Безкоштовна технічна бібліотека ОСНОВИ БЕЗПЕЧНОЇ життєдіяльності
Проблема забруднення Світового океану. Основи безпечної життєдіяльності Довідник / Основи безпечної життєдіяльності Нафта та нафтопродукти. Нафта є в'язкою маслянистою рідиною, що має темно-коричневий колір і має слабку флуоресценцію. Нафта складається переважно з насичених аліфатичних та гідроароматичних вуглеводнів. Основні компоненти нафти - вуглеводні (до 98%) - поділяються на 4 класи: Парафіни (до 90% від загального складу) - стійкі речовини, молекули яких виражені прямим і розгалуженим ланцюгом атомів вуглецю. Легкі парафіни мають максимальну леткість і розчинність у воді. Циклопарафіни (30-60% від загального складу) – насичені циклічні сполуки з 5-6 атомами вуглецю в кільці. Крім циклопентану та циклогексану, у нафті зустрічаються біциклічні та поліциклічні сполуки цієї групи. Вони дуже стійкі та погано піддаються біорозкладанню. Ароматичні вуглеводні (20-40% від загального складу) - ненасичені циклічні сполуки ряду бензолу, що містять у кільці на 6 атомів вуглецю менше, ніж циклопарафіни. У нафті присутні леткі сполуки з молекулою як одинарного кільця (бензол, толуол, ксилол), потім біциклічні (нафталін), поліциклічні (пірен). Олефіни (до 10% від загального складу) - ненасичені нециклічні сполуки з одним або двома атомами водню у кожного атома вуглецю в молекулі, що має прямий або розгалужений ланцюг. Нафта та нафтопродукти є найпоширенішими забруднювальними речовинами у Світовому океані. На початку 80-х років. в океан щорічно надходило близько 6 млн. т нафти, що становило 0,23% світового видобутку. Найбільші втрати нафти пов'язані з транспортуванням її з районів видобутку. Аварійні ситуації, зливання за борт танкерами промивних і баластових вод - все це обумовлює присутність постійних полів забруднення на трасах морських шляхів. У 1962-1979 pp. внаслідок аварій у морське середовище надійшло близько 2 млн. т нафти. За останні 40 років, починаючи з 1964 р., у Світовому океані пробурено близько 2000 свердловин, із них лише у Північному морі обладнано 1350. Внаслідок незначних витоків щорічно губиться 0,1 млн. т нафти. Великі маси нафти надходять у моря річками, з побутовими і зливовими стоками. Обсяг забруднень із цього джерела становить 2 млн. т/рік. Зі стоками промисловості щорічно втрачається 0,5 млн. т нафти. При попаданні в морське середовище нафта спочатку розтікається як плівки, утворюючи шари різної потужності. За кольором плівки можна визначити її товщину, а ця величина дозволяє встановити кількість нафти у воді (табл. 1). Нафтова плівка змінює склад спектру та інтенсивність проникнення у воду світла. Поглинання світла тонкими плівками сирої нафти становить 1-10% (280 нм), 60-70% (400 нм). Плівка завтовшки 30-40 мкм повністю поглинає інфрачервоне випромінювання. Змішуючись із водою, нафта утворює емульсію двох типів: пряму ("нафту у воді") та зворотну ("вода в нафті"). Прямі емульсії, складені з крапель нафти діаметром до 0,5 мкм, менш стійкі та характерні для нафт, що містять поверхнево-активні речовини. При видаленні летких фракцій нафта утворює в'язкі зворотні емульсії, які можуть зберігатися лежить на поверхні, переноситися течією, викидатися берег і осідати дно. Таблиця 1. Визначення кількості нафти у морській воді за товщиною плівки
пестициди. Це група штучно створених речовин, що використовуються для боротьби зі шкідниками та хворобами рослин. Пестициди поділяються на такі групи:
Встановлено, що пестициди, знищуючи шкідників, шкодять багатьом корисним організмам і підривають здоров'я біоценозів. У сільському господарстві давно вже стоїть проблема переходу від хімічних (що забруднюють середовище) до біологічних (екологічно чистих) методів боротьби зі шкідниками. Нині понад 5 млн. т пестицидів надходить світовий ринок. Близько 1,5 млн. т цих речовин уже увійшло до складу наземних та морських екосистем золовим та водним шляхом. Промислове виробництво пестицидів супроводжується появою великої кількості побічних продуктів, що забруднюють стічні води. У водному середовищі найчастіше зустрічаються представники інсектицидів, фунгіцидів та гербіцидів. Синтезовані інсектициди поділяються на три основні групи: хлорорганічні, фосфорорганічні та карбонати. Хлорорганічні інсектициди одержують шляхом хлорування ароматичних та гетероциклічних рідких вуглеводнів. До них відносяться ДДТ та його похідні, у молекулах яких стійкість аліфатичних та ароматичних груп у спільній присутності зростає, а також всілякі хлоровані похідні хлородієну (елдрину). Ці речовини мають період напіврозпаду до кількох десятків років та дуже стійкі до біодеградації. У водному середовищі часто зустрічаються поліхлорбіфеніли – похідні ДДТ без аліфатичної частини, що налічують 210 гомологів та ізомерів. За останні 40 років використано понад 1,2 млн. т поліхлорбіфенілів у виробництві пластмас, барвників, трансформаторів, конденсаторів. Поліхлорбіфеніли (ПХБ) потрапляють у навколишнє середовище в результаті скидів промислових стічних вод та спалювання твердих відходів на звалищах. Останнє джерело постачає ПХБ в атмосферу, звідки вони з атмосферними опадами випадають у всіх районах земної кулі. Так, у пробах снігу, взятих в Антарктиді, вміст ПХБ становив 0,03-1,2 кг/л. Синтетичні поверхнево-активні речовини (СПАР). Детергенти (СПАВ) відносяться до великої групи речовин, що знижують поверхневий натяг води. Вони входять до складу синтетичних миючих засобів (CMC), що широко застосовуються в побуті та промисловості. Разом зі стічними водами СПАР потрапляють у материкові води та морське середовище. CMC містять поліфосфати натрію, в яких розчинені детергенти, а також ряд додаткових інгредієнтів, токсичних для водних організмів: ароматизуючі речовини, реагенти, що відбілюють (персульфати, перборати), кальциновану соду, карбоксиметилцелюлозу, силікати натрію. Залежно від природи та структури гідрофільної частини молекули СПАР поділяються на аніон- та катіонактивні, амфотерні та неіоногенні. Останні не утворюють іонів у воді. Найбільш поширеними серед СПАР є аніонактивні речовини. На частку припадає понад 50% всіх вироблених у світі СПАВ. Присутність СПАР у промислових стічних водах пов'язані з використанням в таких процесах, як флотаційне збагачення руд, поділ продуктів хімічних технологій, отримання полімерів, поліпшення умов буріння нафтових і газових свердловин, боротьби з корозією устаткування. У сільському господарстві СПАР застосовують у складі пестицидів. З'єднання з канцерогенними властивостями. Канцерогенні речовини - це хімічно однорідні сполуки, що виявляють трансформуючу активність і здатність викликати канцерогенні, тератогенні (порушення процесів ембріонального розвитку) або мутагенні зміни в організмі. Залежно від умов впливу вони можуть призводити до інгібування зростання, прискорення старіння, порушення індивідуального розвитку та зміни генофонду організмів. До речовин, що мають канцерогенні властивості, відносяться хлоровані аліфатичні вуглеводні, вінілхлорид, і особливо поліциклічні ароматичні вуглеводні (ПАУ). Максимальна кількість ПАУ в опадах Світового океану (понад 100 мкг/кг маси сухої речовини) виявлена в тентонічно активних зонах, схильних до глибинної термічної дії. Основні антропогенні джерела ПАУ у навколишньому середовищі – це піроліз органічних речовин при спалюванні різних матеріалів, деревини та палива. Важкі метали. Ртуть, свинець, кадмій, цинк, мідь, миш'як є важкими металами і належать до поширених і дуже токсичних забруднюючих речовин. Вони широко застосовуються в різних промислових виробництвах, тому, незважаючи на очисні заходи, вміст з'єднань важких металів у стічних водах досить високий. Велика кількість сполук надходить до океану через атмосферу. Для морських біоценозів найбільш небезпечні ртуть, свинець та кадмій. Ртуть переноситься в океан із материковим стоком та через атмосферу. При вивітрюванні осадових та магматичних порід щорічно виділяється 3,5 тис. т ртуті. У складі атмосферного пилу міститься близько 12 тис. т ртуті, причому значна частина – антропогенного походження. Близько половини річного промислового виробництва цього металу (910 тис. т/рік) різними шляхами потрапляє до океану. У районах, що забруднюються промисловими водами, концентрація ртуті в розчині та суспензіях сильно підвищується. При цьому деякі бактерії переводять хлориди у високотоксичну метилртуть. Зараження морепродуктів неодноразово призводило до ртутного отруєння прибережного населення. До 1977 р. налічувалося 2 800 жертв хвороби Міномату, причиною якої стали відходи підприємств з виробництва хлорвінілу і ацетальдегіду, на яких як каталізатор використовувалася хлориста ртуть. Недостатньо очищені стічні води підприємств надходили до затоки Міномату. Свинець - елемент, що міститься у всіх компонентах навколишнього середовища: у гірських породах, ґрунтах, природних водах, атмосфері, живих організмах. Нарешті, свинець активно розсіюється у довкілля у процесі господарську діяльність людини. Це викиди з промисловими та побутовими стоками, з димом та пилом промислових підприємств, з вихлопними газами двигунів внутрішнього згоряння. Міграційний потік свинцю з континенту в океан йде не лише з річковими стоками, а й через атмосферу. З континентальним пилом океан отримує 20-30 т свинцю на рік. Скидання відходів у море з метою поховання (дампінг). Багато країн, що мають вихід до моря, виробляють морське поховання різних матеріалів і речовин, зокрема ґрунту, вийнятого при днопоглиблювальних роботах, бурового шлаку, відходів промисловості, будівельного сміття, твердих відходів, вибухових та хімічних речовин, радіоактивних відходів. Обсяг поховань становить близько 10% від усієї маси забруднюючих речовин, що надходять у Світовий океан. Підставою для дампінгу є здатність морського середовища до переробки великої кількості органічних та неорганічних речовин без особливої шкоди для води. Однак можливості середовища не безмежні. Тому дампінг розглядається як вимушений захід унаслідок недосконалості технологій. У шлаках промислових виробництв присутні різноманітні органічні речовини та з'єднання важких металів. Побутове сміття в середньому містить (на масу сухої речовини) 32-40% органічних речовин, 0,56% азоту, 0,44% фосфору, 0,155% цинку, 0,085% свинцю, 0,001% ртуті, 0,001% кадмію. Під час скидання (проходження матеріалу крізь стовп води) частина забруднюючих речовин перетворюється на розчин, змінюючи якість води, інша сорбується частинками суспензії і перетворюється на донні відкладення. Одночасно підвищується каламутність води. Наявність органічних речовин часто призводить до швидкого витрачання кисню у воді і нерідко - до повного зникнення, розчинення суспензій, накопичення металів у розчиненій формі, появі сірководню. Присутність великої кількості органічних речовин створює в ґрунтах стійке відновне середовище, в якому виникає особливий тип мулових вод, що містять сірководень, аміак, іони металів. Впливу матеріалів, що скидаються, різною мірою піддаються організми бентосу та ін. У разі утворення поверхневих плівок, що містять нафтові вуглеводні та СПАР, порушується газообмін на кордоні повітря - вода. Забруднюючі речовини, що надходять у розчин, можуть акумулюватися в тканинах і органах гідробіонтів (морських живих організмів) і токсично впливати на них. Скидання матеріалів дампінгу на дно та тривала підвищена каламутність придонної води призводить до загибелі від задухи малорухливих форм бентосу. У риб, молюсків і ракоподібних, що вижили, скорочується швидкість зростання за рахунок погіршення умов харчування і дихання. Нерідко змінюється видовий склад цієї спільноти. При організації системи контролю над скиданнями відходів у морі вирішальне значення має знаходження районів дампінгу, визначення динаміки забруднення морської води та донних відкладень. Для визначення можливих обсягів скидання у морі необхідно проводити розрахунки всіх забруднюючих речовин у складі валового скидання. Отже, ефекти антропогенного на водне середовище виявляються на індивідуальному і популяційно-біоценотичному рівнях. Тривала дія забруднюючих речовин призводить до спрощення екосистеми. Автори: Айзман Р.І., Кривощоков С.Г. Рекомендуємо цікаві статті розділу Основи безпечної життєдіяльності: ▪ Сукупна дія несприятливих факторів на організм людини ▪ Обов'язки громадян Російської Федерації у сфері захисту від НС ▪ Інформаційні війни та інформаційний тероризм Дивіться інші статті розділу Основи безпечної життєдіяльності. Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті. Останні новини науки та техніки, новинки електроніки: Машина для проріджування квітів у садах
02.05.2024 Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону
02.05.2024 Пастка для комах
01.05.2024
Інші цікаві новини: ▪ Тримання за руки синхронізує мозкові хвилі та полегшує біль ▪ Одноразові склянки з гарбуза ▪ Струменевий принтер Canon i80 ▪ Екшен-камера Toshiba Camileo X-Sports Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки
Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки: ▪ розділ сайту Детектори напруги поля. Добірка статей ▪ стаття Гістологія. Шпаргалка ▪ статья Яка тварина найбільше схожа на людину? Детальна відповідь ▪ стаття Фітолакка костянкова. Легенди, вирощування, способи застосування ▪ стаття Однодіапазонна антена швидкого розгортання. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Залишіть свій коментар до цієї статті: All languages of this page Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт www.diagram.com.ua |