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
-
В связи с тем, что обувная фабрика № 1 потребляет большое количество воды на технологические нужды и является источником загрязнения водоемов, проблема...
-
Биосорбция - это способ, совмещающий процессы адсорбции и биохимического окисления, который широко используют для интенсификации процесса биологической...
-
Биологическая очистка сточных вод представляет собой результат функционирования системы активный ил - сточная вода, характеризуемой наличием сложной...
-
Аспекты экологической безопасности при эксплуатации судов - Очистка вод Кольского залива
Профилактика загрязнений водоемов отходами морских судов -- важная составная часть общей проблемы охраны окружающей среды. Каждое судно в отдельности и...
-
Биологическая очистка сточных вод основана на способности микроорганизмов, использовать органические вещества, находящиеся в сточных водах, в качестве...
-
Главные загрязнители воды - Способы очистки питьевой воды
Установлено, что более 400 видов веществ могут вызвать загрязнение воды. В случае превышения допустимой нормы хотя бы по одному из трех показателей...
-
Биологический контроль окружающей среды - Виды и значимость биоиндикаторов
Биологический контроль окружающей среды включает две основные группы методов: биоиндикацию и биотестирование. Применение в качестве биоиндикаторов...
-
Методы очистки внесением культур - Биологические методы очистки грунтов
Методы внесения культур микроорганизмов применяются в тех случаях, когда необходимая аборигенная микрофлора отсутствует. Они могут применяться при...
-
Механическая очистка сточных вод применяется в основном как предварительная очистка. Механический метод заключен в их фильтрации и отстаивании. Основана...
-
Загрязнение гидросферы нефтью и нефтепродуктами, Биологическое загрязнение - Загрязнение гидросферы
Большой вред водоемам наносит нефть и нефтепродукты, которые образовывают на поверхности пленку, которая препятствует газообмену между водой и атмосферой...
-
Способы ориентации животных в водной среде Жизнь в постоянных сумерках или во мраке сильно ограничивает возможности зрительной ориентации гидробионтов. В...
-
Различают природную, сточную и денатурированную воду. Природная вода - это вода, которая качественно и количественно формируется под влиянием...
-
Введение, Методы очистки активизацией микрофлоры - Биологические методы очистки грунтов
Методы биодеградации загрязнителей основаны на деструкции токсичных загрязняющих веществ различными видами микроорганизмов. Эффект достигается либо за...
-
Методы очистки воды - Способы очистки питьевой воды
В реках и других водоемах происходит естественный процесс самоочищения воды. Однако он протекает медленно. Пока промышленно - бытовые сбросы были...
-
Классификация устройств для очистки воздуха от пыли Пылеулавливающее оборудование при всем его многообразии может быть классифицировано по ряду...
-
Задача очистки вредных сбросов не менее, а даже более сложна и масштабна, чем очистка промышленных выбросов. В отличие от рассеивания выбросов в...
-
Источники загрязнения внутренних водоемов - Биологическая очистка сточных вод
Под загрязнением водных ресурсов понимают любые изменения физических, химических и биологических свойств воды в водоемах в связи со сбрасыванием в них...
-
Охрана морей и океанов - Проблема экологии Мирового океана
Охрана морей и океанов должна проводится не только физически, проводя различные исследования по очищению воды и внедрения новых методов и способов...
-
На всех стадиях своего развития человек был тесно связан с окружающим миром. Но с тех пор как появилось высокоиндустриальное общество, опасное...
-
Аэротенки - Очистка сточных вод
Для полной биологической очистке сточных вод малых населенных пунктов применяются: аэрационные установки, работающие по методу полного окисления...
-
Обезвреживание и очистка сточных вод. Рациональное использование водных ресурсов - Основы экологии
В реках и других водоемах происходит естественный процесс самоочищения воды. Однако он протекает медленно. Пока промышленно-бытовые сбросы были невелики,...
-
Методы биопоглощения загрязнителей - Биологические методы очистки грунтов
Эти методы основаны на способности различных организмов, прежде всего растений, поглощать всевозможные токсичные компоненты из почв и грунтов,...
-
Для оценки воздействия любого объекта на окружающую среду большое значение имеет сбор первичной информации. Только опираясь на эту информацию, можно...
-
Еще одним из возможных путей интенсификации процесса биологической очистки сточных вод может быть использование специальных штаммов бактерий и...
-
УТИЛИЗАЦИЯ осадков сточных вод и активного ила - Биологическая очистка сточных вод
Утилизация осадков сточных вод и избыточного активного ила часто связана с использованием их в сельском хозяйстве в качестве удобрения, что обусловлено...
-
Режим работы активного ила - Биологическая очистка сточных вод
Суммарный эффект воздействия разнообразных факторов, основным из которых следует считать удельные нагрузки, формирует специфический для каждого очистного...
-
Биологические виды как элементы биоценозов - Международное право и охрана окружающей среды
Исчезновение какого-либо вида или группы видов может привести к далеко идущим последствиям для того сообщества, в котором этот вид обитает. Для умеренной...
-
ПРОЦЕССЫ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ - Биологическая очистка сточных вод
Сооружениям биологической очистки отводится главенствующая роль в общем комплексе сооружений канализационной очистной станции. В результате процессов...
-
Пылеуловители для очистки выбросов в атмосферу - Техника защиты окружающей среды
Пылеосадительные камеры. Очистку газов от пыли под действием сил тяжести производят в пылеосадительных камерах. Запыленный газ поступает в камеру, внутри...
-
Способы очистки газовых выбросов в атмосферу - Загрязнение атмосферы
Абсорбционный способ очистки газов, осуществляемый в установках-абсорберах, наиболее прост и дает высокую степень очистки, однако требует громоздкого...
-
Сооружения биологической очистки, Аэротенки - Мероприятия по очищению воды на предприятии
Очистной сточный аэротенк Аэротенки Аэротенк представляет собой резервуар, в котором медленно движется смесь активного ила и очищаемой сточной жидкости....
-
Растения делятся на световые (светолюбы - гелиофиты), теневые (тенелюбы - сциофиты, гелиофобы), теневыносливые (факультативные гелифиты). Гелиофиты -...
-
Методы очистки сточных вод - Биологическая очистка сточных вод
В реках и других водоемах происходит естественный процесс самоочищения воды. Однако он протекает медленно. Пока промышленно-бытовые сбросы были невелики,...
-
Исследование механических способов очистки городских водоемов
Исследования механических способов очистки городских водоемов Е. С. Иванов - канд. техн. наук, профессор ФГОУ ВПО "Московский государственный университет...
-
Нефть, продукты ее переработки и газоконденсаты оказывают отрицательное воздействие на воздух, воду и почву. Предприятия топливно-энергетического...
-
Состояния покоя - Оценка "комфортности" условий среды обитания человека и биологических объектов
Все растения и животные подготавливаются к зиме, при этом замедляются физиолого-биохимические процессы. У растений прекращается рост. У древесных пород,...
-
Загрязнение почвы нефтью и нефтепродуктами - Загрязнение почвы и акваторий
При ежегодной мировой добыче нефти 2 млрд. 500 млн. т. в год теряется около 50 млн. т., или примерно 2%. Земли и воды загрязняются при добыче нефти,...
-
МЕТОДЫ ОЧИСТКИ ВОДЫ - Методы очистки воды
В реках и других водоемах происходит естественный процесс самоочищения воды. Однако он протекает медленно. Пока промышленно - бытовые сбросы были...
-
ХИМИЧЕСКОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПРИРОДНЫХ ВОД - Загрязнение окружающей среды
Всякий водоем или водный источник связан с окружающей его внешней средой. На него оказывают влияние условия формирования поверхностного или подземного...
-
Загрязнение окружающей среды, образующееся при эксплуатации автомобильных дорог, по видам загрязнения можно разделить на загрязнение, обусловленное...
Способ биологической очистки морской среды - Очистка вод Кольского залива