратов с заграничными аналогами. Торф и чернозем «Ленойл» очищал лучше заграничных биопрепаратов. Хорошие результаты достигнуты при большой концентрации загрязнений и последующей утилизацией.

В обоих препаратах введены особые добавки для активации деструкции нефти. Микроорганизмы не являются токсичными и патогенными, легко приспосабливаются в соленой среде, разлагают растворенные и нерастворенные компоненты нефти. Время нейтрализации незначительное, а сами микроорганизмы не вымываются дождями и во время паводков.

В РФ «Ленойл» и «Деворойл» разрешены Госсанэпиднадзором и Министерством природа.

Использование «Деворойл» и «Ленойл»

Препараты легко использовать. Перед непосредственным нанесением на почву или водную поверхность разводят суспензию. Температура поверхностей должна быть более 5 градусов. Раствор вливают или распыляют над местом загрязнения.

В результате очистки воды от нефти образуется легкоразлагаемый белок и нетоксичные продукты, которые не следует утилизировать. Аборигенная микрофлора без трудностей усвоит отработанные бактерии и продукты их жизнедеятельности. Начнет образовываться гумус или донный ил. Результат очистки может доходить до 99%.

Требуемое количество препаратов будет завесить от вида поверхности и концентрации загрязнения. Время очистки – 1 месяц.

Ленойл и Деворойл – экологически безопасные препараты, так как при их использовании образуются нейтральные продукты, не наносящие вред окружающей природе. Сегодня они взяты на вооружения во многих регионах РФ и СНГ для очистки естественных и искусственных водоемов, а так же санации почвы.

Источник

Какие организмы не способны очищать воду от нефтепродуктов?

Вопрос из Всероссийского экологического диктант (Экодиктант) 2020 года

Какие организмы не способны очищать воду от нефтепродуктов?

Надо было выбрать ответ из предложенных вариантов (правильный вариант выделен жирным шрифтом):

• моллюски
• бактерии
• фукусовые водоросли
• плоские черви планарии

Информация, найденная нами:

Изобретение относится к биотехнологии. Предложен способ биологической очистки литоральной зоны морей от нефтепродуктов. Способ включает размещение двухстворчатых моллюсков в места загрязнения нефтью и нефтепродуктами.

Способ биологической очистки литоральной зоны морей от нефтепродуктов, включающий размещение двухстворчатых моллюсков в места загрязнения нефтью и нефтепродуктами, отличающийся тем, что параллельно береговой полосе вбивают не менее четырех рядов свай или столбов, на каждые два ряда которых в направлении от берега к морю в виде открытых клиньев, располагая клинья в шахматном порядке, натягивают крупноячеистое сетное полотно с моллюсками, выращенными на нем ранее или подсаженными после установки конструкции.

Проводились многолетние исследования, устанавливающие эффективность бактериального самоочищения поверхностных вод от нефтяного загрязнения и его интенсификации макрофитами, а также возможность управления самоочищением природных вод и формированием их товарных качеств.

Индикационным признаком экстремальных условий, находящихся на грани зон толерантности и резистентности, является изменение видового состава водорослей. Динамика и степень самоочищения в пределах зоны толерантности хорошо отражается численностью водорослей.

Научным сотрудникам Казанского федерального университета удалось обучить круглых червей вести борьбу с нефтяными загрязнениями. Опыты по модификациям беспозвоночных проводились в научно-исследовательской лаборатории

И никакой информации о плоских червях планарии…

Источник

Пожиратели нефти: бактери­и на службе у недропользователей

Тюменские нефтяники осваивают новые технологии утилизации нефтешламов. Популярные некогда методы закачки вредных отходов обратно в почву или сжигания постепенно уходят в прошлое. На смену им приходят более совершенные с точки зрения экологической безопасности способы. В частности, все более востребованной становится технология биологической деструкции или, проще говоря, уничтожение нефтешламов бактериями. О плюсах и минусах метода рассказывают эксперты.

В отходах, оставшихся после добычи нефти, сосредоточена практически вся система Менделеева, поэтому их утилизации сегодня уделяется повышенное внимание. Эксперты спорят – какие из множества технологий эффективнее, экологически безопаснее и экономичнее. Есть мнение, что сжигание является самым дешевым, но не безопасным способом: в атмосферу выделяются опасные вещества диоксиды, негативно влияющие на здоровье людей. Закачка нефти в глубокие слои почвы практикуется многими, но пока не до конца изучено, как токсичные вещества влияют на землю. При инсинирации (кислородном сжигание веществ за счет внешнего энергетического воздействия), по словам экспертов, образуются твердые и газообразные вещества, имеющие более высокий класс опасности по сравнению с исходным материалом. Биологическая деструкция же является одним из самых безопасных методов избавления от нефтяных загрязнений. С помощью этого метода можно устранять последствия разливов нефтепродуктов очищать и водоемы, и почву.

«Бактерии живут везде, где есть подходящая среда, в том числе и там, где есть нефть, которой, по сути, они питаются. Есть специальные лаборатории, сотрудники которых находят эти бактерии в почве, собирают, размножают их при помощи специальных технологий и производят препарат, в котором этих бактерий очень много. Обычно он представляет собой порошок или пасту. В этом препарате бактерии находятся в спящем состоянии. Потом, когда происходит разлив нефти и нужно очищать территорию, берется порция этого порошка и кладется в специальную емкость – одного килограмма достаточно для 200-литровой бочки, туда же добавляется немного нефти и специального реагента. В емкости бактерии просыпаются и продолжают активно размножаться. Примерно через 12 часов содержимое можно распространять по загрязненной территории. Бактерии разлагают нефтепродукты на углерод и воду, или проще говоря съедают их. В течение какого-то времени нефть исчезает с поверхности почвы или воды», — объясняет суть технологии директор по развитию «НИИ Экологии и рационального использования природных ресурсов» Юлия Денеко.

Однако при использовании метода биологической деструкции нужно учитывать некоторые нюансы. Во-первых, лучше использовать препараты местных компаний, которые были созданы на основе бактерий, взятых в родном регионе. Эти микроорганизмы более эффективны – они лучше размножаются и, соответственно, «поедают» нефть. Бактерии же, выращенные, к примеру, в Мексиканском заливе, могут не прижиться в ХМАО или Тюменской области.

«Лучше всего нефть «едят» природные, так скажем, «свои» биодеструкторы. Например, мало кто знает, что на дне чистейшего в мире озера Байкал бьют нефтяные фонтаны, и биопланктон водоема поедает эту нефть. И когда мы с вами едим омуля, выловленного из Байкала, по сути, как ни странно это звучит,­ мы едим нефть. За сотню лет в озере сформировался определенный цикл биопреобразования, который привел к конкретному результату – микроорганизмы очищают водоем», — добавляет эколог, заместитель председателя комитета Госдумы по природным ресурсам, природопользованию и экологии Максим Шингаркин.

Второй важный фактор, который следует учитывать – это температурный режим. Как рассказывает эксперт-эколог компании «РАСТАМ-Экология» (входит в тюменский холдинг «РАСТАМ» Любви Растамхановой) Наталия Владычук, бактерии действуют только при положительной температуре воздуха. То есть если в южных странах этим методом очистки можно пользоваться практически круглый год, то в Тюменской области, Югре и на Ямале – только весной, летом и ранней осенью.

Кроме того, достаточно сложно очистить участок от нефтепродуктов, если почва на несколько метров вглубь пропиталась ими. Дело в том, что бактериям нужен кислород, поэтому они «работают» больше на поверхности, чем в глубоких слоях почвы. «В результате микробиологических процессов минерализуется лишь часть органических компонентов нефти, при этом они трансформируются в другие органические соединения, характер действия которых и природный биоценоз пока не изучены. Поэтому, полагаю, что данный метод лучше всего применять при относительно низком загрязнении почвы нефтепродуктами. Или использовать как метод окончательной очистки нефтешламов после применения других технологий – например, после сжигания», — отмечает Наталия Владычук.

Еще одна сложность – применять на больших территориях метод биологической деструкции достаточно дорого. По словам Юлии Денеко, стоимость килограмма препарата колеблется от 3 000 до 15 000 рублей. Несмотря на то, что из одного килограмма можно приготовить 200 литров раствора, для площади в несколько гектаров порошка потребуется слишком много.

«Основная проблема – это обеспечение проницаемости препарата во все толщи загрязненных пород. Вылить ведро в центр нефтешламовой ямы – это эффективно. Если же большая территория – тонну надо высыпать – это очень дорого и экономически невыгодно. То есть технология биологической деструкции больше подходит для очистки небольших территорий», — говорит Максим Шингаркин.

Как и Наталия Владычук, он убежден, что лучше всего для утилизации нефтешламов использовать комплекс технологий. Например, сначала применить метод ультразвукового воздействия, химические препараты, сорбенты, а затем биологический метод очистки. В настоящее время крупные нефтяные компании все больше задумываются о сохранении окружающей среды и, отходя от принципа экономии денег, начинают практиковать именно путь комплексной работы. Однако так делают далеко не все. Многим еще есть над чем поработать, считают эксперты.

Источник