Астахова диплом1 (1203171), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Лёгкие фракции нефти и нефтепродуктов располагают повышенной токсичностью для живых организмов. В то же время действие этих фракций кратковременно, а их испаряемость способствует быстрому самоочищению компонентов природной среды.
Попадание парафиновой нефти в почву приводит к нарушению влагообмена почвы на долгий срок. По отношению тяжёлых и лёгких фракций нефти к количеству парафина можно судить о скорости испарения, вымывания, опасности цементации почв.
Любая из форм серы, которая находится в нефти (сероводород, сульфиды, меркаптаны, тиофены, свободная сера и др.), производит токсическое действие на живые организмы. С увеличением сернистости увеличивается опасность сероводородного заражения нефтезагрязнённых почв с избытком влаги (болотных, луговых и т.п.).
При установлении ориентировочно допустимой концентрации следует различать:
1) нефтепродукты лёгкие (бензин, керосин, дизельное топливо и конденсат)
2) нефть и нефтепродукты тяжёлые (мазут, смазочные масла и битумы).
Лёгкие нефтепродукты в существенной степени разлагаются и испаряются ещё на поверхности почвы, легко смываются водными потоками. При этом путем испарения из почвы удаляется от 20 до 40% лёгких фракций нефти.
Тяжёлые нефть и нефтепродукты, которые содержат большое количество смол, асфальтенов и тяжёлых металлов, оказывают не только токсичное воздействие на организмы, но и существенно изменяют водно-физические свойства почв. Из – за обволакивания корней растений, тяжёлые нефть и нефтепродукты сильно снижают поступление влаги, что приводит к гибели растений. Эти вещества почти не доступны микроорганизмам, процесс их переработки идёт очень медленно, иногда он занимает десятки лет. Поэтому ориентировочно допустимая концентрация нефти и тяжёлых нефтепродуктов в почвах должны быть ниже, чем для лёгких фракций.
Большая часть лёгких фракций нефтепродуктов (40-70%) разлагается, испаряется и рассеивается уже в первые недели и месяцы пребывания в почве. Если в среднем принять количество легких фракций в тяжёлых нефтепродуктах (нефти, мазуты, смазочные масла, битумы) меньше 30%, а в лёгких нефтепродуктах (бензин, керосин, дизельное топливо) – от 30 до 90%, то получается, что лёгких фракций в среднем в два раза больше в лёгких нефтепродуктах. Тогда естественно предположить, что при попадании одних и тех же объёмов этих двух групп нефтепродуктов и нефти в почву самоочищение почв будет происходить в два раза быстрее в случае лёгких нефтепродуктов, чем тяжёлых нефтепродуктов. Исходя из этого, ориентировочно допустимую концентрацию лёгких нефтепродуктов для почв с низкой способностью к самоочищению можно принять за 2000 мг/кг, со средней – 4000 мг/кг, а с высокой способностью к самоочищению – за 8000 мг/кг.
Нефть и нефтепродукты подвергаются воздействию биотических и абиотических факторов в различных средах ( воздухе, воде, почве) .
Химические процессы превращения нефти и нефтепродуктов включают:
1) окисление молекулярным, атомарным кислородом, озоном, перекисью водорода;
2) фотохимическое разложение под влиянием ультрафиолетого излучения, когда под действием солнечного света происходит полное разложение молекул углеводородов до простых веществ, например СO2, СО, Н2O.
Наиболее активны биотические процессы превращения нефти и нефтепродуктов. При разложении нефти и нефтепродуктов микроорганизмами происходят процессы трансформации углеводородов двух видов. Для первого типа характерны следующие процессы: углеводороды разлагаются до низкомолекулярных органических кислот, которые могут участвовать в природных циклах углерода. При этом происходят следующие превращения:
а) биоконцентрирование — усвоение углеродсодержащих веществ непосредственно из окружающей среды, без учета поступления с питанием;
б) биоумножение — усвоение этих веществ при питании;
в) биоаккумуляция — усвоение по первому и второму типу;
г) экологическое обогащение — наращивание концентрации вещества в экосистеме при переходе от более низкого ее уровня к более высокому.
Второй механизм — кометаболизм. В результате процессов окисления, восстановления, гидролиза происходит внедрение ксенобиотиков в макромолекулы органических веществ. Возможно встраивание продуктов разрушения углеводородов нефти в структуру гумуса и их закрепление. Процессы трансформации зависят от состава углеводородов и строения молекул органических веществ.
Большое значение для экосистемы значение имеют процессы самоочищения биосферы от нефти и нефтепродуктов. Эти процессы зависят от свойств самой нефти, а также от внешних условий, особенно климатических. Однако во всех условиях снижение содержания нефтепродуктов в почвах происходит по экспоненте: содержание их резко падает в первые сроки (первые два-три месяца), затем темпы снижаются. Уменьшение содержания нефти в почвах вызвано рядом причин: испарением легких фракций, минерализацией нефтепродуктов, физическим выносом с водными потоками, гумификацией (в частности, превращением в нерастворимые продукты микробиологического метаболизма).
В основном выделяют три этапа процесса самоочищения земель от нефтяного загрязнения. После поступления нефти и нефтепродуктов впочву сразу же начинается их трансформация. Первый этап длится в среднем 1,5 года. При этом преобладают физико-химические процессы, вымывание и проникновение нефти вглубь, испарение легких фракций, окисление атмосферным кислородом, фотохимическое разложение углеводородов. Идет процесс разрушения метано-нафтеновых фракций, снижение за этот счет количества полициклических ароматических углеводородов и нафтено-ароматической фракции, относительно увеличивается доля смолистых веществ. Концентрация нефти в почве в среднем может снизиться на 40 - 50%.
Устойчивость проявляют все ПАУ нефти, в том числе 3,4 бенз(а) пирен, Частично они могут разрушаться в результате фотохимических процессов, которые протекают под действием ультрафиолетовых лучей, а также при окислении различными оксидантами.
Микробиологические процессы на этом этапе подавлены из-за сильного токсического действия подвижных компонентов нефти.
Второй этап длится в среднем 3—4 года. Скорость процесса деструкции нефти при этом снижается. На этом этапе до 25 раз возрастает численность микроорганизмов, которые способны окислять углеводороды. Повышается их активность в процессе разложения нефти. Это сопровождается разрывом С—С связей в углеводородах и разрушением самых токсичных метано-нафтеновых фракций, при этом возрастает относительное содержание наиболее устойчивых соединений.
Третий этап начинается через 4,5—5 лет после разлива. На этой стадии в деструкцию нефти включается широкий набор микроорганизмов различных групп. Начинают разлагаться наиболее устойчивые смолисто-асфальтеновые компоненты. Это наименее токсичные фракции, в целом они исчезают за 10—12 лет. В результате образуются конечные продукты разрушения нефти: оксикериты и гуминокуриты, которые вовлекаются в процессы гумусообразования.
В зависимости от условий соотношение названных процессов разное. Есть результаты наблюдений хода этих процессов в разных природных зонах. Например, почвы сухих субтропиков оказались небогаты легкими фракциями. Содержание их за 3 мес. снизилось больше, чем на 50%, а за год — на 65%. Минерализации подверглось не более 27%. Около 40% углеводородов осталось на месте в виде нерастворимых продуктов метаболизма. Физического выноса не было.
В гумидной зоне южной тайги за 3 месяца потери углеводородов составили 70%, за 12 мес. — почти 90%. Интенсивность процессов испарения и минерализации была невелика в условиях низких температур. В гумификации участвовало не более 20%. Основная часть нефти оказалась вынесенной водными потоком за пределы опытного участка. Здесь самоочищение кажущееся: нефть не разложилась, а рассеялась, загрязняя воды и почвы сопряженных ландшафтов. [1]
1.2 Характеристика источников воздействия
Загрязнение – увеличение концентрации, привенесение в среду или возникновение в ней новых, не характерных для нее физических, химических ,информационных или биологических агентов.[3] Уровень загрязнения контролируется при помощи предельно допустимых концентраций, предельно допустимых выбросов и других нормативов.
Основные виды загрязнений:
а) Механическое загрязнение – происходит в основном инертными в физико-химическом отношении отходами человеческой деятельности это: полимерные материалы (упаковка и тара), отработанные автопокрышки, строительный и бытовой мусор, твердые отходы промышленного производства, аэрозоли и т. д.
б) Химическое загрязнение - формируется благодаря изменениям естественных химических свойств окружающей природной среды. Когда поступают не свойственные ей реакционно-способные химические вещества или же концентрации превышающие фоновые. Наиболее массовыми химическими загрязнителями являются оксиды углерода, серы и азота, углеводороды, соли кислот и щелочей, соединения серы, фтора, фосфора, фенолы и др.
в) Биологическое загрязнение – происходит в результате появления нехарактерных для данной экосистемы живых организмов и/или продуктов их жизнедеятельности, которые ухудшают условия существования естественных биотических сообществ или негативно влияют на здоровье человека и результаты его хозяйственной деятельности.
г) Физическое загрязнение окружающей среды – радиоактивное, акустическое, вибрационное, электромагнитное, тепловое и световое загрязнения.
1.2.1 Загрязнение атмосферного воздуха
На железнодорожном источниками выбросов вредных веществ в атмосферу объекты производственных и подвижного Они подразделены на и передвижные. Из источников наибольший вред среде наносят котельные , в от применяемого при его выделяются различные вредных веществ. При твёрдого топлива в выделяются оксиды углерода, азота, зола, сажа. при сгорании в агрегатах выделяют с газами оксиды диоксид азота, продукты неполного ванадия.
Локомотивные двигатели в значительной способствовать загрязнению в городских особенно вблизи станций. Во всем мире 60% пассажирских и 80% поездов имеют локомотивы, которые в атмосферу горения, в том оксиды азота и частицы, создающие со здоровьем, и углерода, являющийся газом. Транспортировка и сухих гранулированных (например, минерального и зерна) становиться причиной пыли, а и перегрузка или летучих может вызывать выбросы. Осаждение выбросов вызывает загрязнение почвы.
1.2.2 Загрязнение водных объектов.
Воду используют во технологических процессах хозяйства. В экономии этого природного ресурса нормы потребления и воды. После на предприятиях вода различными примесями и в разряд сточных вод. вещества, загрязняющие предприятий, токсичны для природной среды. и количественный стоков, а их расход от характера процессов предприятия.
Образование производственных вод локомотивного депо в результате узлов деталей, обмывки подвижного мытье смотровых стирке спецодежды. воды в содержат взвешенные нефтепродукты, бактериальные кислоты, щёлочи, вещества (ПАВ).
1.2.3 Шум и вибрация
Путевые машины, поезда, производственное являются основными шума на
Интенсивное движение вблизи линий застройки, в города, посёлка ухудшает акустический населённых пунктов и помещений.
Распространённым источником шума локомотив. Общий шум тепловоза на 0,5 м от и аэродинамического шума на расстоянии 1м от патрубка достигает 120 дБ.
Шум в условиях может значительное воздействие на и поведение Шум может раздражение и артериальную гипертензию артериального давления), (шум в потерю слуха.
В факторы воздействия железнодорожного транспорта на среду можно по следующим
а) механическое воздействие (твердые воздействие дорожной на почву);
б) физическое (тепловое излучение, поля, ультра и вибрация, радиация);
в) химическое (кислоты, щелочи, сои углеводороды, краски и пестициды);
г) биологическое (макро и бактерии, вирусы);
д) эстетическое (нарушение ландшафтов, заболачивание).
Эти могут действовать на долговременно, сравнительно кратковременно и
Грузовая станция - станция, основным назначением которой является выполнение грузовой и коммерческой работы. На грузовой станции производятся: прием к перевозке, взвешивание, хранение, погрузка, выгрузка, сортировка и выдача грузов; переработка контейнеров; оформление перевозочных документов; прием, расформирование, формирование, коммерческий осмотр, техническое обслуживание и отправление грузовых поездов; информирование грузополучателей и грузоотправителей о подходе, прибытии и подаче вагонов; производство маневровой работы по подаче (уборке) вагонов на места погрузки, выгрузки вагонов, железнодорожные выставочные пути; обслуживание железнодорожных подъездных путей предприятий; транспортно-экспедиционное обслуживание.
Современная транспортировка нефти осуществляется несколькими способами:
а) трубопроводным
б) водным
в) железнодорожным
г) воздушным
д) автомобильным