Технологии очистки почвы от нефти и нефтепродуктов

В настоящее время, в России одной из глобальных проблем загрязнения окружающей среды является загрязнение почвы и водоемов нефтью и нефтепродуктами. Чтобы решить эту глобальную экологическую проблему необходимо применить комплекс мер по охране окружающей среды от загрязнения. Нефть является опасным веществом, попадание которой в грунт негативное отражается на жизненных процессах организмов.

Существует большое количество методов по ликвидации нефтепродуктов и нефти из почвы. Эти методы делят на активные и пассивные.

Пассивные методы очистки пораженной почвы осуществляются с помощью процесса естественной самоочистки грунта и почвы. Их способностью является минерализация органических веществ и превращение их в безвредные минеральные и органических формы, которые усваиваются растительностью. Сам процесс очистки проходит в 2 этапа:

• 1)    стадия распада/разложения загрязняющих веществ, когда органические вещества распадаются на простые минеральные вещества;

• 2)    стадия гумуса или синтеза новых органических веществ, когда растениями усваиваются образовавшиеся минеральные вещества и включаются в биологический круговорот.

Активные методы очистки бывают нескольких видов:

• 1)    Физико-химическая очистка. К таким способам очистки можно отнести:

• -    извлечение нефти и нефтепродуктов из почвы разными растворителями;

• -    обработка почвы различными видами подогретых водных растворов с помощью поверхностно-активных веществ или других реагентов;

• -    известкование пораженных нефтепродуктами почв, т.е. обрабатывается поверхность грунта негашеной известью (0,5-5% от количества занесенного нефтепродукта), после этого образуется твердый продукт, который удерживает нефтепродукты в виде комплексных соединений.

• 2)    Механическая очистка. Это способ, при котором нефть, с помощью насосов и вакуумных сборщиков, откачивают в емкости. Есть случаи, когда нефтепродукты проникают глубоко в почву и там образовывается нефтяная линза. Такую нефтяную линзу сложно устранить. В таких случаях прибегают к помощи взрывчатых веществ, которые

применяют для вытеснения и блокировки нефтяной линзы из почвы, оздоровления и восстановления состава почвы и извлечения остатков нефти для дальнейшего ее использования в качестве вторичного топлива.

Разливы нефти и нефтепродуктов ликвидируют в два этапа. Первый этап – это локализация нефтяной линзы. Он нужен для того, чтобы ограничить распространение нефтяной линзы. Чтобы реализовать этот этап необходимо обнаружить контрольные границы линзы. Его определяют с помощью газопочвенной съёмки используя газоанализаторы. После этого поднимают скважины по контуру нефтяной линзы для того, чтобы опустить заряды взрывчатых веществ определенной мощности и массы, которой достаточно только для того, чтобы локализовать линзу.

Перед тем как осуществить взрыв веществ предполагают два варианта развития событий. При первом случае имеют ввиду только локализацию нефтяной линзы. При втором варианте произойдет не только локализация, но и вытеснение линзы к поверхности почвы.

Чтобы вытеснить линзу из почвы нужно создать ударную волну при необходимом давлении. В пробуренные шурфы спускают большие по массе заряды. После чего проводят серию мощных взрывов. Верхние части скважин плотно закупоривают, чтобы усилить ударную волну. В таких условиях в зону нефтяной линзы в большей степени входит зона уплотнения. В конечном итоге, происходит вытеснение нефтяной линзы из почвы.

• 3)    Электрохимическая очистка. При таком методе очистки в загрязненные участки почвы погружают электроды, к которым подводят постоянный электрический ток. Этот способ основан на том, что в порах между частицами содержатся водные растворы солей. Поэтому почва обладает электропроводностью. В почвенной воде многие вещества растворяются и перемещаются по направлению к электродам, осаждаются на них и извлекаются под воздействием электрического поля. Такой

способ очистки применяют преимущественно для очистки малопроницаемых (глинистых) почв.

• 4)    Биологическая очистка. Этот способ заключается в использовании биореакторов и сельскохозяйственной обработки почвы. Создаются научные основы биологических методов, которые применяются в агросекторе при очистке и восстановлении загрязненных нефтью и нефтепродуктами земель.

Не во всех случаях применения физико-химических или механических методов ликвидации загрязненных участков достигается должный эффект. Встает вопрос об утилизации полученных в процессе очистки отходов. Чтобы максимально извлечь нефть и нефтепродукты используют биопрепараты. При этом исключается образование токсичных веществ. Такая очистка является перспективным способом ликвидации загрязнений. Самыми эффективными и широко применяемыми являются препараты, которые созданы на основе бактерий, выделенных из нефтезагрязненных природных сред. Нефтепродукты являются источником питания для таких микроорганизмов. Они адаптируются к их потреблению, разлагая углеводородные соединения до углекислого газа и воды.