Способ очистки природной среды от загрязнения

Статьи

Способы очистки природной среды от загрязнений нефтепродуктами

Человечество давно занимается добычей полезных ископаемых, нефти. При этом процесс добычи сопровождается разрушением почвы, загрязнением территорий. Это связано с тем, что при проведении работ используется большегрузная техника, происходит попадание нефтяных продуктов и других вредных веществ в почву, водоёмы и воздух. Причиной загрязнения также является деятельность различных предприятий промышленности, транспорта. Также окружающая среда загрязняется в случае аварийных разливов нефти и нефтепродуктов из ёмкостей и трубопроводов.

Нефть является крайне опасным продуктом в отношении к экологии. Она значительно угнетает происходящие в норме в слоях почвы и водоёмах жизненно важные процессы, резко подавляет их и приводит к иному их протеканию. Самостоятельно восстановиться поражённые участки земли могут, но на это уйдут десятилетия. Возникает необходимость в быстрой и эффективной рекультивации земель.
При выборе методов очистки грунтов учитывают множество факторов. Основными являются характер загрязнения и нормативные требования к качеству земель на данном участке. В некоторых случаях проводятся лишь селективные работы, при которых учитываются цели использования очищенной земли в будущем. При функциональной же очистке почвы проводят снижение показателей загрязняющих веществ до нормальных показателей. В дальнейшем можно использовать территории, очищенные функциональным способом, в любых целях.

Рассмотрим некоторые способы очистки природной среды от загрязнений нефтепродуктами:

Захоронение отходов на специальных полигонах

Самым распространённым и дешёвым методом очистки территории на сегодняшний день является выемка загрязнённого грунта с дальнейшим вывозом и захоронением его в специально отведённых для этих целей местах, так называемых полигонах. Данные участки надёжно изолируют от других компонентов окружающей среды. Однако данный метод не даёт должного эффекта, так как нефть сохраняется в грунте без изменения в течение многих лет. Она продолжает оставаться реальным очагом опасности дальнейшего загрязнения в течение всего этого времени.

Утилизация отходов путём сжигания

Данная методика очистки применяется лишь в случаях аварий, когда происходит большой разлив нефтепродуктов, сопряжённый с угрозой расположенным близко к поверхности земли грунтовым водам, а также источникам питьевой воды. Избыток нефтепродуктов собирают доступным способом, а потом сжигают. При этом продукты неполного сгорания углеводородов также загрязняют окружающую среду. Следует помнить, что в огне гибнут растения, их семена, а также органические вещества, имеющиеся в составе почвы. Происходит нарушение всего биоценоза. Данный способ является методом выбора.

Очистка грунта под воздействием ультразвуковых волн

Высокие цифры давления волны ультразвука вызывают кавитацию (закипание) жидкости. При этом пузыри схлопываются, ионизируются и активируются молекулы, стимулирующие процесс окисления и полимеризации углеводородных молекул. Эффективность данного метода достигает почти 100%.

Очистка загрязнённого грунта электрохимическим методом

При использовании данного способа в загрязнённую почву погружают электроды. Их подключают к источнику постоянного электрического тока. Содержащиеся в почве водные растворы солей служат при этом проводниками электричества. Загрязняющие почву вещества растворяются в содержащейся в ней воде, образуя раствор электролита. Под воздействием электричества они осаждаются на электродах и извлекаются из почвы. Множество способов оказываются непригодными для малопроницаемых почв, а данный метод можно использовать для обработки даже глинистой почвы. При этом электрохимический метод позволяет удалять самые разные загрязняющие вещества, включая молекулы металлов и различные органические соединения.

Метод биологической вентиляции

Одним из способов очистки загрязнённых нефтепродуктами почвы и грунтовых вод является их биологическая вентиляция. В данном случае в загрязнённую зону нагнетается воздух через пробурённые вертикальные и горизонтальные скважины. Это даёт возможность доставить кислород бактериям, обитающим в почве, и разлагающим органические соединения. При этом образующаяся вода и углекислый газ поднимаются на поверхность под воздействием воздуха. К этому моменту значительная часть загрязняющих веществ уже успевает полностью разложиться под воздействием бактерий.

Очистка загрязнений биотехнологическим способом

Рекультивация загрязнённой почвы с применением торфа проводится с учётом выраженной деструктивной активности микроорганизмов, населяющих торф. Сначала вся разлитая нефть собирается с использованием торфа – он впитывает нефтепродукты как губка. Затем торф отжимают. Впитавшаяся нефть при этом отделяется и поступает в специальные принимающие резервуары. Отжатый торф используется для приготовления биологического препарата. Обработанная почва засыпается чистым торфом, органическими веществами и суспензией микроорганизмов, окисляющих углеводороды. В завершение всех работ обработанные участки засеваются специально подобранными семенами бобовых и различными травами.

В последние годы широко используются различные бактериальные препараты, содержащие штаммы микроорганизмов, активно окисляющих молекулы углеводородов. Данные препараты различными способами вводятся в загрязнённую почву. К ним добавляются минеральные соли с содержанием азота и фосфора, а также стимуляторы роста бактерий. Это позволяет активировать микрофлору, населяющую почву и обладающую способностью окислять нефтесодержащие продукты.

При проведении биологической рекультивации за небольшой промежуток времени (2–3 месяца) достигается высокая степень очистки грунта (около 95%).

Можно использовать данный метод для очистки грунта, находящегося на полигонах. Для этого обрабатываемый грунт укладывается слоями на гидроизоляцию, обрабатывается биопрепаратом, периодически перемешивается. В результате за несколько месяцев можно получить очищенный грунт.

Многие биологические препараты позволяют очищать и воду. Их с успехом используют при необходимости очистки водоёмов, в которые поступают загрязнённые воды с парковок, заправочных станций, автомоек, ливневые воды, смывы с дорог.

Существует технология очистки сточных вод с применением специально выведенного генетиками растения, размножающегося естественным способом. Это растение способно окислить и расщепить различные вредные вещества, имеющиеся в воде и усвоить их в качестве питательного вещества. Если вода очищена, растение перерабатывает ил. При полной очистке всего водоёма растение просто перестаёт расти и размножаться. Явным преимуществом данной методики является полное уничтожение запахов и болезнетворных бактерий. Воду из очищенных водоёмов можно подавать в систему оборота водоснабжающих хозяйств для дальнейшего использования в технических целях или сливать в естественные водоёмы.

Существуют также методы очистки загрязнённого воздуха при помощи микроорганизмов, разлагающих вредные вещества на воду и углекислый газ. Состав микроорганизмов подбирается в зависимости от очищаемой смеси.

В данной статье мы рассмотрели основные методы, позволяющие успешно снизить вредное воздействие нефти и нефтепродуктов на природную среду. Данный вопрос является крайне важным при постоянном росте и развитии промышленности.

Источник

Загрязнение окружающей среды: экологические проблемы природы

Загрязнение окружающей среды: экологические проблемы природы

Загрязнение окружающей среды, под которой понимаются также природная среда и биосфера — это повышенное содержание в ней физических, химических или биологических реагентов, не характерных для данной среды, занесенных извне, наличие которых приводит к негативным последствиям.

Загрязнение Земли. Ну, и что?

Ученые уже несколько десятилетий подряд бьют тревогу о близкой экологической катастрофе. Проведенные исследования в разных областях приводят к выводу, что мы уже сталкиваемся с глобальными изменениями климата и внешней среды под воздействием деятельности человека. Загрязнение океанов из-за утечек нефти и нефтепродуктов, а также мусора дошло до огромных масштабов, что влияет на сокращение популяций многих видов животных и экосистему в целом. Растущее число машин каждый год приводит к большому выбросу углекислого газа в атмосферу, что, в свою очередь, ведет к осушению земли, обильным осадкам на материках, уменьшению количества кислорода в воздухе. Некоторые страны уже вынуждены привозить воду и даже покупать консервированный воздух, поскольку производство испортило окружающую среду в стране. Многие люди уже осознали опасность и весьма чутко реагируют на негативные изменения в природе и основные экологические проблемы, но мы всё еще воспринимаем возможность катастрофы, как нечто несбыточное и далекое. Так ли это на самом деле или угроза близка и немедленно нужно что-то предпринять — давайте разбираться.

Виды и основные источники загрязнения окружающей среды

Основные виды загрязнений классифицируют сами источники загрязнения окружающей среды:

• биологическое;
• химическое
• физическое;
• механическое.

В первом случае загрязнители окружающей среды — это деятельность живых организмов или антропогенные факторы. Во втором случае происходит изменение естественного химического состава загрязненной сферы путем добавления в него других химических веществ. В третьем случае меняются физические характеристики окружающей среды. К этим видам загрязнений относятся тепловое, радиационное, шумовое и другие виды излучений. Последний вид загрязнения также связан с деятельностью человека и выбросами отходов в биосферу.

Все виды загрязнений могут присутствовать как отдельно сами по себе, так и перетекать из одного в другой или существовать вместе. Рассмотрим, как они влияют на отдельно взятые области биосферы.

Загрязнение воды

Люди, прошедшие долгий путь в пустыне, наверняка смогут называть цену каждой капли воды. Хотя скорее всего эти капли будут бесценны, ведь от них зависит жизнь человека. В обычной жизни, мы, увы, придаем воде не такое большое значение, поскольку ее у нас много, и доступна она в любое время. Только в перспективе это не совсем так. В процентном соотношении незагрязненными остались только 3% от всего мирового запаса пресной воды. Понимание важности воды для людей не мешает человеку загрязнять важный источник жизни нефтью и нефтепродуктами, тяжелыми металлами, радиоактивными веществами, неорганическими загрязнениями, канализационными стоками и синтетическими удобрениями.

В загрязненной воде содержится большое количество ксенобиотиков — веществ, чуждых организму человека или животного. Если такая вода попадает в пищевую цепочку, это может привести к серьезным пищевым отравлениям и даже летальному исходу всех участников цепи. Конечно, вредные вещества содержатся и в продуктах вулканической деятельности, которые загрязняют воду и без помощи человека, но превалирующее значение имеет деятельность металлургической промышленности и химических заводов.

С появлением ядерных исследований природе нанесен довольно значительный вред во всех сферах, в том числе и воде. Попавшие в нее заряженные частицы несут большой вред живым организмам и способствуют развитию онкологических заболеваний. Сточные воды заводов, суда с ядерными реакторами и просто дождь или снег в зоне проведения ядерных испытаний могут привести к заражению воды продуктами разложения.

Канализационные стоки, несущие в себе множество мусора: моющие средства, остатки пищи, мелкие бытовые отходы и другое, в свою очередь способствуют размножению другим патогенным организмам, которые при попадании в организм человека дают ряд заболеваний, таких как брюшной тиф, дизентерия и других.

Загрязнение почвы

Пожалуй, не имеет смысла объяснять, насколько почва является важной частью жизни человека. Большую часть еды, которой питается человек, приносит почва: от злаковых культур до редких видов фруктов и овощей. Чтобы так продолжалось и дальше, необходимо поддерживать состояние грунта на должном уровне для нормального круговорота воды. Но антропогенное загрязнение уже привело к тому, что 27% земель планеты подвержены эрозии.

Загрязнение почвы — это попадание в нее токсичных химических веществ и мусора в высоких количествах, препятствующих нормальному протеканию круговорота грунтовых систем. Основные источники загрязнения почвы:

• жилые дома;
• промышленные предприятия;
• транспорт;
• сельское хозяйство;
• атомная энергетика.

В первом случае загрязнение почвы происходит из-за обычного мусора, который выбрасывается в неположенных местах. Но главной причиной следует назвать именно свалки. Сжигаемые отходы ведут к засорению больших территорий, а продукты горения портят почву безвозвратно, засоряя всю окружающую среду.

Промышленные предприятия выбрасывают множество токсичных веществ, тяжелых металлов и химических соединений, влияющих не только на почву, но и на жизнь живых организмов. Именно этот источник загрязнения ведет к техногенному загрязнению почвы.

Транспортные выбросы оксида азота, углеводорода, метана и свинца, попадая в почву, влияют на пищевые цепочки — попадают в организм человека через продукты питания.
Чрезмерное выпахивание земли, пестициды, ядохимикаты и удобрения, в которых содержится достаточно ртути и тяжелых металлов, приводят к значительной эрозии почвы и опустыниванию. Обильное орошение также нельзя назвать положительным фактором, поскольку это ведет к засолению почвы.

Сегодня хоронят в земле до 98% радиоактивных отходов атомных станций, в основном продуктов расщепления урана, что ведет к деградации и истощению земельных ресурсов.

Загрязнение атмосферы

Атмосфера в виде газообразной оболочки Земли имеет большую ценность, поскольку защищает планету от космической радиации, воздействует на рельеф, определяет климат Земли и ее тепловой фон. Нельзя сказать, что состав атмосферы был однородным и только с появлением человека начал меняться. Но именно после начала активной деятельности людей неоднородный состав «обогатился» опасными примесями.

Основными загрязнителями в данном случае выступают химические заводы, топливно-энергетический комплекс, сельское хозяйство и автомобили. Они приводят к появлению в составе воздуха меди, ртути, свинца и других металлов. Разумеется, в промышленных зонах загрязнение воздуха чувствуется больше всего.

Теплоэлектростанции несут в наши дома свет и тепло, однако, параллельно они выбрасывают огромное количество углекислого газа, пыль и сажу в атмосферу.
Причиной кислотных дождей являются отходы, выбрасываемые с химических заводов, например, оксид серы или азота. Эти оксиды могут вступать в реакцию с другими элементами биосферы, что способствует появлению более губительных соединений.

Современные автомобили достаточно хороши по дизайну и техническим характеристикам, но проблему с выбросом токсинов от выхлопа в атмосферу решить до сих пор не удалось. Зола и продукты переработки топлива не только портят атмосферу городов, но и оседают на почве и приводят к ее негодности.

Во многих индустриальных и промышленных районах использование бризера стало неотъемлемой частью жизни именно по причине загрязнения окружающей среды заводами и транспортом. Поэтому, если Вы обеспокоены состоянием воздуха в своей квартире, с помощью бризера Вы сможете создать здоровый микроклимат дома, что, к сожалению, не отменяет планерных проблем загрязнения окружающей среды, но хотя бы позволяет защитить себя и близких.

Как сохранить природную чистоту и предотвратить загрязнение природы?

Безусловно, принимать меры по сохранению и очистке почвы, воздуха и воды необходимо в кратчайшие сроки. Решение мировых экологических проблем многие ученые видят именно на законодательном уровне. Какие же именно методы можно и нужно использовать? В первую очередь это правильная эксплуатация природных ресурсов. Если мы научимся верно использовать то, что дано природой, нам удастся сохранить и приумножить ее богатства не на одно поколение.

Создание новейших очистных сооружений и внедрение их на всех заводах любого типа уменьшит выбросы мусора и химических реагентов в воздух, почву и воду. Слежение за нормами и их нарушениями в области охраны природы на законодательном уровне помогут человеку понять ответственность за использование природных ресурсов в своей деятельности. Раздельный выброс бытового мусора и его правильная утилизация, введение новых технологий для очистки отходов заводских предприятий, отказ от синтетических удобрений и замена их на органические (например, компост) благостно скажутся на взаимодействии человека и природы.

Если люди объединятся и займутся очисткой хотя бы местных водоемов, пляжей, посадкой новых лесополос, то помимо заботы об окружающей среде у человека появится возможность для сплочения перед общей угрозой природной катастрофы и загрязнение биосферы удастся приостановить.

Подводя итог, можно сказать: бережное отношение к природе — это не просто слова, а именно необходимость. Любите себя и своих близких — заботясь об окружающей среде, мы заботимся о себе и своем потомстве.

Источник