Влияние нефтепродуктов на биоценозы

Значение железнодорожного транспорта

На долю железнодорожного транспорта приходится 75% грузооборота и 40% пассажирооборота общего пользования в Российской Федерации. Такие объемы работ связаны с большим потреблением природных ресурсов, и, соответственно, выбросами загрязняющих веществ в биосферу. Однако по абсолютным значениям загрязнений от железнодорожного транспорта меньше, чем от автомобильного. Снижение воздействия железнодорожного транспорта на окружающую среду объясняется следующими причинами: низким расходом топлива на единицу транспортной работы; широким применением электрической тяги; меньшим отчуждением земель под железные дороги по сравнению с автодорогами.

Одним из преимуществ железнодорожного транспорта является его экологичность, значение которой всё больше возрастает в связи с участием Российских железных дорог в перевозках по международным транспортным коридорам.

Источники и виды загрязнений природной среды железнодорожным транспортом на ст. Вихоревка

Источниками загрязнения нефтепродуктами на ст. Вихоревка являются: железнодорожная станция, локомотивное и вагонное депо, пункты технического обслуживания вагонов, нефтебазы, АТС, автобаза, МЧ-4.

Загрязнителями территорий предприятий железнодорожной отрасли являются: нефть, нефтепродукты, мазут, дизельное топливо, масла, смазочные материалы, антисептики, фенолы, отходы потребления и производства.

Воздействие железнодорожного транспорта на экосистемы в процессе эксплуатации. Подвижные источники загрязнения

Притрассовый автотранспорт, строительные, путевые и ремонтные машины обеспечивают проведение строительных и ремонтных работ на железнодорожных путях и полосе отвода, что также приводит к загрязнению окружающей среды отработавшими газами, пылью, нефтепродуктами.

Помимо выбросов продуктов сгорания ежегодно при перевозке и перегрузке грузов из вагонов в окружающую среду попадает 3,3 млн т руды, 0,15 млн т солей, 0,86 млн т минеральных удобрений. Более 17% развернутой длины железнодорожных линий имеет значительную степень загрязнений пылящими грузами. При остановке и троганьи поездов из букс колесных пар выливаются жидкие смазочные материалы. Из вагонов-цистерн во время перевозки на пути и межпутьи теряются невтепродукты в следствие негерметичности клапанов и сливных приборов, неплотности люков. Они просачиваются через почвенные горизонты и загрязняют грунтовые воды. Количество загрязнений колеблется от 5 до 20 г на кг грунта.

Особую тревогу с точки зрения экологической безопасности вызывает перевозка опасных грузов. При перевозке опасных грузов происходит утечка нефтепродуктов, ядовитых и других веществ в пути следования. Число крушений и аварий поездов с опасными грузами в России довольно высоко.

Имеются случаи схода и столкновения вагонов, загруженных опасными грузами, которые привели к разрушительным последствиям. По показателю аварийности с опасными грузами судят об общем уровне экологической безопасности на железнодорожном транспорте.

Источники загрязнения почвы

Предприятия железнодорожного транспорта занимают в среднем от 2 до 50 га.

Характер технологических процессов, осуществляемых предприятием, определяет вид и площадь загрязнения, которое колеблется от 5 до 25 % общей территории предприятий.

Концепция загрязнителей, содержащихся в почве, достигает в среднем от 3 до 200 г/кг, глубина проникновения составляет 10-20см и более. Все это создает угрозу окружающей среде в виде предпосылок будущего загрязнения поверхностных, грунтовых вод, атмосферного воздуха и, в конечном итоге, ухудшения условий жизнедеятельности живых организмов и людей. Особенно опасны застарелые нефтезагрязнения, способные трансформироваться со временем из умеренноопасных(III класс опасности) в высокоопасные(II класс опасности вещества).

При загрязнениях почв нефтепродуктами снижается скорость окислительно-восстановительных ферментативных процессов. Наблюдается нарушение воздушного режима, понижение содержания кислорода, подвижного фосфата и калия. Нарушаются процессы жизнедеятельности, сокращается число почвенных микроорганизмов.

Процесс самоочищения окружающей среды от загрязнения нефтепродуктами протекает крайне медленно. Большое влияние на него оказывают физико-химические характеристики почвы, индивидуальные особенности углеводородов-загрязнителей, природно-климатические условия региона и состояние почвенного биоценоза. Например, при концентрации нефтезагрязнителя 10-12 г/м3 прочесс самоочищения почвы может протекать 10-15 лет.

Локомотивные и вагонные депо в процессе производственной деятельности загрязняют территорию дизельным топливом, дизельными маслами, проливающимися во время заправок локомотивов, смазками при заправке букс, мазутом при использовании его в котельных.

Методы и средства сбора разлившихся нефтепродуктов

Скорость впитывания большинства нефтепродуктов( экотоксикантов земель железнодорожного транспорта) такова, что еще до начала работ по ликвидации последствий аварий основная масса груза может оказаться не только на железнодорожном полотне и полосе отвода, но и в грунте. При этом происходит миграция химических веществ в глубь грунта, загрязняя подводные и подземные воды, сельскохозяйственные угодья.

В настоящее время ликвидации разливов нефтепродуктов применяют разные методы и средства. Одним из самых распространенных методов является механическая уборка разлитого нефтепродукта. Данный метод не эффективен для сбора большого количества разлитой нефти. Наиболее быстрым и дешевым способом является выжигание. Но выделение огромного количества токсичных и канцерогенных продуктов неполного сгорания сводит к минимуму возможность практического использования данного метода вблизи населенных пунктов и промышленных объектов. Наиболее эффективным и доступным способом быстрой локализации и сбора является использование адсорбентов.

В зависимости от вида используемого сырья адсорбенты подразделяются на: минеральные, которые изготавливают из перлита, керамзитов, вермикулита; растительные(торф, опилки, древесная мука и целлюлоза); синтетические, изготавливаемые из отходов производства поливинилхлорида, нейлона, лавсана, нитрона, полиэтилена, латексов, резины, каучуков и пенопластов. При взаимодействии с жидким углеводородом абсорбенты в десятки-сотни раз повышают вязкость жидкости. В результате экотоксичная жидкость, приобретая гемобразную структуру, приостанавливает распространение по поверхности грунта, и её поглощение грунтом уменьшается.

Методика по нормированию воздействия отходов на окружающую природную среду

Экологическое нормирование предполагает учет допустимой нагрузки на экосистему. Допустимой нагрузкой считается такая нагрузка, под воздействием которой отклонение от нормального состояния системы не превышает естественных изменений, и, следовательно, не вызывает нежелательных изменений и последствий у живых организмов и не ведет к ухудшению качества среды.

Установление нормативов качества окружающей среды и продуктов питания основывается на концепции пороговости воздействия. Порог вредного воздействия – это минимальная доза вещества, при воздействии которой в организме возникают изменения, выходящие за пределы физиологических и приспособительных реакций. Пороговая доза вещества вызывает у биологического организма отклик, который не может быть скомпенсирован за счет голиостатических механизмов. В целях реализации статьи №14 Федерального закона «Об отходах производства и потребления» утверждены критерии отнесения опасных отходов к классу опасности для природной среды.

Мероприятия по снижению техногенного воздействия ОАО «РЖД» на окружающую среду

Программа мер в области общения с отходами производства в целях минимизации финансовых затрат должна включать:

• сокращение образования отходов в производственных процессах;
• увеличение доли использования отходов на производстве;
• эффективное обезвреживание отходов.

Для снижения образования отходов в производственных процессах используются: безотходная технология обмывки внутренних поверхностей цистерн, мойки колесных пар и других деталей подвижного состава с использованием моющих средств «О-Бис»; технология пропитки деревянных шпал нефтяными антисептиками ЖТК, имеющими IV класс опасности и не содержащими фенол.

К наиболее эффективным разработкам в области обезвреживания отходов относят:

- обезвреживание грунтов, загрязненных нефтепродуктами, биопрепаратами (Омворин, Путидоил, Валентик), препаратами, содержащими известь (Эконафт «Р»);

- переработка грунтов с высоким содержанием нефтепродуктов, нефтешлаков, нефтеловушек, отстойников, прудо-накопителей низкотемпературным кренингом с получением и использованием вторичных нефтепродуктов;

- регенерация масел и смазок.

Технология обезвреживания и утилизации отходов железнодорожного транспорта

На предприятиях железнодорожной отрасли образуется такой вид высокотоксичных отходов как шламы из машин химической чистки рабочей одежды, в состав которых входят остаточные количества отработавших хлорорганических растворителей – концерогеноопасных веществ - экотоксикантов, пары которых пагубно действуют на здоровье человека и среду обитания. Одним из методов обезвреживания и утилизации является извлечение из отходов летучих растворителей в виде разбавленных паров с их последующей адсорбцией на пористых сорбентах. Роль переработки отходов будет неуклонно расти.

Человечество пришло к пониманию, что дальнейшее развитие технического прогресса невозможно без оценки влияния новых технологий на экологическую ситуацию. Новые связи, создаваемые человеком, должны быть замкнутыми, чтобы обеспечить неизменность тех основных параметров системы планеты Земля, которые влияют на экологическую стабильность окружающей среды.

Почва – важнейшая составляющая часть биосферы

Почва – важный и сложный компонент любой экосистемы, а в целом и биосферы.

В почве сложным образом взаимодействуют компоненты: минеральные частицы, вода, воздух, детрит, множество живых организмов: бактерии, дрожжи, лучистые и плесневые грибы, актиномицеты, водоросли, простейшие, моллюски, членистоногие. В 1кг почвы содержится 1млр бактерий, 10млр микробов. В естественных условиях все процессы, происходящие в почве, находятся в равновесии и, как среда обитания, обладают высокой буферностью, устойчивостью к изменениям, энергоёмкостью, значительным резервом для самоочищения. Почва находится под постоянным прессом климата, фауны, флоры, а в современных условиях испытывает повышенное воздействие антропогенных нагрузок. Состояние почвы усугубляется тем, что она менее подвижна, чем атмосферный воздух и вода. Поэтому у нее отсутствует такой фактор естественного самоочищения, как разбавление. Антропогенные загрязнения, попавшие в почву, накапливаются, эффект их воздействия суммируется.

Для выявления и предупреждения последствий техногенного влияния на педосферу существует контроль загрязнения почвы. Целью контроля является оценка и регистрация меняющегося уровня химического состава, влияния источников загрязнения.

Наблюдения за загрязнением почв осуществляется на разных уровнях:

• локальный уровень, наблюдение ведется вокруг источников загрязнения;
• региональный уровень, дает картину за пределами локального загрязнения;
• глобальный уровень, осуществляет контроль за местами, удаленными от источника.

Контроль загрязнения почв нефтью и нефтепродуктами

Загрязнение почв нефтью и нефтепродуктами принято считать увеличение концентрации данных веществ до уровня, при котором: нарушается экологическое равновесие в почвенной системе; происходит изменение морфологических и физико-химических характеристик почвенных горизонтов; изменение водно-физических свойств почв; нарушается соотношение между отдельными фракциями органического вещества; снижается продуктивная способность земель.

В настоящее время 3 метода контроля визуальный, инструментальный и биологический. Сущность визуального метода контроля заключается в ежегодном наблюдении и осмотре источников загрязнения, их регистрации, предварительной оценки степени загрязнения почв; состояние растительности. Инструментальный метод анализа позволяет идентифицировать токсиканты, метод биоиндикации оценивает патогенные факторы.

Степень восстановления экосистемы на месте розлива нефтепродуктов

На состояние природной окружающей среды повлияла авария на ст. Огневка со сходом с рельс цистерн и со сгоранием одной из них, а также розливом на рельеф трех. Авария произошла 17 июля 1996года. Нефтепродуктами, авиационный керосин ТС-1, был нанесен основной вред растительному покрову и почве на площади 0,23га. Изучая материалы Братского территориального комитета по охране окружающей среды и природопользования и школьного экологического отряда была установлена следующая динамика:

1996г – время аварий. Пробы почвы были отобраны на откосе второго главного пути на глубине 20см и в лесном массиве на глубине 20-25см. В 1997г были взяты пробы почвы для повторного аналитического контроля по аналогии 1996г в восточном направлении на глубине 20см. при визуальном контроле на время контроля было установлено, что на земельном участке отсутствует растительность, процесс восстановления нарушенной экосистемы идет очень медленно. Следующий контроль был произведен 11 августа 1998г. Проверкой было установлено, что состояние почвенного покрова в локальной экосистеме с момента аварийной ситуации не улучшилось: травостой в районе загрязнения нефтепродуктами отсутствует, наблюдается гибель кустарниковых пород и молодняка лиственных пород в лесном массиве. Общая площадь деградации земель составляет 0,23га, в том числе в лесном массиве 0,03га.

В июле 1999г члены школьного экологического отряда, участники Всероссийского экологического совета провели свои наблюдения, целью которых было выявить степень самоочищение почвы на участке 224км, на месте розлива нефтепродуктов. Для определения видов плотности были выделены площадки размером 1м2 на поврежденном и неповрежденном участках. В ходе проделанной работы установили, что на неповрежденном участке растут хвощ полевой, пырей ползучий, шиповник, лапчатка гусиная, костяника обыкновенная и каменистая, малина обыкновенная, донник лекарственный, тысячелистник обыкновенный. Растительный покров сплошной. На поврежденном участке наблюдали хвощ полевой, одуванчик лекарственный, пырей ползучий, костянику каменистую. Растительный покров располагался пятнами, имелись участки вообще без растительности. Плотность растительности на участках без антропогенного воздействия взята была за 1(единицу), а плотность растительности с антропогенным воздействием составляла от 0,1-0,3. Экологи сделали вывод, что в локальной экосистеме с момента аварийной ситуации на время визуального осмотра процесс самоочищения и самовосстановления идет очень медленно. Методика визуального контроля основана на осмотре потенциальных источников загрязнения, регистрации, предварительной оценки степени загрязнения почвы или состояния растительности.

17 мая 2007г при осмотре места аварии была поставлена задача - определить степень формирования лесной подстилки на месте розлива нефтепродуктов. В результате осмотра выяснилось, что земельное полотно имеет сплошную дерновину, но очень тонкую. Сравнивая участки откоса железнодорожного пути выяснилось , что там, где не было розлива керосина, там дерновина сплошная. На участке, испытавшем воздействие нефтепродуктов, пролеживается четко выраженная пятнистость сформированной дерновины. Появился молодняк лиственных пород, который имеет высоту от 1 до 2 метров, кустарники и кустарнички. Следующим шагом работы по изучению влияния продуктов на биоценоз будет продолжение наблюдений за восстановлением биогеоценоза, определение видового разнообразия, состав, структуры, функции почвы, почвенного плодородия, выявление присутствия в виде фона нефтепродуктов в древесине кустарников и молодняка лиственных пород, выросших на месте розлива нефтепродуктов. Считаю, что исследование окружающей среды и экологический мониторинг поможет нашему поколению выявлять экологические проблемы, с тем, чтобы в дальнейшем использовать мероприятия и новые технологии по их устранению и улучшению охраны окружающей природной среды.

Резкое ухудшение экологической обстановки совпадает с бурным научно-техническим развитием мировой системы, которая увеличила возможность человечества использовать природные ресурсы.

Из-за увеличения масштабов антропогенного воздействия, нарушается равновесие в биосфере, что может привести к необратимым процессам и поставить вопрос о возможности жизни на планете. Поэтому все действия человечества должны удовлетворять критерию: допустимо только то, что уменьшает антропогенную нагрузку на биосферу и обеспечивает экологическое равновесие. По данному критерию человечеству в своей хозяйственной деятельности необходимо использовать экологически безопасные технологии и материалы, не приносящие вреда окружающей среде.

Критерии отнесения опасных отходов к классу опасности для окружающей природной среды (ОПС).

№/№ Степень воздействия опасных Критерии отнесения опасных отходов к классу опасностей для ОПС Класс опасности отходов для ОПС

отходов на ОПС

1 Очень высокая Экологическая система необратимо нарушена. Период восстановления I класс Чрезвычайно опасные отсутствует

2 Высокая Экологическая система сильно нарушена. Период восстановления не менее 30 II класс. Высоко-опасные лет после полного устранения источника вредного воздействия

3 Средняя Экологическая система нарушена. Период восстановления не менее 10 лет III класс. Умеренно опасные после снижения вредного воздействия от существующего источника

4 Низкая Экологическая система нарушена. Период самовосстановления не менее 3 лет IV класс. Малоопасные

5 Очень низкая Экологическая система практически не нарушена V класс. Практически не опасные