Strategia de aplicare a sorbenților și a preparatelor biologice în porturile ucrainene pentru eliminarea poluării cu petrol pe mare

Folosind avantajele poziției sale geografice, Ucraina a crescut dramatic volumul transportului maritim în ultimii ani. În prezent, pe litoralul Mării Negre, în principal în regiunea de nord-vest a Mării Negre, au fost create mari complexe multifuncționale de transbordare cu o infrastructură de coastă dezvoltată.
Dezvoltarea economică intensivă continuă a litoralului Mării Negre determină o creștere a presiunilor provocate de om asupra zonelor de coastă și a zonelor maritime.

Complexul maritim al regiunii Odessa se dezvoltă deosebit de intens, ponderea celor 7 porturi (B. Nistru, Odesa, Reni, Ust-Dunărea, Yuzhny, Izmail) reprezentând până la … ..% din totalul mărfurilor maritime. în Ucraina, inclusiv % din mărfurile lichide, o parte semnificativă care este petrol. Volumul transportului de petrol în această regiune va crește semnificativ datorită punerii în funcțiune a primei etape a terminalului petrolier de pe malul estuarului Maly Adzhalyksky (Grigorievsky), proiectat să transbordeze 30-40 de milioane de tone de petrol pe an.
Aproape toate porturile de la Marea Neagră sunt situate în zone cu resurse biologice semnificative și potențial recreativ, așa că funcționarea lor ar trebui să fie însoțită de un set de măsuri care vizează protejarea și refacerea resurselor naturale.
Dintre sursele de poluare antropică a mediului acvatic cu produse petroliere, aproximativ 30% sunt deșeuri menajere și industriale, 27% sunt nave și flote mici, iar 12% sunt accidente de tancuri și platforme petroliere.
Filmul de ulei perturbă procesele de evaporare și hidroschimb între mediul acvatic și atmosferă, iar produsele petroliere emulsionate au un efect toxic și mutagen asupra organismelor marine.
Accidentele majore cu scurgeri extinse de petrol provoacă pagube enorme ecosistemelor marine și, pe lângă moartea în masă a păsărilor și hidrobionților, sunt însoțite de consecințe pe termen lung asupra mediului, care se pot manifesta sub forma unei scăderi a productivității biologice, apariția a anomaliilor în dezvoltarea și formarea tumorilor la animalele marine.
Sursele de poluare în apele portuare sunt în principal strâmtori tehnologice asociate cu bunkerarea navelor, livrarea apei de santină și a reziduurilor petroliere și operațiunile cu petrol pe nave.
Poluarea potențială a apelor portuare cu produse petroliere include și instalațiile de coastă ale infrastructurii acestora – instalații de depozitare a petrolului, stații de aburi, rute feroviare și auto, precum și scurgerile pluviale. Deversările de petrol pot avea loc și în zonele de ancorare offshore, unde condițiile de răspuns la scurgeri sunt adesea mai dificile decât în zonele cu apă portuară limitată. Suprafața unei pete de petrol formată în timpul unei scurgeri de 1 m3 de petrol în decurs de 1 oră crește de la 30.000 m2 la 92.000 m2 după o zi.
Răspândit pe suprafața mării, petrolul interacționează cu apa și aerul, fiind expus unui complex de procese fizico-chimice care duc la modificarea proprietăților și degradarea acestuia. Un pericol semnificativ pentru ecosistemele acvatice și zonele de agrement este polimerizarea petrolului cu formarea așa-numitelor „bile de rășină”.
Odată cu evaporarea fracțiilor ușoare de ulei, uleiul se dizolvă în apă și trece într-o stare emulsionată, formând două tipuri de emulsii – ulei în apă (emulsie directă) și apă în ulei (emulsie inversă).
Cea mai importantă condiție pentru eliminarea deversărilor de petrol de urgență este implementarea cât mai rapidă posibilă a planurilor OSR cu colectarea mecanică a majorității produselor petroliere vărsate folosind captatori de ulei (NMS). În funcție de termeni și condiții, masa totală a produselor petroliere colectate de colectorii de petrol și deșeuri variază între 30 și 90% din volumul deversat.
Pentru a colecta ulei în ape puțin adânci, cu adâncimi mai mici de 2 metri, se folosesc skimmer-uri portabile de dimensiuni mici – skimmere.
Principala tehnică de limitare a răspândirii petelor de petrol și de colectare a acestora este limitarea zonelor de apă contaminată folosind diferite boom. De obicei, astfel de bariere constau din secțiuni separate cu o adâncime de pescaj de  400 mm și flotoare rigide cu un diametru de 300 mm.
Una dintre problemele după eliminarea masei principale de poluare cu petrol este eliminarea dungilor și peliculelor irizate și a petelor individuale de produse petroliere formate atunci când masa uleiului vărsat este de la 0,1 până la 0,4 g la 1 m2 de suprafață de apă.
Pentru eliminarea peliculelor irizate se folosesc metode fizico-chimice și biologice, care se bazează pe distrugerea peliculelor de ulei prin dispersie cu ajutorul agenților tensioactivi, sorbția peliculei de ulei și emulsie parțial apă-ulei prin adsorbanți naturali și sintetici și biodegradarea hidrocarburilor prin tulpini specializate de microorganisme.
Cu toate acestea, fiecare dintre aceste metode are o serie de dezavantaje. Majoritatea dispersanților sunt toxici și utilizarea lor este restricționată sau chiar interzisă în unele țări [7]. În porturile Ucrainei nu se folosesc dispersanți.
Regulile pentru curățarea zonelor cu apă contaminată din porturi prevăd utilizarea sorbanți, al căror stoc standard trebuie să fie în toate porturile [ 8]. Printre adsorbanții recomandați de reguli se numără deșeurile din industria prelucrării lemnului și din agricultură – știuleți de porumb decorticați, paie, rumeguș și turbă mărunțită. Utilizarea acestor adsorbanți în porturi nu și-a găsit o aplicație largă din cauza intensității scăzute a petrolului (în legătură cu aceasta, devine necesară utilizarea unor volume mari), a lipsei lor de hidrofobicitate, a dificultății în crearea și stocarea rezervelor necesare și a lipsa mecanismelor de aplicare a acestora.
Dintre absorbanții produși industrial, care au o capacitate mare de ulei și hidrofobicitate, cei mai eficienți sunt adsorbanții din polimeri – de la pulberi fine, granule, la covorașe, țesături și brațe absorbante. Dezavantajele acestor medicamente includ absorbția slabă a peliculelor subțiri de ulei, carcinogenitatea pulberilor fine (conform experților companiei Mannesmann-Italy) și dificultatea de eliminare prin ardere [1]. Nu există informații despre utilizarea unor astfel de medicamente în porturile Ucrainei.
Din punct de vedere al costului scăzut al materiilor prime și al curățeniei ecologice, sorbanții pe bază de substanțe organice naturale – turba, rumegușul, deșeurile agricole (tărâțe, paie, coajă de orez etc.) sunt cele mai atractive. Cel mai mare număr de adsorbanți din această categorie sunt produși pe bază de turbă: „Pit-sorb” (Canada), „Fin-sorb” (Marea Britanie), „Elkosorb” (Finlanda), „Mukat-4”, „Lesorb”. ” (Belarus), „Sorboil” (Rusia). Dintre absorbanții de petrol dezvoltați în Ucraina, doar Zhemchug, perlit expandat, este produs la scară industrială.
Toți acești adsorbanți au o capacitate mare de ulei (de la 4 la 10 g/g) și hidrofobicitate. Utilizarea lor pentru curățarea suprafeței mării oferă un efect ecologic primar – ruperea poluării continue a peliculei, sorbția uleiurilor emulsionate. Utilizarea preparatelor străine ale acestui grup în porturile Ucrainei este constrânsă, în opinia noastră, de costul lor ridicat pentru consumatorul ucrainean (8-12 dolari SUA per 1 kg).
Un dezavantaj comun al utilizării absorbanților de mai sus este necesitatea de a le colecta, care este foarte laborioasă, necesită unelte speciale și este practic imposibil de realizat cu valuri semnificative. Practica respondenților la scurgerile de petrol care utilizează adsorbanți arată că în majoritatea cazurilor nu este posibilă colectarea a mai mult de 25% din absorbantul aplicat la suprafața apei. Momentele care complică utilizarea adsorbanților includ lipsa tehnologiei și a echipamentelor pentru eliminarea lor prin incinerare.
Distrugerea microbiană este unul dintre cele mai importante procese care contribuie la eluarea poluării cu petrol din ecosistemele acvatice. Microorganismele sunt capabile să folosească hidrocarburile uleioase în procesul de metabolism energetic și constructiv și să le distrugă. Studiul acestor procese și munca intenționată privind selecția tulpinilor de microorganisme-distructoare de hidrocarburi petroliere au făcut posibilă dezvoltarea unui număr de preparate pe baza acestora. Numai în ultimii 10 ani, în țările CSI au fost create peste două duzini de preparate biologice pe bază de microorganisme oxidante, în timp ce metodele propuse pentru stimularea proceselor naturale de autocurățare nu au depășit tratamentele experimentale.
În Ucraina, cele mai cunoscute medicamente sunt: „Desna” – (dezvoltarea Centrului Ucrainean de Cercetare pentru Ecologia Petrolului și Gazelor, Kiev), Consorțiul de Microorganisme – (Institutul de Înalte Tehnologii, Kiev), „Devoroil”, care este produs în conformitate cu licența rusă a OAO „ Enzyme”, (Ladyzhyn) și recent recomandată de Ministerul Ecologiei „Simbinal” (dezvoltarea Institutului de Botanică al Academiei Naționale de Științe a Ucrainei). În Rusia, „Putidoil”, „Oleovorin”, „Devoroil”, „Valentis”, „Naftoks”, „Mikromycet” sunt utilizate pe scară largă, în Belarus – „Rodobel”, „Rodobel-T”. Aceste preparate sunt culturi sau paste liofilizate, pe baza cărora se prepară soluții de lucru pentru tratarea poluării cu petrol. Cu toate acestea, utilizarea unor astfel de preparate nu este rațională în condițiile zonelor de apă ale porturilor și ale mării libere din cauza imposibilității creării concentrațiilor efective necesare de bacterii-destructoare ai hidrocarburilor petroliere. În plus, preparatele bacteriene de mai sus nu pot fi utilizate pentru a elimina scurgerile de petrol în modul de răspuns imediat. Utilizarea majorității preparatelor bacteriene de mai sus pe mare (un corp de apă din a doua categorie de utilizare a apei în conformitate cu SanPiN 4630-88. 1.01.89) este îndoielnică din motive de sănătate [9].