Міністерство освіти і науки України Національний університет «Львівська політехніка» Звіт до лабораторної роботи № 3: «Вивчення методів очищення поверхні водоймищ від нафти і нафтопродуктів» Львів-2009 Тема: Вивчення методів очищення поверхні водоймищ від нафти і нафтопродуктів. Мета: Вивчити особливості забруднення водоймищ нафтою і нафтопродуктами та методів і засобів очищення від цих забруднень. Короткі теоретичні відомості: Вода – одна з найпоширеніших сполук на Землі. Вона займає 71% земної поверхні, у вільному чи зв’язному стані оточує нас скрізь. Загальний об’єм води на Землі становить 1386 млн. км. Загальна площа морів і океанів перевищує площу суходолу у 2,5 рази. Запаси прісної води незначні: становлять 35029,2 тис. км3 і є вичерпними. Забруднення фізичних ресурсів – це зміна їхніх фізичних, хімічних та біологічних властивостей внаслідок потрапляння до них шкідливих рідких, твердих, газоподібних речовин, що роблять воду небезпечною для використання, завдають шкоди суспільному господарству і здоров’ю людей. Розрізняють такі забруднення водоймищ: фізичні, хімічні, біологічні, радіоактивні і теплові. Особливо небезпечним є забруднення водойм нафтою і нафтопродуктами, яке належить до хімічних забруднень. Це основна забруднювальна речовина морів і океанів. Сюди вона потрапляє під час буріння морського дна, аварій танкерів, які перевозять нафту в різних районах Світового океану. У моря і океани потрапляє більше 3 млн. т нафти і нафтопродуктів щороку. Концентрація нафтопродуктів у водах Світового океану коливається в широких межах: Тихий океан – 0-200 мкг/л; Атлантичний океан – 0-160 мкг/л; Середземне море – 0-950 мкг/л; Чорне море – 0-290 мкг/л; Балтійське море – 0-700 мкг/л; Північне море – 0-350 мкг/л. Допустиме значення концентрації нафти та нафтопродуктів у воді, тобто ГДК, знаходиться в межах 50 мкг/л. Вкриваючи воду тонкою плівкою, нафта перешкоджає проникненню у воду кисню, чим завдає великої шкоди мешканцям води і часто призводить до їх масової загибелі. Відомо, що 1 г нафти вбиває все живе в 1 м3 води. Попадаючи в морську воду, нафта спочатку розтікається у вигляді поверхневої плівки, утворюючи шар різної товщини. За кольором плівки можна приблизно оцінити її товщину: Характеристика нафтових плівок на поверхні води (Нельсон-Сміт, 1997) № з/п Зовнішній вигляд Товщина, мкм Кількість нафти, л/км2  1 Злегка помітна плівка 0,038 44  2 Сріблястий відблиск плівки 0,076 88  3 Сліди зафарбування плівки 0,152 176  4 Яскраво зафарбовані розводи 0,305 352  5 Тьмяно зафарбована плівка 1,016 1170  6 Темно зафарбована плівка 2,032 2340   Різниця оптичних характеристик нафтових плівок і морської води дозволяє проводити дистанційне виявлення й оцінку нафтових забруднень на поверхні моря чи океану в ультрафіолетовій, видимій та інфрачервоній частинах спектру. Для цього застосовуються пасивні та активні методи. Пасивні методи використовують природне випромінювання, відбите чи випромінюване системою нафта-вода. Активні методи дистанційного виявлення нафтових забруднень води полягають у використанні штучного джерела випромінювання. До них належать методи оптичної локації, засновані на різниці коефіцієнтів відбивання від забрудненої і чистої поверхні води, а також методи, засновані на випромінюванні флюоресценції плівок нафти за допомогою лідерів в робочих довжинах хвиль. Згідно з приблизними оцінками, швидкість пересування нафтових плям становить 60% швидкості течії і 2-4% швидкості вітру, причому нафтова плівка повністю знищує капілярні хвилі, майже повністю малі гравітаційні хвилі і в 2-3 рази зменшує параметр шершавості водяної поверхні. У перші години існування нафтової плівки велике значення має випаровування вуглеводнів. Змішуючись з водою, нафта утворює емульсії двох типів: «нафта у воді» та зворотні «вода у нафті». Прямі емульсії, утворені краплинками нафти діаметром до 0,5 мкм, менш стійкі і особливо характерні для сортів нафти, які вмішують поверхнево-активні речовини. Після ви...