Стратегия применения в портах Украины сорбентов и биологических препаратов для ликвидации нефтяного загрязнения моря

Izmantojot sava ģeogrāfiskā stāvokļa priekšrocības, Ukraina pēdējos gados ir krasi palielinājusi jūras transporta apjomu. Šobrīd Melnās jūras piekrastē, galvenokārt Melnās jūras ziemeļrietumu reģionā, ir izveidoti lieli daudzfunkcionāli pārkraušanas kompleksi ar attīstītu piekrastes infrastruktūru.
Melnās jūras piekrastes pašreizējā intensīvā ekonomiskā attīstība izraisa cilvēka radītā spiediena palielināšanos piekrastes zonās un jūras zonās.

Īpaši intensīvi attīstās Odesas apgabala jūras komplekss, kura 7 ostu (B.Dņestra, Odesa, Reni, Ust-Donava, Južnija, Izmaila) daļa veido līdz … ..% no visām jūras kravām. Ukrainā, t.sk. % lejamkravu, ievērojama daļa ir nafta. Naftas transportēšanas apjoms šajā reģionā ievērojami palielināsies, jo tiks nodots ekspluatācijā pirmais naftas termināļa posms Maly Adzhalyksky (Grigorievsky) estuāra krastā, kas paredzēts 30-40 miljonu tonnu naftas pārkraušanai gadā.
Gandrīz visas Melnās jūras ostas atrodas teritorijās ar ievērojamiem bioloģiskajiem resursiem un rekreācijas potenciālu, tāpēc to darbība būtu jāpapildina ar pasākumu kopumu, kas vērsts uz dabas resursu aizsardzību un atjaunošanu.
Starp antropogēnā ūdens vides piesārņojuma avotiem ar naftas produktiem aptuveni 30% ir sadzīves un rūpniecības atkritumi, 27% ir kuģi un mazās flotes, bet 12% ir tankkuģu un naftas platformu avārijas.
Eļļas plēve izjauc iztvaikošanas un hidroapmaiņas procesus starp ūdens vidi un atmosfēru, un emulģētajiem naftas produktiem ir toksiska un mutagēna iedarbība uz jūras organismiem.
Lielas avārijas ar plašām naftas noplūdēm rada milzīgus postījumus jūras ekosistēmām un papildus putnu un hidrobiontu masveida bojāejai pavada ilgtermiņa sekas uz vidi, kas var izpausties kā bioloģiskās produktivitātes samazināšanās, parādīšanās. jūras dzīvnieku audzēju attīstības un veidošanās anomālijas.
Piesārņojuma avoti ostas akvatorijā galvenokārt ir tehnoloģiskie jūras šaurumi, kas saistīti ar kuģu bunkurēšanu, sateču ūdens un naftas atlieku piegādi un operācijām ar naftu uz kuģiem.
Potenciālais ostu akvatorijas piesārņojums ar naftas produktiem ietver arī to infrastruktūras piekrastes objektus — naftas krātuves, tvaicēšanas stacijas, dzelzceļa un autoceļus, kā arī lietus notekas. Naftas noplūde var notikt arī piekrastes enkurvietu zonās, kur reaģēšanas apstākļi bieži ir grūtāki nekā ierobežotās ostas akvatorijā. Naftas plankumaina platība, kas veidojas 1 m3 naftas noplūdes laikā 1 stundas laikā, pēc dienas palielinās no 30 000 m2 līdz 92 000 m2.
Izplatoties pa jūras virsmu, eļļa mijiedarbojas ar ūdeni un gaisu, pakļaujoties fizikāli ķīmisko procesu kompleksam, kas izraisa tās īpašību izmaiņas un degradāciju. Būtisks apdraudējums ūdens ekosistēmām un atpūtas zonām ir naftas polimerizācija, veidojoties tā sauktajām «sveķu bumbiņām».
Līdz ar vieglo eļļas frakciju iztvaikošanu eļļa izšķīst ūdenī un pāriet emulģētā stāvoklī, veidojot divu veidu emulsijas — eļļa ūdenī (tiešā emulsija) un ūdens eļļā (reversā emulsija).
Svarīgākais nosacījums avārijas naftas noplūžu likvidēšanai ir iespējami ātrāka OSR plānu īstenošana, lielāko daļu izlijušā naftas produkta savācot mehāniski, izmantojot naftas uztvērējus (NMS). Atkarībā no noteikumiem naftas un atkritumu savācēju savāktā naftas produktu kopējā masa svārstās no 30 līdz 90% no izlijušā apjoma.
Lai savāktu eļļu seklos ūdeņos, kuru dziļums ir mazāks par 2 metriem, tiek izmantoti maza izmēra pārnēsājamie eļļas skimmeri — skimmeri.
Galvenais paņēmiens naftas plankumu izplatības ierobežošanai un to savākšanai ir piesārņoto ūdens apgabalu ierobežošana, izmantojot dažādas izlices. Parasti šādas barjeras sastāv no atsevišķām sekcijām ar iegrimes dziļumu  400 mm un stingriem pludiņiem ar diametru 300 mm.
Viena no problēmām pēc naftas piesārņojuma galvenās masas likvidēšanas ir zaigojošo svītru un plēvju un atsevišķu naftas produktu plankumu likvidēšana, kas veidojas, ja izlijušās naftas masa ir no 0,1 līdz 0,4 g uz 1 m2 ūdens virsmas.
Zaigojošo kārtiņu likvidēšanai tiek izmantotas fizikāli ķīmiskās un bioloģiskās metodes, kuru pamatā ir eļļas kārtiņu iznīcināšana ar dispersiju ar virsmaktīvo vielu palīdzību, plēves eļļas un daļēji ūdens-eļļas emulsijas sorbcija ar dabīgiem un sintētiskiem sorbentiem un ogļūdeņražu biodegradācija ar. specializēti mikroorganismu celmi.
Tomēr katrai no šīm metodēm ir vairāki trūkumi. Lielākā daļa disperģējošo vielu ir toksiskas, un dažās valstīs to lietošana ir ierobežota vai pat aizliegta [7]. Ukrainas ostās dispersantus neizmanto.
Ostu piesārņoto akvatoriju sakopšanas noteikumi paredz izmantot sorbentus, kuru standarta krājumiem jābūt visās ostās [ 8]. Starp noteikumos ieteiktajiem sorbentiem ir kokapstrādes rūpniecības un lauksaimniecības atkritumi — lobītas kukurūzas vālītes, salmi, zāģu skaidas, sasmalcināta kūdra. Šo sorbentu izmantošana ostās nav guvusi plašu pielietojumu sakarā ar zemo naftas intensitāti (saistībā ar to rodas nepieciešamība izmantot lielus apjomus), to hidrofobitātes trūkumu, grūtības izveidot un uzglabāt nepieciešamās rezerves, kā arī to piemērošanas mehānismu trūkums.
No rūpnieciski ražotajiem sorbentiem, kuriem ir augsta eļļas ietilpība un hidrofobitāte, visefektīvākie ir sorbenti, kas izgatavoti no polimēriem — no smalkiem pulveriem, granulām, līdz paklājiņiem, audumiem, absorbentu stieņiem. Šo zāļu trūkumi ietver vāju plānu eļļas kārtiņu uzsūkšanos, smalku pulveru kancerogenitāti (pēc Mannesmann-Italy uzņēmuma ekspertu domām) un grūtības iznīcināt, sadedzinot [1]. Nav informācijas par šādu narkotiku lietošanu Ukrainas ostās.
No zemo izejvielu izmaksu un ekoloģiskās tīrības viedokļa vispievilcīgākie ir sorbenti, kuru pamatā ir organiskas dabas vielas — kūdra, zāģu skaidas, lauksaimniecības atkritumi (klijas, salmi, rīsu sēnalas u.c.). Visvairāk šīs kategorijas sorbentu tiek ražoti uz kūdras bāzes: «Pit-sorb» (Kanāda), «Fin-sorb» (Lielbritānija), «Elkosorb» (Somija), «Mukat-4», «Lesorb». » (Baltkrievija), «Sorboil» (Krievija). No Ukrainā izstrādātajiem naftas sorbentiem rūpnieciskā mērogā tiek ražots tikai Zemčugs, uzpūsts perlīts.
Visiem šiem sorbentiem ir augsta eļļas ietilpība (no 4 līdz 10 g/g) un hidrofobitāte. To izmantošana jūras virsmas attīrīšanai nodrošina primāro ekoloģisko efektu — nepārtrauktas plēves piesārņojuma plīsumu, emulģēto eļļu sorbciju. Šīs grupas ārvalstu preparātu izmantošanu Ukrainas ostās, mūsuprāt, ierobežo to augstās izmaksas Ukrainas patērētājam (8-12 ASV dolāri par 1 kg).
Iepriekš minēto sorbentu izmantošanas kopīgs trūkums ir nepieciešamība tos savākt, kas ir ļoti darbietilpīgs, prasa īpašus instrumentus un praktiski nav iespējams ar ievērojamiem viļņiem. Naftas noplūdes likvidētāju prakse, izmantojot sorbentus, liecina, ka vairumā gadījumu nav iespējams savākt vairāk par 25% no ūdens virsmas uzklātā sorbenta. Sorbentu izmantošanu apgrūtina tehnoloģiju un aprīkojuma trūkums to iznīcināšanai, sadedzinot.
Mikrobu iznīcināšana ir viens no svarīgākajiem procesiem, kas veicina naftas piesārņojuma izvadīšanu no ūdens ekosistēmām. Mikroorganismi spēj izmantot naftas ogļūdeņražus enerģijas un konstruktīvā vielmaiņas procesā un iznīcināt tos. Šo procesu izpēte un mērķtiecīgs darbs pie mikroorganismu celmu atlases — naftas ogļūdeņražu iznīcinātāji ļāva izstrādāt uz tiem balstītus vairākus preparātus. Pēdējo 10 gadu laikā vien NVS valstīs ir radīti vairāk nekā divi desmiti bioloģisko preparātu uz eļļu oksidējošiem mikroorganismiem, savukārt piedāvātās metodes dabisko pašattīrīšanās procesu stimulēšanai nav tikušas tālāk par eksperimentālu ārstēšanu.
Ukrainā slavenākās zāles ir: «Desna» — (Ukrainas Naftas un gāzes ekoloģijas pētniecības centra attīstība, Kijeva), Mikroorganismu konsorcijs — (Augsto tehnoloģiju institūts, Kijeva), «Devoroil», kas tiek ražots saskaņā ar Krievijas licence OAO «Enzyme» (Ladyzhyn) un nesen ieteikusi Ekoloģijas ministrija «Simbinal» (Ukrainas Nacionālās Zinātņu akadēmijas Botānikas institūta attīstība). Krievijā plaši izmanto «Putidoil», «Oleovorin», «Devoroil», «Valentis», «Naftoks», «Mikromycet», Baltkrievijā — «Rodobel», «Rodobel-T». Šie preparāti ir liofilizētas kultūras vai pastas, uz kuru pamata tiek sagatavoti darba šķīdumi naftas piesārņojuma attīrīšanai. Tomēr ostu akvatorijas un atklātās jūras apstākļos šādu preparātu lietošana nav racionāla, jo nav iespējams izveidot nepieciešamās efektīvas naftas ogļūdeņražu baktēriju-iznīcinātāju koncentrācijas. Turklāt iepriekšminētos baktēriju preparātus nevar izmantot, lai likvidētu naftas noplūdes tūlītējās reaģēšanas režīmā. Lielāko daļu iepriekš minēto baktēriju preparātu izmantošana jūrā (otrās ūdens izmantošanas kategorijas ūdenstilpe saskaņā ar SanPiN 4630-88. 1.01.89) ir apšaubāma veselības apsvērumu dēļ [9].