АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Углеводородами

Прочитайте:
  1. Отравления тяжелыми металлами, полихлорированными и полибромированными углеводородами
  2. Пром отравление хлористыми углеводородами

Сжигание угля, нефтепродуктов, газа и др. сопровождается поступлением в атмосферу, почву и водную среду значительных масс канцерогенных веществ, среди которых особенно опасны полициклические ароматические углеводороды и бенз(а)пирен. Автотранспорт, авиация, коксохимические и нефтеперегонные заводы, нефтепромыслы способствуют загрязнению земель и водных источников.

Нефть и нефтепродукты. В районах интенсивной нефтедобычи в течение последних десятилетий произошло значительное ухудшение состояния окружающей природной среды, обусловленное в том числе и деградацией почвенного покрова. Загрязнение почв происходит практически на всех стадиях технологического процесса нефтедобычи в результате разливов нефти и нефтесодержащих продуктов (подтоварной воды, промывочной жидкости), сильно минерализованных пластовых вод, выбросов продуктов сгорания.

Загрязнение почв нефтью – совершенно особый вид загрязнения, который приводит к глубокому изменению практически всех основных характеристик почвы, а нередко и к формированию новых свойств, совершенно не характерных для исходной незагрязненной почвы. Это происходит в силу следующих причин:

1. Особенностью химического состава нефти, который представляет собой смесь нескольких сотен индивидуальных веществ.

2. Загрязнение почвы в результате аварийных выбросов зависит от ее нефтеемкости (например, в торфяных почвах имеет место ситуация, когда масса нефти в образце превышает массу собственно почвенного материала, при этом нефть проникает на значительную глубину почвенного профиля).

3. В результате аварийных разливов вместе с нефтью в почву поступают сильно минерализованные пластовые воды, которые оказывают больший негативный эффект, чем собственно нефть.

После разлива нефти на поверхность почвы с течением

времени происходит испарение летучих фракций и просачивание вглубь почвенного профиля жидких фракций. В результате на ее поверхности и в самой верхней части профиля остаются в основном высокомолекулярные компоненты (твердые парафины, смолы, асфальтены), а также продукты деградации нефти. Все вместе они образуют на поверхности почвы устойчивые к разложению корочки, а при многократных разливах тяжелой нефти – твердые покровы. Такое “запечатывание” почвенного покрова ухудшает водно-воздушные свойства почв, нередко приводит к заболачиванию, смене окислительно-восстановительных условий, замедлению разложения нефти, проникшей в нижележащие горизонты.

Кроме того, такие почвы в значительной мере теряют способность впитывать и удерживать влагу, для них характерны более низкие значения гигроскопической влажности, водопроницаемости, влагоемкости по сравнению с фоновыми аналогами. Вследствие вытеснения воздуха нефтью изменяется воздушный режим почв. Изменяется также структура почвы в результате склеивания механических частиц.

Благодаря нейтральной и слабощелочной реакции нефти в процессе загрязнения происходит подщелачивание почвенного раствора, рН среды увеличивается.

В почвах, загрязненных нефтью и нефтепродуктами, изменяется содержание и состав гумуса, при этом увеличивается общее содержание органического углерода. Качественный состав гумуса также изменяется: уменьшается относительное содержание гуминовых кислот и фульвокислот, увеличивается содержание негидролизуемого остатка.

Загрязнение нефтью и нефтепродуктами приводит к росту соотношения С:N – в загрязненной почве оно может достигать 400-420 по сравнению с 17 для незагрязненной почвы.

Нефть оказывает негативное влияние на калийный режим почв –уменьшается содержание обменных форм калия, снижается концентрация и уменьшается активность ионов калия в почвенном растворе (Славнина и др., 1989).

В результате загрязнения почв нефтью ухудшаются свойства почв как питательного субстрата, нарушаются процессы нитрификации и аммонификации, что вызывает азотное голодание растений.

Верхние горизонты почв, загрязненных нефтью, содержат значительные количества легкорастворимых солей. В условиях промывного водного режима соли могут быть вынесены за пределы почвенного профиля, попасть в реки и озера, что приведе к к дополнительному ухудшению окружающей среды.

Кроме перечисленных негативных процессов, происходящих в загрязненных нефтью почвах, в них происходит повышенная аккумуляция тяжелых металлов, возрастает их миграционная способность, значительно увеличивается содержание серы. При этом никель концентрируется в гумусово-аккумулятивном горизонте, а медь и цинк мигрируют до иллювиального горизонта. Максимальное загрязнение почв тяжелыми металлами происходит в местах сгорания нефти и нефтепродуктов, а также в непосредственной близости от действующих факелов в радиусе 20-50 м. Каждая нефтяная скважина выводит из строя как минимум 4 га земель.

При мониторинге земель, загрязненных нефтью, на основе крупномасштабных топографических карт (1: 2000 –

1: 5000) и аэрофотоснимков выделяются зоны загрязнения. При разливах нефти образцы почв отбираются по зонам загрязнения в радиусе 20, 50, 100, 200, 500, 1000 м и т.д. от скважины. При сжигании нефти методика отбора образцов та же, что и при мониторинге земель, загрязненных тяжелыми металлами, с обязательным учетом розы ветров, рельефа местности, почвенного покрова.

Одной из актуальных проблем природоохранной практики является разработка научно-обоснованных нормативов допустимого содержания нефти в почве. В нашей стране официально утвержденных нормативов до сих пор нет. Поэтому при их разработке необходимо учитывать следующие факторы:

● зонально-климатические особенности, определяющие скорость процессов трансформации компонентов нефти в почве и предельный потенциал самоочищениея (ППС);

● ландшафтно-литолого-геоморфологиченские условия, которые определяют возможность и скорость миграции нефти и сопутствующих загрязнителей по ландшафту и переход в сопредельные среды, модифицируют особенности физико-химических и биологических свойств почв в пределах данной почвенно-биоклиматической зоны;

● хозяйственный и экологический статус территории, которые определяют возможность перехода токсичных веществ в сельскохозяйственную продукцию и организм человека;

● возможность очистки почв от нефтяного загрязнения до допустимого уровня без нанесения большого ущерба окружающей среде:

● совместное негативное воздействие нефтепродуктов и сопутствующих загрязнителей (солей, тяжелых металлов и других ксенобиотиков);

● состав нефти и характер загрязнения (постепенный или залповый).

Таким образом, в России проблема разработки системы нормирования воздействия нефтяного загрязнения на почвенный покров требует скорейшего решения, поскольку отсутствие официально утвержденной нормативной базы сильно затрудняет деятельность природоохранных органов.

Ароматические соединения. Ароматические соединения попадают в почвы с бытовыми и промышленными стоками, отходами животноводства. Они отличаются очень сильными канцерогенными свойствами. Полициклические ароматические соединения представлены большой группой химических веществ – нафталин, антрацен, пирен, хризен, фенантрен, стирол, бензол, бенз(а)пирен и др.

Попадающие в почву и природные воды полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) мигрируют, связываются с твердой фазой почв и взвесями в воде и могут трансформироваться в другие соединения.

Особое значение для оценки опасности загрязнения земель и вод ПАУ имеет скорость их трансформации, разложения и потерь из почвы и водных сред. ПАУ очень устойчивы в почвах. Менее устойчивы, но способны образовывать в почве устойчивые продукты трансформации – анилин, индолы; наименее устойчивы фенолы и их производные, относящиеся к группе веществ, обладающих высокой фитотоксичностью.

Предельно допустимые концентрации канцерогенных веществ в почве приведены в таблице 22.

При загрязнении почв одним веществом органического происхождения его опасность определяется исходя из его ПДК и класса опасности (таблица 8). При полиэлементном загрязнении оценка степени опасности загрязнения почвы допускается по наиболее токсичному элементу с максимальным содержанием в почве (Гигиеническая оценка качества почвы населенных мест, 1999).

 


Таблица 22

Предельно допустимые концентрации химических органических веществ в почвах и допустимые уровни их содержания по показателям вредности; валовое содержание (Методические указания по оценки степени опасности загрязнения почвы химическими веществами, 1987)

 

Наименование вещества ПДК мг/кг почвы с учетом фона   (кларка) Показатели вредности  
Транслока-ционный Миграционный 0бщесани тарный
водный воздушный    
           
Бенз(а)пиренн 0,02 0.2 0.5 - 0.02
Бензол 0.3 3. 0 10.0 0.3 50,0
Толуол 0.3 0. 3 100,0 0.3 50,0
Изопропил-бензол 0.5 3. 0 100.0 0.5 50.0
Стирол 0.1 0, 3 100.0 0.1 1.0
Ксилолы 0.3 0, 3 100,0 0,4 1.0

 

Таблица 23

Критерии оценки степени загрязнения почвы органическими веществами

 

Содержание в почве, мг/кг Категория загрязнения почвы
Класс опасности вещества 1 класс 2 класс 3 класс
> 5 ПДК От 2 до 5 ПДК От 1 до 2 ПДК Очень сильная Очень сильная слабая Очень сильная Сильная Слабая Сильная Средняя Слабая

 

Наблюдения за содержанием канцерогенных органических соединений в почвах необходимо проводить не реже, чем один раз в 2-3 года. Одновременно, при наличии водных объектов в зоне загрязнения земель полициклическими углеводородами (ПАУ), проводится отбор проб воды. Уровень токсического загрязнения воды оценивается в соответствии с классификацией по таблице 24.

 

Таблица 24

 

Экологическая классификация поверхностных вод по содержанию токсических веществ (Оксиюк и др., 1993 г.)

 

Токсические вещества, (мкг/л) Уровни (классы) токсического загрязнения воды (УТЗ)
I – не загрязненная II – слабо загрязненная III–умеренно загрязненная IV–сильно загрязненная V –весьма загрязненная VI – предельно грязная
Классы качества воды
3 – удовлетворительной чистоты 4 – загрязненная 5 – грязная
Разряды качества воды
3а –достаточно чистая 3б – слабо загрязненная 4а – умеренно загрязненная 4б – сильно загрязненная 5а – весьма загрязненная 5б – предельно загрязненная
Нефть и нефте- продукты   Фенолы (летучие)             <5     следы     5-50     <1     51-100     1-10     101-500     11-50     >500     >50

 

 

Методика отбора образцов почв на содержание в них канцерогенных веществ та же, что и при отборе образцов на содержание тяжелых металлов.

Предельно допустимые концентрации некоторых вредных веществ в воде приведены в таблице 25. Отбор проб воды проводится одновременно с отбором почвенных проб.

Таблица 25

Гигиенические нормативы содержания некоторых вредных веществ в источниках водоснабжения (СанПиН 2.1. 4. 544-96)

 

Наименование вещества ПДК, (мг/дм3) Лимитирующий показатель вредности
     
Бензол m-Крезол n-Крезол Ксилол Метакриламид Метинол Нитробензол 0,5 0,004 0,004 0,05 0,1 0,2 Санитарно-токсический -"- -"- Органолептический Санитарно-токсический -"- -"-
Пиридин Тетраэтилен-свинец Формальдегид Хлорбензол Циклогексан 0,2   0,05 0,02 0,1 -"-   -"- -"- -"- -"-

Контрольные вопросы

1. Назовите источники загрязнения почв канцерогенными углеводородами.

2. Почему загрязнение почв нефтью – это особый вид загрязнения?

3. Как влияет загрязнение почв нефтью на ее свойства?

4. При разработке научно-обоснованных нормативов допустимого содержания нефти в почвах какие факторы необходимо учитывать?

5. Какие химические вещества относятся к полициклическим ароматическим соединениям?

6. Как определяется степень опасности загрязнения почв одним веществом органического происхождения и как она определяется при полиэлементном загрязнении?


Дата добавления: 2015-05-19 | Просмотры: 762 | Нарушение авторских прав



1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 |



При использовании материала ссылка на сайт medlec.org обязательна! (0.006 сек.)