В статье ученые изучают сорбционные возможности материалы разного происхождения для очистки воды, загрязненной нефтью и нефтепродуктами.
Ключевые слова: нефть, сорбенты, нефтеемкость, биоиндикация.
Проблема борьбы с разливами нефти и нефтепродуктов в настоящее время является актуальной для всего человечества. Большое количество нефти поступает в водоемы при ее перевозках водным путем, со сточными водами предприятий нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности. Нефтяное загрязнение нарушает многие естественные процессы и взаимосвязи, существенно изменяет условия обитания всех видов живых организмов и накапливается в биомассе. От правильного выбора сорбента при устранении аварий разного уровня зависит создание благополучной экологической обстановки для дальнейшего существования экосистем [1]. Нефтесорбенты представлены широким разнообразием органических, неорганических и синтетических продуктов, предназначенных для удаления нефти и нефтепродуктов в воде. Основными показателями, которыми руководствуются при выборе того или иного сорбента, являются водоемкость, нефтеемкость, плавучесть [2].
Цель исследования: изучить сорбционные свойства материалов различного происхождения для эффективного удаления нефтепродуктов с поверхности воды.
Для достижения поставленной цели решались задачиисследования водоемкости и нефтеемкости сорбционных материалов различного происхождения, оценки эффективности удаления нефти с поверхности воды при помощи различных сорбентов и токсичности нефтепродуктов для живых организмов методом биоиндикации. Были предложены наиболее эффективные сорбенты для устранения нефтяных загрязнений водных систем.
В качестве материалов для исследования выбрали: мох сфагнум, перлит, опилки древесные, гриб трутовик окаймленный, резиновую крошку.
Методы исследования:
– определение водоемкости сорбентов;
– определение нефтеемкости сорбентов;
– ликвидация смоделированного загрязнения водоема нефтепродуктами;
– определение токсичности нефтепродуктов методом биоиндикации культурой Paramecium caudatum.
Для определения показателей нефтеемкости использовали нефть, моторное масло и бензин АИ-92 (рис. 1). В результате проведенных исследований мох сфагнум обладал максимальной водо- и нефтеемкостью.
Смоделировали ситуацию разлива нефтепродуктов в водоеме — в емкости с подсоленной водой внесли одинаковое количество (25 мл) разных нефтепродуктов — нефти, моторного масла, бензина АИ-92. С целью удаления нефтяной плёнки с поверхности воды использовали древесные опилки, мох сфагнум сухой, перлит, гриб трутовик, резиновую крошку (рис. 2).
Рис. 1. Определение нефтеемкости сорбентов
Рис. 2. Создание модели разлива нефти, моторного масла и бензина
В результате исследований водоемкости сорбционных материалов различного происхождения установлено, что максимальными значениями водоемкости обладает органический сорбент — мох сфагнум (1560 %). Высокие показатели водоемкости выявлены также у перлита (540 %) и древесных опилок (460 %). Минимальные показатели водоемкости зафиксированы у синтетического сорбента — резиновой крошки (9 %). Анализ нефтеемкости различных сорбционных материалов выявил максимальные значения данного показателя (1040–1930 %) у мха сфагнума в отношении всех исследуемых загрязнителей (нефть, моторное масло, бензин). Также высокие значения нефтеемкости отмечены у древесных опилок и перлита. Нефтеемкость резиновой крошки оказалась минимальной по всем видам загрязнителей (50–235 %).
Максимальную эффективность поглощения нефтепродуктов (до 100 %) обеспечивает органический сорбент — мох сфагнум. Эффективными сорбентами также являются древесные опилки и перлит, обеспечивающие поглощение 90 % нефтепродуктов из водной среды. Трутовик окаймленный обеспечивает поглощение около 60 % нефтепродуктов, резиновая крошка — 35–40 %.
Для определения токсичности нефтепродуктов методом биоиндикации провели процедуру отмывания и кормления культуры Paramecium caudatum (Инфузории туфельки). На предметное стекло нанесли каплю среды с биоиндикатором. Подсчитали количество Paramecium caudatum в нормальных условиях. В мерный стакан поместили 50 мл водной среды с Paramecium caudatum и добавили каплю сырой нефти. С помощью пипетки взяли каплю культуры из раствора и поместили на предметное стекло, рассмотрели микроорганизмы под микроскопом.Через 5 минут после начала эксперимента все простейшие погибли.
Результаты проведенного эксперимента свидетельствуют о токсичном воздействии нефти и нефтепродуктов на живые организмы.
Таким образом, в ходе исследований выявлено, что наиболее эффективным сорбентом является органический сорбент — мох сфагнум. Высокой эффективностью среди исследуемых сорбентов обладают также перлит, древесные опилки, гриб трутовик. Минимальная эффективность поглощения нефтепродуктов отмечена у синтетического сорбента — резиновой крошки.
Литература:
- Долгополова, В. Л. Способы очистки морских акваторий от нефтяных загрязнений / В. Л. Долгополова, О. В. Патрушева// Молодой ученый. 2016. — № 29 (133). — С. 229–234.
- Коршунова Т. Ю. Нефтяное загрязнение водной среды: особенности, влияние на различные объекты гидросферы, основные методы очистки / Т. Ю. Коршунова, О. Н. Логинов // Экобиотех. 2019, Т. 2, № 2. — С. 157–174.
