|
Химические методы очистки нефтяных загрязнений (Капустина Наталья МОУ Викторопольская СОШ Белгородской обл. Руководитель: Сабодаш Е.А.)
Ускорение развития отраслей науки и мирового хозяйства в ХIХ – ХХI веках привели к резкому увеличению потребления различных полезных ископаемых, особое место среди которых заняла нефть. Исследование посвящено проблеме удаления нефтяных загрязнений с поверхности тел животных, для которых водная среда является средой обитания. Цель работы – найти оптимальные, дешевые и наиболее доступные способы удаления нефтяных загрязнений с поверхности гидробионтов.
Объектом исследования является нефтяное пятно.
Предметом исследования - химические методы очистки нефтяных загрязнений.
Нефть поистине неиссякаемый источник для человека. Сейчас наша жизнь настолько от нефти зависит, что было бы страшно представить ее отсутствие. Широко известна фраза Д.И.Менделеева: «Топить печь нефтью все равно, что топить ее ассигнациями». А американский ученый Ральф Лэпп пишет: «Я считаю варварством сжигание уникального наследия Земли – углеводородов – в форме нефти и природного газа. Сжигание этих молекулярных структур только для получения тепла следует считать преступлением». В настоящее время нефтехимия дает почти четверть всей химической продукции.
Нефть – ценнейшее природное ископаемое, открывшее перед человеком удивительные возможности «химического перевоплощения». Таким образом:
- нефть играет важную роль в структуре экономики многих стран. Нефть – одно из достояний Земли;
- нефть занимает ведущее место в мировом топливно-энергетическом хозяйстве. Ее доля в общем потреблении энергоресурсов непрерывно растет;
- нефть является ценным сырьем для производства многих органических продуктов;
- до сих пор так и нет ни одной правильной версии о происхождении нефти. Нефть остается загадкой до сих пор.
Взаимосвязь окружающей среды и живых организмов очень велика. В последнее десятилетие мы видим глобальное антропогенное воздействие на природу.
Человечество слишком медленно подходит к пониманию масштабов опасности, которую создает легкомысленное отношение к окружающей среде.
За время своего существования и особенно в XX веке человечество ухитрилось уничтожить 70% всех естественных экологических систем на планете. Во многих местах берега сейчас загрязнены и отравлены нефтью из танкеров, нефтепроводов и других устройств. 6% нефтяных загрязнений исходит от людей, которые выливают нефтепродукты в канавы.
Последствия загрязнения опасны, прежде всего, для всех живых обитателей морей и океанов. Первичные критические нарушения в функционировании живых организмов под действием загрязняющих веществ возникают на уровне биологических эффектов: изменяется химический состав клеток, нарушаются процессы дыхания, роста и размножения организмов, возможны мутации и канцерогенез; нарушаются движение и ориентация в морской среде; появляются разнообразные патологии внутренних органов: изменений размеров, развития уродливых форм.
Большинство методов утилизации является физико-химическими, в меньшей степени биологическими: поглощение нефти (нефтяные пятна посыпают абсорбентами, которые затем извлекают вместе с нефтью); затопление нефти (если нефтяное пятно покрыть мелом или гипсом, то оно тонет и идет ко дну); использование буев (сначала пятно окружают такими буями, а затем нефть откачивают оттуда в специальные контейнеры); технология очистки водоемов и почвы от нефтяных загрязнений комплексным методом с применением углеводородокисляющих бактерий; механический способ (операции механического сбора нефтепродуктов, их декантации от воды или почвогрунта и подготовки к утилизации).
Необходимо также разрабатывать новые технологии и методики утилизации загрязнений, в том числе и нефтяных с поверхности водных животных с помощью СМС.
В процессе исследования было изучено большое количество научно-популярной литературы, что позволило выяснить основные методы и технологии очистки нефтяных загрязнений.
Однако, химическим методам очистки нефтяных загрязнений не уделяется должного внимания, поскольку снятие нефтяного загрязнения с оперения птиц и чешуи рыб невозможно физическими и биологическими методами.
Первой задачей исследования было определиться в понимании необходимости и неизбежности увеличения объемов использования нефти и нефтепродуктов на современном этапе. Решению данной задачи посвящена первая глава исследования, где представлены теоретические обоснования происхождения и добычи нефти, а также ее состав нефти и необходимость использования нефтепродуктов на современном этапе.
Для решения второй задачи исследования – изучения методик проведения очистки нефтяных загрязнений – познакомились с анализом последствий глобальных экологических катастроф XX века и только после этого приступили к изучению современных методик борьбы с нефтяными загрязнениями, что и обобщили во второй главе исследования.
Вторая глава исследования подсказала наиболее оптимальный путь удаления нефтяных загрязнений с поверхности меха животных или пера птиц, а именно использование СМС.
В третьей главе раскрыт механизм действия различных СМС по отношению к уменьшению поверхностного натяжения нефти. Выбрали путь, по которому можно определить эффективность использования СМС для удаления пятен, связав его с величиной поверхностного натяжения и, использовав при этом, метод определения поверхностного натяжения по отрыву капли. На основе проведенного исследования пришли к такому выводу: - во-первых, обоснована необходимость использования и увеличения добычи нефти и нефтепродуктов для решения экономических задач на современном этапе; - во-вторых, изучены методики проведения очистки нефтяных загрязнений;
- в-третьих, выявлены наиболее дешевые и безопасные химические методы удаления нефтяных загрязнений с поверхностного покрова водных животных;
- в-четвертых, экспериментальным путем доказана возможность использования различных марок СМС для удаления нефтяных загрязнений.
См. также
Учебное оборудование производства ЗАО «Крисмас+» для исследования водоемов и воды
Путеводитель по выбору оборудования для учебно-исследовательских работ
|
Библиотека исследовательских работ обучающихся 
