Способ биологической очистки морской среды - Очистка вод Кольского залива

Данное изобретение относится к области экологии и его можно использовать при очистке морской среды от нефтеорганического и минерального загрязнения.

Суть в том, что в места загрязнения воды помещаются морские макрофиты, а также морские беспозвоночные, которых размещают вокруг непосредственного источника загрязнения на специальных установках для культивирования морских гидробионтов в поверхностном и/или придонном слое воды, и/или по всей толще, располагая в шахматном порядке, в шесть или более рядов, в данном случае на внутренних рядах помещают медленнорастущие и взрослые особи быстрорастущих макрофитов и морских беспозвоночных, а на средних и внешних рядах размещают - молодые особи морских гидробионтов.

Подобное изобретение даст возможность повысить надежность и общую эффективность биологической очистки морской воды. Изобретение относится в частности к области экологии, а конкретно к способам защиты морской среды от нефтяного и остального органического и минерального загрязнения, и может быть использовано на нефтебуровых установках находящихся в море, на береговых нефтебазах и морских портах, на нефтепроводах и в местах сброса промышленных и бытовых стоков.

Борьба с загрязнением Мирового океана превратилась в одну из важнейших проблем, которая стоит перед человечеством. Особое опасение на сегодняшний день вызывает все растущее загрязнение акваторий морей и океанов углеводородами, а в основном это касается нефти и различных нефтепродуктов.

Разработка нефтяных месторождений в море, функционирование нефтеперерабатывающих предприятий, нефтехранилищ, транспортных средств и иных производств, расположенных в открытом море и в прибрежных участках моря сопровождается фоновым загрязнением, нефтяными выбросами и иными органическими и минеральными загрязнителями, а также случаями аварийного сброса нефти и нефтепродуктов в морскую среду, что приводит к экологическим катастрофам.

Основными мероприятиями в данной ситуации является сбор, извлечение из морской среды загрязнителя с дальнейшей его утилизацией.

На все методы борьбы, в том числе и широко применяемые в настоящее время удовлетворяют требованиям охраны природы. Так, широкое применение детергентов при ликвидации аварийных разливов нефти часто наносит дополнительный, а порой и больший вред морской флоре и фауне. Поэтому для охраны биологических ресурсов моря в условиях антропогенного прессинга нужны новые безопасные методы очистки морской среды.

Существует способ биологической очистки нефти и нефтепродуктов, включающий применение нефтеокисляющих бактерий. Недостатком данного способа является то, что процесс очищения морской среды протекает слабо, нефтепродукты долго остаются в воде и очень быстро распространяются по акватории.

Известен способ очистки морской среды от нефти, нефтепродуктов и других загрязнителей фильтрующими гидробионтами, а именно черноморской мидией. Мидии помещают в места разлива нефти. Фильтруя морскую воду, мидии освобождают ее от эмульгированной нефти. Недостатком данного способа является его низкая эффективность, так как морские беспозвоночные разбросаны хаотично. Нефтепродукты не локализованы и поэтому очень быстро распространяются по акватории, кроме этого мидии улавливают лишь некоторые фракции нефти и тем самым затрудняется очистка морской среды.

Задачей данного изобретения является повышение надежности и эффективности биологической очистки морской среды за счет локализации выбросов нефти, нефтепродуктов и других загрязнителей, в частности, промышленных и бытовых стоков и создание устойчивой к загрязнителям биосистемы.

Задача решается тем, что в известном способе биологической очистки морской среды, включающей размещение морских беспозвоночных в места загрязнения нефтью, нефтепродуктами, органическими и минеральными веществами дополнительно помещают морские макрофиты, и их размещают, вокруг источника загрязнения на установках для культивирования морских гидробионтов в поверхностном слое, и/или придонном, и/или по всей толще воды в шахматном порядке, в 6 и более рядов, при этом на внутренних рядах размещают медленнорастущие и взрослые особи быстрорастущих макрофитов и беспозвоночных организмов, а на средних и внешних рядах молодые особи гидробионтов.

За основу технологического решения взята способность многих видов морских растений и животных утилизировать органическое (включая нефтяное) и минеральное загрязнение морской среды, как в местах сброса промышленных и бытовых отходов, так и на участках загрязненных нефтяными выбросами, а в случае аварийного сброса способных удержать на своей поверхности большие объемы загрязнителя до полной его утилизации, при этом установки для культивирования морских гидробионтов, устанавливаемые предложенным способом, позволяют практически полностью локализовать загрязнители, как по всей толще воды, так и по всей акватории.

Структурно данная система представляет собой полосу зарослей морских гидробионтов шириной от 10 до 200 метров, охватывающей или преграждающей участок распространения загрязнителя акватории моря.

Особи морских гидробионтов (ламинариевые, алярия, костария цистозира, фукус, саргассум, фильтрирующие моллюски и морские беспозвоночные) оптимально для режима обитания и характера загрязнения размещают на субстрате подвешенного в воде поплавками или укрепленными на дне якорями, и организуются по технологической схеме марикультуры. Это позволяет создавать различную конфигурацию зарослей, обеспечивая оптимальные условия улавливания, и высокую устойчивость к загрязнителям созданных таким образом морских микробиосистем.

Размещение установок для культивирования гидробионтов в шахматном порядке позволяет полностью перекрыть распространения загрязнителей по акватории. Применение от 6 и более рядов установок необходимо для полной очистки морской среды от загрязнителей, причем количество рядов устанавливается в зависимости от величины загрязнения, но не менее шести.

Та часть заградительной полосы, которая обращена к источнику загрязнения, организована медленнорастущими макрофитами (фукус, саргассум, цистозира) и/или взрослыми быстрорастущими макрофигами (ламинария, алярия, костария) и взрослыми особями морских беспозвоночных (фильтирующие молюски, безпозвоночные), как наиболее устойчивыми к загрязнению, по сравнению с молодыми гидробионтами.

Заросли молодняка расположены либо на внешней стороне заградительной полосы, либо в середине зарослей. Такое расположение гидробионтов (ламинариевые, алария, костария, цистозира, фукус, саргассум, фильтрирующие моллюски, морские беспозвоночные) обеспечивает, во-первых, их оптимальное развитие, и, во-вторых, максимальную очистку морской среды.

Кроме того, низкое содержание загрязнителя в воде, особенно некоторые виды углеводородов, которые являются источниками питания гидробионтов, ускоряют развитие молодых гидробионтов, а также адаптирует их к загрязнителям при последующем перемещении их на внутренние ряды.

В качестве медленнорастущих макрофитов используют, в частности, фукусовые, а в качестве быстрорастущих макрофитов -- бурые водоросли, а именно ламинариевые, в качестве фильтрующих моллюсков -- мидии, и/или устрицы, и/или другие прикрепляющиеся формы моллюсков, а также и другие виды беспозвоночных, в частности морские ежи, кукумария, трепанг и другие.

Благодаря конструктивным особенностям установок, их гибкости, а также размещение части макрофитов в поверхностном слое воды от 0-1 метров (ламинарию выращивают на поводцах без грузил) позволяет локализовать, и удерживать загрязнители при любых волнениях моря.

Культивирование части ламинарии в неприкрепленном виде создает дополнительную поверхность, которая мешает распространению загрязнителей, особенно нефти и нефтепродуктов. Культивирование беспозвоночных, типа морских ежей, позволят предотвратить обрастание макрофитов личинками беспозвоночных. Заросли взрослых гидробионтов (ламинариевые, алария, костария, цистозира, фукус, саргассум, фильтрирующие моллюски, морские беспозвоночные) образуют активную поверхность, обеспечивающую практически полное поглощение фонового загрязнения. Например, 1 га зарослей ламинарии образует активную поверхность площадью до 40 га.

В случае аварийного сброса, плавающие плантации гидробионтов обеспечивают: во-первых, локализацию нефтяного пятна до его полной утилизации, либо механическим, либо биологическим способом, при этом локализация происходит практически при любых погодных условиях, и, во-вторых, способны удерживать на своей поверхности большие объемы нефти и нефтепродуктов.

Благодаря тому, что водоросли и беспозвоночные располагаются на канатном субстрате или в садках, их можно погружать на различную глубину, устанавливая необходимую пространственную конфигурацию вокруг источника загрязнения, а также легко извлекать из воды для последующей утилизации.

При буровых работах, когда необходимо локализовать иловые взвеси и органические выбросы, гидробионты размещают от донной поверхности до поверхности водной глади вокруг места бурения. Вдоль нефтяных или иных трубопроводов, проложенных по дну акватории моря, размещают два контура зарослей гидробионтов: один по дну вдоль трубы, что обеспечивает определенное направление органических выбросов, и второго контура, расположенного на поверхности воды, который и локализует выброс загрязнения.

В местах выхода в море канализационных труб образуют контуры водорослевых зарослей с фильтрующими моллюсками, обеспечивающих практически полное поглощение органических и минеральных веществ, именно очистки как промышленных, так и бытовых вод от тяжелых металлов и радионуклидов.

Полученное из заградительных зарослей биологическое сырье ежегодно изымается из заградительных участков для дальнейшей их утилизации -- переработки на специальных предприятиях с получением ценных продуктов переработки.

Предлагаемый способ предложен в качестве проекта для биологической очистки морской среды от нефти и нефтепродуктов при добыче нефти на Сахалинском шельфе. Защиты морской среды от загрязнения рассчитана на основе имеющихся примеров, заградительная полоса, которая имеет кольцеобразную форму с внутренним диаметром 3 километров, шириной 240 метров и площадью 244 га, и охватывает видную поверхность моря площадью в 706,5 га.

Заградительная полоса позволяет полностью поглощать фоновое загрязнение, а при аварийных сбросах способна удержать на себе 6,6 тысяч тонн сырой нефтих.[7]

Похожие статьи




Способ биологической очистки морской среды - Очистка вод Кольского залива

Предыдущая | Следующая