Автореферат (1172980)
Текст из файла
На правах рукописиКУЛИКОВА Ольга АлексеевнаЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРИМЕНЕНИЯ ПАВДЛЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ НАРУШЕННЫХ АРКТИЧЕСКИХ ЗЕМЕЛЬ03.02.08 – Экология (в химии и нефтехимии)Авторефератдиссертации на соискание ученой степеникандидата технических наукМосква – 20192Работа выполнена в федеральном государственном автономномобразовательномучреждениивысшегообразования«Российскийгосударственный университет нефти и газа (национальный исследовательскийуниверситет) имени И.М.
Губкина» на кафедре промышленной экологии.Научный руководитель: доктор технических наук,профессор Мазлова Елена АлексеевнаОппоненты:Плешакова Екатерина Владимировнадоктор биологических наук, профессоркафедры биохимии и биофизики, Саратовскийнациональный исследовательскийгосударственный университет имениН.Г. ЧернышевскогоБудников Борис Олеговичкандидат географических наук, ведущийнаучный сотрудник, ООО «Научноисследовательский институт природных газови газовых технологий – ООО «ГазпромВНИИгаз»Ведущая организация:Федеральное государственное бюджетноеобразовательное учреждение высшегообразования «Пущинский государственныйестественно-научный институт»Защита состоится «17» декабря 2019 г.
в 10:00 часов в ауд. 202 на заседаниидиссертационного совета Д 212.200.12 в ФГАОУ ВО «РГУ нефти и газа (НИУ)имени И.М. Губкина» по адресу 119991, г. Москва, Ленинский проспект, д. 65,корп. 1.С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГАОУ ВО «РГУ нефтии газа (НИУ) имени И.М.
Губкина» и на сайте http://www.gubkin.ru/.Автореферат разослан «___» _____________ 2019 г.Ученый секретарьдиссертационного совета Д 212.200.12доктор химических наук,доцентЛ.В. Иванова3ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫАктуальность темы исследования. Приоритетными в современнойприродоохранной сфере считаются задачи обеспечения устойчивогофункционирования и восстановления экосистем, нарушенных в процессеосуществления хозяйственной деятельности человека, в том числе связанной сдобычей, транспортировкой, хранением, переработкой нефти и использованиемнефтепродуктов.
Восстановление природных объектов в условиях Арктики призагрязнении высокотоксичными нефтепродуктами, которые характеризуютсянизкой скоростью фото- и биодеградации, остаются серьезной экологическойпроблемой, угрожающей распространением в окружающей среде опасныхкомпонентов, в частности, в подземных водах и пищевых цепях. Нефтяноезагрязнение почв приводит не только к морфологическим и структурнымизменениям, снижению плодородия, но и к изменению тонких механизмовфункционирования почв, окислительно-восстановительных процессов, снижениюактивности почвенных ферментов и биоразнообразия микробных комплексов, чтоприводит к нарушению экологического баланса в наземных биомах,трансформации трофических звеньев естественных биогеоценозов или даже ихгибели.Существует немало технологий очистки нефтезагрязненных почв ипочвогрунтов, применяющихся как in-situ, так и ex-situ.
В последние несколькодесятилетий ремедиация природных сред на основе современныхбиотехнологических методов, в частности, стимуляции природного комплексанефтеокисляющихмикроорганизмов(биостимуляция)иинтродукцииспециальных штаммов и комплексных биопрепаратов (биоаугментация),вызывают все возрастающий интерес. Однако эти методы оказались достаточноспецифичными, они эффективны лишь для небольшой категории нефтепродуктов,представленных легкими нефтяными углеводородами, к тому же зачастую неприспособлены к уникальным арктическим условиям. До настоящего времени напрактике наиболее распространенными являются методы, основанные натермической и физико-химической обработке.Ужесточение требований к внедрению экологически безопасныхтехнологий и стремление к минимизации загрязнений приводят к необходимостиповышения качества очистки загрязненных нефтепродуктами почв, почвогрунтов,нефтешламов, других природных и техногенных субстратов.
Широкое4распространение при этом находит использование физико-химических, вчастности, реагентных, способов очистки. Промывка нефтезагрязненныхсубстратов горячими растворами реагентов – поверхностно-активнымивеществами (ПАВ), – согласно нормативным документам (ГОСТ Р 57447-2017ИТС НДТ «Рекультивация земель и земельных участков, загрязнённых нефтью инефтепродуктами» и Industrial Emission Directive 2010/75/EU (Final Draft 2017)«Best available Techniques (BAT) Reference Document for Waste Treatment»),относится к наилучшим доступным технологиям.
Однако химические реагенты,применяющиеся для промывки отходов нефтяной индустрии, обладаютпотенциальным риском вторичного загрязнения объектов окружающей среды, чтодолжно стать предметом глубокого изучения.Степень разработанности темы. В настоящее время накоплензначительный опыт исследований, посвященных решению проблемы загрязненияпочв Арктической зоны (А.А. Соловьянов, Е.В.
Смиренникова, О.Е. Медведева,Ю.Г. Кутинов, Ю.И. Соколов, С.Г. Фокин, О.Д. Кононов, J. Gulińska, E. Yergeau,T. Gouin и др.). Также существует много работ в области примененияповерхностно-активных веществ в процессах рекультивации земель, включающихизучение технологических и экологических аспектов данного метода(Е.М. Анчугова, М.Ю. Макарова, В.П. Мурыгина, А.Б. Курченко,М.Д. Плотникова, J. Mouton, Zh.
Shi, A. Zubair, S. Mohanty, Sh. Lamichhane и др.).Однако, исследования возможности применения данного метода в условияхАрктики малочисленны и фрагментарны. В связи с этим, очевидна необходимостьисследования технологической возможности и экологической безопасностииспользования поверхностно-активных веществ в процессах рекультивациинефтезагрязненных арктических почв.Цели и задачи исследованияЦель исследования – установить технологические и экологические условиядля обработки объектов техногенного загрязнения в Арктике.Для достижения поставленной цели было необходимо решить следующиезадачи:1.
Для установления уровня нефтяного загрязнения провести экологическиймониторинг территории нефункционирующей станции радиорелейной связи«Кама» (Ямало-Ненецкий автономный округ, западное побережье Обской губы).2. Изучить физико-химические процессы обработки нефтезагрязненныхпочв поверхностно-активными веществами и установить их эффективность иэкотоксикологические характеристики.53. Изучить влияние реагентной обработки арктических почвогрунтов инефтешламов на экосистемы с использованием биоиндикаторов.4.
Систематизировать условия экологически безопасного и эффективногоспособа обработки поверхностно-активными веществами нефтезагрязненныхпочв в Арктике.Научная новизна. Заключается в разработке научно обоснованногокомплекса теоретических положений, методических подходов и рекомендаций поиспользованию поверхностно-активных веществ для очистки и восстановлениянарушенных нефтяным загрязнением арктических земель.Новые научные результаты, полученные в диссертации:получены новые данные об уровнях нефтяного загрязнения земель,прилегающих к территории поселка Мыс Каменный; содержание нефтепродуктовдо 124 г/кг превысило допустимые уровни, установленные для подобныхприродных арктических зон;установлен состав нефтяного загрязнения; выявлено, чтона отдельных участках преобладают нефтяные углеводороды C11…C23нормального и изо-строения, включая изопрены, что подтверждаетпредположение о том, что источником загрязнения являлось дизельное топливо.впервые в результате многокритериального анализа фито-,биотоксичности и параметров изменения качества почв были установлены уровниэкологической безопасности реагентов на основе ПАВ, применяемых дляобработки нефтезагрязненных арктических почвогрунтов;определено, что не все реагенты, проявляющие моющие свойствав отношении нефтепродуктов, могут быть использованы для очистки уязвимыхарктических почв; показано, что некоторые из них приводят к вымываниюгуминовых веществ, отвечающих за способность почв к восстановлению ик снижению каталазной активности почв;научно обоснован универсальный алгоритм принятия решенияо выборе эффективных и экологически безопасных реагентов, которыйзаключается в триадном принципе многокритериального сравнительного анализареагентов на основе ПАВ.Теоретическая и практическая значимость работы.Обоснован многофакторный подход к оценке применимости в условияхАрктики и Крайнего Севера признанных экологически безопасными для другихклиматических зон технологий рекультивации нефтезагрязненных земель.6Выявлена необходимость дополнительной оценки экологических рисковиспользования реагентного метода рекультивации земель в условиях Арктики иКрайнегоСевераввидуограниченностидоступныхинструментовгосударственного регулирования использования химических реагентов на основеПАВ в процессах рекультивации и реабилитации нефтезагрязненных, вособенности уязвимых арктических, земель.
Предложена новая методика,включающая алгоритм принятия решения о выборе экологически безопасного,эффективного ПАВ для целей реабилитации арктических территорийтехногенного воздействия, включающий матрицу выбора технологии и ПАВ дляобработки почвогрунтов и нефтешламов.Выполнены инвентаризация объектов накопленного вреда окружающейсреде, эколого-гидрогеологические, почвенные исследования территории, а такжегеоэкологическое опробование1 и оценка загрязненности почвогрунтов,поверхностных вод и донных отложений, а также лабораторные химикоаналитические исследования собранных образцов компонентов окружающейсреды, данные которых являются основой разработки проекта ликвидациинакопленного вреда.Проведены испытания комбинированной технологии in-situ очисткинефтезагрязненных почв растворами ПАВ в районе п.
Мыс Каменный, которыепоказали, что в течение экспедиционного периода содержание нефтепродуктовснизилось на (33,6±6,0)%, таким образом, данная технология может эффективноприменяться для восстановления удаленных нарушенных арктических земель.Результаты исследования применяются в учебном процессе при изучениидисциплины «Техника защиты окружающей среды».Работа выполнялась в рамках научно-экспедиционных работ, включенных вперечень мероприятий программ комплексных научно-исследовательскихарктических экспедиций «Ямал-Арктика 2018» и «Ямал-Арктика 2019».Методология и методы исследования.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.