Naftos išsiliejimai yra pavojingi, nes jie kenkia jūrų ekosistemai ir be reikalo kelia pavojų jūros gyvūnijos išlikimui.
Naftos žvalgyba iš vandenyno išteklių tapo būtina, ir kadangi naftos išsiliejimai gali įvykti netyčia, labai svarbu naudoti įvairius naftos išsiliejimo valymo būdus.
Vienas iš labiausiai jūrose paplitusių teršalų yra nafta. Maždaug 3 milijonai metrinių tonų naftos kasmet užteršia jūras. Tačiau įvairių rūšių naftos išsiliejimų padarytos žalos sunkumas ir mastas skiriasi.
Dėl to kalti naftos rūšies skirtumai, išsiliejimo vieta ir vietinis oras, turintis įtakos naftos išsiliejimo sprendimui. Be to, daugybė cheminių, fizinių ir biologinių procesų kontroliuoja, kaip išsiliejusi nafta plinta ir elgiasi vandenyne.
Nepaisant to, naftos išsiliejimas kelia didelį susirūpinimą, nes gali rimtai pakenkti ekosistemai. Poveikis jaučiamas ne tik šalia išsiliejimo, bet ir pasklidęs dideliuose plotuose, darydamas neigiamą poveikį krantų linijoms ir sausumos gyvūnams už tūkstančių metrų.
Kai nafta nuteka ar išsilieja, ji plūduriuoja vandens paviršiuje, nes naftos tankis yra mažesnis nei vandens (sūraus arba gėlo vandens). Dėl šios priežasties naftos nuotėkio valymas yra daug paprastesnis.
Jei nafta būtų tankesnė už vandenį ir vietoj to sukurtų sluoksnį jūros dugne, būtų sudėtinga išvalyti išsiliejusią vietą. Pastaraisiais metais buvo daug reikšmingų naftos nutekėjimų, įskaitant 1989 m. „Exxon Valdez“, 2002 m. „Prestige“ ir 2010 m. „Deepwater Horizon“.
Kol laivai gabens didžiąją dalį naftos produktų visame pasaulyje ir tol, kol naftos žvalgymas iš vandenyno išteklių nuolat didės, naftos išsiliejimas išliks rimta problema ir taršos šaltinis.
Nepaisant to, kadangi dauguma naftos išsiliejimo yra netyčiniai, labai svarbu naudoti įvairius valymo būdus, kad būtų sumažinta grėsmė, kurią jie gali kelti jūrų aplinkai.
11 Naftos išsiliejimo ant žemės ir vandens sprendimas
Alyvos nuotėkis gali būti valomas įvairiais būdais. Štai keletas svarbių ir dažnai naudojamų metodų:
- Alyvos strėlių naudojimas
- Skimmerių naudojimas
- Sorbentų naudojimas
- In situ deginimas
- Dispersantų naudojimas
- Karšto vandens ir aukšto slėgio plovimas
- Rankinio darbo naudojimas
- Bioremediacija
- Bermos / tranšėjos
- Alyva, chemiškai stabilizuota elastomizatoriais
- Gamtos atkūrimas
1. Alyvos strėlės naudojimas
Alyvos strėlės yra paprastas ir populiarus būdas sustabdyti alyvos nuotėkį. Apsaugos strėlės yra įranga, kuri veikia kaip tvora, neleidžianti alyvai plisti ar nuslinkti. Strėlės susideda iš trijų dalių ir plūduriuoja vandens paviršiuje.
Po paviršiumi yra „sijonas“, kad aliejus nebūtų išspaustas po strėlėmis ir nepabėgtų. „Antvandeninis bortas“ – tai dalis, kuri pakyla virš vandens paviršiaus, sulaiko jį ir neleidžia jam išsitaškyti virš vandens.
Grandinės arba vielos tipas, kuris sujungia komponentus, kad sustiprintų ir stabilizuotų strėlę. Strėlė yra išdėstyta ratu aplink išsiliejusią alyvą, kol ji bus apjuosta ir sulaikoma.
Šis metodas geriausiai veikia, kai aliejus yra vienoje vietoje. Jis veikia tol, kol išsiliejimą galima pasiekti netrukus po jo atsiradimo; kitu atveju valdomas išsiliejimo plotas išauga per didelis. Jis negali būti veiksmingai naudojamas, kai yra didelės vandens bangos, stiprus vėjas ar kintantys potvyniai.
2. Skimmerių naudojimas
Ant indų galima pritvirtinti skimerius arba alyvos samtelius, kad būtų pašalinti teršalai nuo vandens paviršiaus, kai aliejus buvo sulaikytas naudojant alyvos strypus. Skimmeriai yra įrenginiai, specialiai sukurti aliejui iš vandens paviršiaus surinkti. Kad būtų galima surinkti ir perdirbti pakartotiniam naudojimui, jie naudojami fiziškai atskirti aliejų nuo vandens.
Skimmeriai gali sėkmingai surinkti didžiąją dalį išsiliejusios alyvos, todėl metodas yra pelningas. Šiukšlės yra didelė kliūtis šiam metodui, nes skimeriai lengvai užsikemša.
3. Sorbentų naudojimas
Medžiagos, žinomos kaip sorbentai, gali absorbuoti skysčius, įtraukdamos juos į poras arba adsorbuodami ant paviršiaus. (sudaro sluoksnį ant paviršiaus). Abi šios funkcijos žymiai supaprastina valymo procesą. Šienas, durpių samanos, šiaudai ar vermikulitas yra medžiagos, kurios dažnai naudojamos kaip aliejaus sorbentai.
Kadangi alyvą galima regeneruoti, sumažėja atliekų ir papildomos emisijos. Po absorbcijos sorbentinės medžiagos turi būti sėkmingai atkurtos. Tai sudėtingas darbas, kuris gali pablogėti, jei jį atidėsite.
Kadangi sorbentai absorbuoja medžiagas, jie tampa sunkesni (3–15 kartų didesni už pradinį svorį), todėl labiau tikėtina, kad jie nusileis, jiems sunku atsigauti ir kyla pavojus vandens gyvūnijai vandenyno dugne. Jie geriausiai tinka tvarkyti nedidelius išsiliejimus arba užsilikusius didesnių išsiliejimų pėdsakus.
4. Deginimas vietoje
Taikant šią techniką, paviršiuje esanti alyva užsidega ir sudegina. Palyginti su daugeliu kitų būdų, alyvos deginimas vietoje gali sėkmingai pašalinti iki 98 % išsiliejusios naftos.
Obi ir kt . (2008) duomenimis, minimali dėmės koncentracija (storis) vandens paviršiuje, kad būtų pastebimas in situ deginimo efektyvumas, yra 3 mm. Taip yra todėl, kad ploną sluoksnį būtų sunku, o gal net neįmanoma, uždegti.
Ekosistemai ir jūros gyvūnijai gali būti padaryta didelė žala dėl degimo toksiškų dūmų. Metodas yra veiksmingas neseniai išsiliejus, kol aliejus pasklinda platesnėje srityje ir neišsireikė.
Deginant galima greitai ir efektyviai pašalinti didelius aliejaus kiekius, tačiau taip pat sunaikinama augalų gyvybė ir susidaro likučių, galinčių pakenkti ekologijai. Nudegimai atvirame vandenyje turi būti apsaugoti specialiomis ugniai atspariomis strėlėmis, nes aliejus gali greitai pasklisti vandenyje.
Bermos arba tranšėjos atlieka panašų izoliavimo vaidmenį kaip ugniai atsparios strėlės, kai sausumoje deginama vietoje. Tam tikrais atvejais plotas aplink sulaikytą išsiliejimą užliejamas, kad deganti alyva pakiltų nuo žemės.
5. Dispersantų naudojimas
Alyvos skilimo pagreitinimas yra vienintelė galimybė, kai išsiliejusios alyvos negalima sulaikyti strėlėmis. Cheminės medžiagos, vadinamos išsklaidymo medžiagomis, pvz., Corexit 9500, lėktuvais ir laivais purškiamos ant išsiliejusių naftos produktų, kad būtų paspartintas natūralus naftos skilimas.
Jie išplečia kiekvienos molekulės paviršiaus plotą, todėl aliejus ir vanduo gali chemiškai susieti. Dėl to dėmės mažiau prasiskverbia per vandens paviršių ir mikroorganizmams lengviau jį suskaidyti.
Tai puikiai tinka nelaimingų atsitikimų, kurie apima daug vietos, atveju. Kai naudojami dispergentai, gali susidaryti degtinės rutuliai. Smėlis ir kitos vandenyje esančios šiukšlės taip pat sumaišomos su aliejumi, kai jis maišosi su vandeniu. Dėl to vandens paviršiuje susidaro didžiuliai dervos rutuliai, kurie dažnai dreifuoja kranto link.
Koralai ir jūros žolės yra du jūrų būtybių, kurioms gali pakenkti dispergentų toksiškumas, pavyzdžiai.
6. Karšto vandens ir aukšto slėgio plovimas
Šis procesas paprastai naudojamas, kai strėlės ir skimeriai bei kiti mechaniniai pašalinimo būdai negali pasiekti alyvos. Jis naudojamas pašalinti atmosferos pažeistą ir įstrigusią alyvą iš vietų, kurios paprastai nepasiekiamos įrangai.
Vanduo vandens rezervuaruose pašildomas iki maždaug 170°C temperatūros, prieš tai rankiniu būdu purškiamas aukšto slėgio lazdelėmis arba purkštukais. Dėl to aliejus nuplaunamas iki vandens viršaus, kur jį galima pašalinti skimeriais arba sorbentais.
Norint sustabdyti bet kokį tolesnį užteršimą, išsiskyrusią alyvą reikia nedelsiant ir visiškai surinkti. Yra didelė tikimybė, kad organizmai, patekę į tiesioginio purškimo zoną, pakenks karštam vandeniui.
7. Rankinio darbo naudojimas
Ši technika naudoja rankinius įrankius ir rankų darbą, kad pašalintų teršalus, kaip rodo pavadinimas. Tai apima paviršiaus alyvos ir riebių šiukšlių valymą rankiniais įrankiais, pvz., rankomis, grėbliais, kastuvais ir pan., prieš dedant jas į tam skirtas talpyklas, kurias reikia pašalinti iš kranto.
Mechanizuota įranga kartais gali būti naudojama norint pasiekti nepasiekiamas vietas arba suteikti papildomos pagalbos.
Šia technika galima valyti tik slidžias pakrantes. Kadangi šiame procese galima naudoti nekvalifikuotus darbuotojus, kurie mažai mokomi, tai ekonomiškai naudingiau.
Ši procedūra trunka ilgai ir reikalauja daug darbo. Reikėtų kiek įmanoma vengti naudoti sunkią įrangą, nes tai gali pakenkti kranto linijoms.
8. Bioremediacija
Terminas „biologinis valymas“ apibūdina bet kokių kenksmingų ar toksiškų junginių pašalinimo procesą naudojant tam tikrus mikroorganizmus.
Pavyzdžiui, įvairūs mikrobai, grybai, archėjos ir dumbliai metabolizuodami skaido naftos produktus į paprastesnes ir netoksiškas molekules. (daugiausia riebalų rūgštys ir anglies dioksidas). Retkarčiais į regioną gali būti pridedami reagentai ir trąšos.
Šios fosforo ir azoto trąšos suteikia bakterijoms būtinų maistinių medžiagų, reikalingų greitam augimui ir dauginimuisi. Kai giliuose vandenyse išsilieja nafta, ši procedūra paprastai nenaudojama; Vietoj to, jis palaipsniui dedamas į vietą, kai nafta priartėja prie kranto.
Tai sunkus procesas, kuris gali užtrukti ne vienerius metus, todėl, jei reikia nedelsiant reaguoti, gali būti naudojamos greitesnės galimybės, pvz., naudoti strėles ir skimerius arba sorbentus.
Lygiai taip pat tikėtina, kad trąšos skatins nepageidaujamų dumblių vystymąsi, kurie išeikvoja deguonies atsargas ir neleidžia saulės spinduliams patekti į gilesnius vandens lygius. Tai gali turėti neigiamą poveikį jūrų gyvūnijai ir turėti priešingų rezultatų.
9. Bermos / tranšėjos
Statant užtvankas arba pylimus naftos srauto trasoje naudojant vietinį gruntą, smėlio maišus ar kitas statybines medžiagas, padedama sustabdyti išsiliejimus ant žemės, kad jie būtų pašalinti.
Labai svarbu užtikrinti, kad stakta neleistų alyvai kauptis atgal ir prasiskverbti į dirvą, kur ji gali pakenkti požeminiam vandeniui. Jei vandens lygis yra aukštas ir alyva neprasiskverbia į dirvą, galima statyti seklias tranšėjas, kad būtų galima surinkti alyvą ir pašalinti.
10. Alyva, chemiškai stabilizuota elastomizatoriais
Po naftos išsiliejimo prioritetas yra sustabdyti naftos plitimą ir užteršti netoliese esančius regionus. Nors naudojant mechanines technologijas, tokias kaip alyvos strėlės, alyva sėkmingai sulaikoma, jos turi tam tikrų naudojimo apribojimų.
Naftos išsiliejimą ekspertai pastaruoju metu sulaikė naudodami tokias medžiagas kaip „Elastol“, kuris iš esmės yra baltų miltelių pavidalo poliizobutilenas (PIB). Dėl šios medžiagos vandens paviršiuje esantis aliejus želatinizuojasi arba sukietėja, neleidžiant jam išsisklaidyti ar išgaruoti. Be to, želatiną lengva gauti, o tai dar labiau padidina proceso efektyvumą.
Vidutinis reakcijos laikas yra nuo 15 iki 40 minučių, todėl tai yra greito veiksmo technika. Nors želatina kelia grėsmę įsipainioti ar uždusinti vandens gyvius, PIB yra netoksiškas ir dažnai randamas maisto produktuose.
11. Natūralus atsigavimas
Išnaudoti gamtos užgaidas, tokias kaip saulė, vėjas, oras, potvyniai ar gamtoje atsirandantys mikrobai, yra paprasčiausias būdas pašalinti alyvos nuotėkį. Kai kranto linija yra per toli arba sunkiai pasiekiama arba kai aplinkosaugos sąnaudos, susijusios su išsiliejimo pašalinimu gali viršyti privalumus, jis gali būti naudojamas.
Aliejus paprastai išsisklaido arba suyra į mažiau sudėtingus komponentus dėl šių elementų konsistencijos. Tai vienas ekonomiškiausių būdų. Tai reikalauja nuolatinio ir kruopštaus stebėjimo, nes tai daug laiko reikalaujantis ir nepatikimas procesas. Tai skiriasi nuo „sėdėjimo ramiai ir nieko nedarymo“.
Naftos išsiliejimo vieta yra svarbi bandant jį išvalyti. Kadangi dauguma naftos išsiliejimų vyksta dideliais atstumais nuo žemės, aplinkai paprastai leidžiama juos organiškai apdoroti. Tačiau jiems artėjant prie krantų, pamažu pradedame juos gydyti.
Yra bendras gydymo būdas: (Visi atstumai matuojami nuo kranto linijos)
- 200 jūrmylių ir toliau – gydymas netaikomas, jei būklė nėra itin sunki.
- Strėlės ir skimeriai gali būti naudojami nuo 20 iki 200 jūrmylių.
- Dispersantai naudojami nuo 20 iki 10 jūrmylių.
- Biologiniai agentai naudojami vietovėse, kurios yra labai arti kranto.
Tai tik gairės, kurias gali reikėti koreguoti, atsižvelgiant į išsiliejusios alyvos rūšį ir vietos temperatūrą. Kadangi nėra dviejų vienodų naftos išsiliejimo atvejų, kiekvienas vertinamas pagal jo pranašumus.
Išvada
Aptarus galimas reakcijas į išsiliejusią naftą, svarbu suprasti, kad kiekvienas naftos nutekėjimas yra didelė ekologinė katastrofa. Prevencija yra veiksmingiausias būdas sumažinti naftos poveikį išgaunant ir pašalinant užterštumą.