Автор работы: Пользователь скрыл имя, 25 Ноября 2014 в 22:47, курсовая работа
Жер, су және ауаның ластануымен күресудің табиғи әдістерінің маңыздысы биологиялық әдіс болып табылады. Бұл әдістің негізі болып тірі табиғаттың әдістемелері жатады. Бұл әдіс бойынша табиғатты ластайтын улы заттарды қайта кәдеге жарататын спецификалық механизмдер пайдаланылады. Бірақта бұл мүмкіндіктер шексіз емес. Егерде зиянды заттар көп мөлшерде болса, оларды толық залалсыздандыру мүмкін емес, сондықтан биологиялық әдістер антропогендік қысымнан экологиялық жүйені толық қорғай алмайды.
Кіріспе
1. Мұнай кен орындары топырақтарының ластану жағдайы және оларды тазарту әдістемесі
1.1. Тау-кен өндірісінің биотехнологиясы
1.2. Мұнай өндіруші кешенді кәсіпорынның экологиялық қауіпсіздігін сақтау
1.3. Қатты мұнай қалдықтарының классификациясы
1.4. Су көздерінің мұнаймен ластануы
1.5. Құмкөл кен орнындағы мұнайдың физико-химиялық сипаттамасы
1.6. Құмкөл кен орнындағы топырақтың ластану жағдайын зерттеу
1.7. Апаттан соң мұнай өнімдерінің жер бетіне төгілуі және оларды қалпына келтіру технологиясы
2. ЗЕРТТЕУ ӘДІСТЕРІ
2.1 Жоғары парафинді мұнайдың физико-химиялық қасиеттері
2.2 Мұнайдан-парафинді көмірсутегілердің таралуы
2.3 ИҚ-спектрометр әдісімен парафинді мұнайдың функционалдық топтарын анықтау
2.4 Мұнай және қатты мұнай қалдығының құрамындағы ауыр
металдарды рентгенфлуоресцентті спектроскопия әдісімен анықтау
2.5. Мұнай құрамын Agilent 7890N/5975 хромато–масс спектрометрінде хроматографиялық талдау
2.6. Қатты мұнай қалдығының құрамын ИҚ-спектроскопия әдісімен талдау
3. Қоршаған ортаның мониторинг әдістері
3.1. Экологиялық мониторинг туралы түсінік
3.2. Өсімдік сұйықтарында микроорганизмдердің
концентрациясын қашықтықтан жылдам анықтау әдістері
Қорытынды
Қолданылған әдебиеттер тізімі
Биокомпост қоспасын күріш қауызымен қоса пайдалану экологиялық қана емес экономикалық та өте тиімді болатынын атап айту керек. Экономикалық тиімді: қымбат биокомпост мөлшері арзан күріш қауызын қосу арқылы төмендетуге қол жетті. Күріш қауызы негізіндегі биокомпост пен күріш қауызын қоса пайдалану мұнай өнімдерінің деградациялануын қамтамасыз етеді, бұл процесс биологиялық ыдырау және ауадағы оттегімен химиялық тотығу арқылы жүреді. Мұнай өнімдерінің биохимиялық ыдырауы салдарынан микроорганизмдер қоректену кезі ретінде сол мұнай өнімдерін пайдаланады. Мұнай өнімдерінің биологиялық ыдырауынан топырақта көмірқышқыл газы және биомасса құрылады, ол биоорганикалық өнімдер қоспасы болғандықтан органо-минералды тыңайтқыштар ретінде пайдаланылады.
Зертханалық жағдайда мазутталған жерді биорекультивациялау процесі эксикаторларда пластмасты шелектерде жүргізіледі, ал ірі тәжірибелер қақпағы тығыздалып жабылатын 200 л пластмасса бөшкелерде жүргізілді (кесте 29, 30). Жүргізілген сынақтар серияларының қорытындысы, эксперименттің барлық варианттарында уақыт өтуіне және араластыруына байланысты мазутталған грунт біртіндеп мұнай өнімдерінің ащы жағымсыз иісінен арылып топырақ түсі де соған сәйкес, ағара түсті. Барлық сынақтарда 3-4 аптадан соң топырақ толығымен ағарып өз түсін алды, ал мұнай иісі мүлдем жоғалды. Осындай, көзбен көрген және қорытындыда алынған сапалы көрсеткіштер биокомпосты күріш қауызымен қоса пайдаланғанда, ластанған топырақты тазартудың бірден-бір маңызды көзі екенін және мұнай өнімдерінің интенсивті ыдырауына зор ықпал жасайтынын көрсетеді. Қолданылған биопрепарат, мұнай өнімдерін биологиялық ыдыратуға жағдай жасай отырып, топырақтың агрофизикалық және агрохимиялық жағдайын жақсартады, соның әсерінен оның құнарлығы қайта қалпына келеді.
Тәжірибелер жазғы уақытта жүргізілді, сондықтан қоршаған ортаның жоғарғы температурасына байланысты (35°С) мұнай өнімдерінің биологиялық ыдырауы қарқынды болады. Топырақтың аз уақытта қайта қалпына келуіне массаны жиі араластыру көп ықпал етті.
Кесте 29. Топырақтың қалпына келу мерзімі
Топырақ және биопрепарат қатынасы |
Қайта қалпына келу уақыты, апта |
Түсінің өзгеруі |
Иісінің өзгеруі |
1:0 |
4,0 |
Қоңыр |
Ащы, жағымсыз |
1:0,1 |
Қара-қоңыр |
Иісі жоқ | |
1:0,2 |
3,2 |
Қара-қоңыр |
Иісі жоқ |
1:0,3 |
2,9 |
Қара-қоңыр |
Иісі жоқ |
Ластанған және тұздалған аймақтарды қайта қалпына келтіру мақсатында біз, мұнай өнімдерін биологиялық ыдыратуға қажетті негізгі компонент ретінде биокомпосты пайдаландық. Алайда, іс жүзінде, мұнаймен ластанған аймақтарды рекультивациялау процесінде биокомпостқа жабайы өсімдіктер тұқымы және басқада құрамдас бөліктер араластырылады.
Арал аймағы, Қазақстанның басқа да мұнай өндіруші аймақтары сияқты, құрлықта да, суда да төгілген мұнайды залалсыздандыру ісіне өте зәру. Қызылорда облысындағы Құмкөл кен орнындағы мұнай құбыр арқылы және теміржол цистерналарымен де тасымалданады. Өндіру және тасымалдау кезінде мұнай өнімдері жерге төгіледі, осыған байланысты, төгілген мұнайды залалсыздандыру үшін сенімді әдістерді іздестіру қажет.
Жоғарыда айтылғандай, төгілген мұнайды залалсыздандырудың сенімді әдістерінің бірі, жер бетіне төгілген мұнайды өсімдіктерден жасалған сорбенттермен жинап алу. Бұл істе бағасы төмен, әртүрлі қалдықтар кеңінен пайдаланылады. Су бетіне төгілген мұнайды жинау және залалсыздандыру үшін мұнай сорбенті ретінде біз өсімдік қалдықтарын пайдаландық. Біздің мұнай өндіретін аймақ үшін оңай табылатын және арзан өсімдік қалдығы бұл күріш қауызы, оның жыл сайын түсетін көлемі 60 мың тоннаны құрайды.
Күріш қауызы, күріш дәнін қорғауға арналған, табиғи жағдайдағы өсімдік синтезінің өнімі. Ол негізінен табиғи жағдайда пайда болған кремнеорганикалық қоспалардан тұрады, құрамындағы кремний 15-18%-ға жетеді, ал органикалық бөлігі 85% құрайды. Күріш қауызы ауыл- шаруашылығының жыл сайын қайталанып тұратын көп тонналы қалдығына жатады. Күріш тазалайтын завод айналасында жиналып қалатын осы қалдықтар айнала ұшып қоршаған ортаны ластайды.
Күріш қауызының өзіне тән ерекшелігі, оның органикалық бөлігі 40-50%-ға дейін клетчатка және азотсыз экстрактивті заттардан тұрады, олар мықты лигнинцеллюлозды комплекске біріккен. Қауыз клетчаткасы тізбекті полимерлерге жатады, оның алып молекулаларының формасы жіп тәрізді, ал крахмал – глобулярлы полимерге жатады, оның молекуласының формасы көлемді үш өлшем бөліктер тәрізді.
Кесте 30. Биопрепараттардың салыстырмалы көрсеткіштері
Биопрепарат аты |
Көрсеткіштер диапазоны |
Ластану түрі |
Әсер ету зонасы |
Ескерту | ||
рН |
Тұздылығы |
Т°,С | ||||
«Парабан» (АҚШ) |
6,5 |
1 дейін |
10–35 |
Ұзын тізбекті көмірсутектері С12 |
«Сумұнай өнімдері» біріккен аумақта ғана |
- |
«Биоприн» (Олеворин) |
- |
Көрсеткіш-тер жоқ |
30-35 |
Көрсеткіштер жоқ |
Көрсеткіштер жоқ |
Препаратты зерттеу Грозный мұнайымен (парафиндері 50%) жүргізілген |
«Путидойл» (Ресей) |
- |
5 дейін |
15-35 |
Ұзын тізбекті көмірсутектері С12 |
«Сумұнай өнімдері» біріккен аумақта ғана |
Топырақты тазалау үшін препаратты қол-дану қатты ылғалданған жағдайда ғана мүмкін болады. Мұнай және препарат салдарынан болған қателер қайта қалпына келеді, оттегінің жетіспеушілігі сақталады. |
«Дефройл» (Ресей) |
3-10 |
12 дейін |
10-35 |
Ұзын тізбекті көмірсутектері С30 |
Ластанған қалың қабаттарда |
Ауыр мұнай үшін тиімділігі жоғары. Топырақтың судың өздігінен тазару қасиеті препа-ратты қолданғаннан кейін толық қалпына келеді. |
«Биошел» |
5-8 |
15 дейін |
10-35 |
Ұзын тізбекті көмірсутектері С12-20 |
«Топырақ мұнай өнімдері» аумақтағы парникті эффект жағдайында |
Құмкөл кен орнындағы ауыр мұнайлар үшін жоғары тиімділігі байқалады. Препаратты пайдаланғаннан кейін топырақ толық өздігінен тазарады. |
«Биошел» + «Биоашытқы» |
5-8 |
1 дейін |
10-35 |
- |
- |
Пайдаланғаннан кейін топырақтың өздігінен тазару қасиеті бар |
Күріш қауызын құрайтын барлық заттарға бактериялы ферменттердің әсері өте әлсіз. Өсімдік қалдықтары түріндегі күріш қауызы жанбайды, шірімейді және мал азығына да жарамсыз, көбіне қолданылмайды. Күріш қауызының химиялық құрамы 4.24-кестеде берілген.
Су бетіне төгілген мұнайды жинауға қажетті, күріш қауызының негізгі сипаттамасы: үлес салмағы 93 кг/м3 (судан 10 есе жеңіл); 1кг күріш қауызы 60 м2 су бетін жабады (60 м2 /кг ); су бетін тазалай алу дәрежесі - 90%; жиналған мұнайды қайта қалпына келтіру дәрежесі – 70%; күріш қауызын пайдалану (регенерациялау дәрежесі) - 3–7 рет.
Күріш қауызының мұнайды бойына сіңіріп алу қасиеті түбі дөңгелек су толтырылған модельді қондырғыда сынақтан өткізіліп, анықталды. Су бетіне әртүрлі мөлшерде Құмкөл мұнайы құйылды, бұл төгілген мұнайдың әртүрлі қалыңдықтағы қабатта болу үшін жасалды. Күріш қауызының сіңіру қасиеті су бетін жапқан мұнай қабатына байланысты зерттелді, сонымен бірге мұнай және сорбент мөлшерінің ара қатынасы, мұнай өнімдерімен сорбенттің жанасу уақыты ескерілді.
Параметрлері |
Өлшем бірлігі |
Көрсеткіштер |
Қатынасы |
г/г |
0,2 |
Күріш қауызы/ мұнай |
||
Мұнайды бойына сіңіру |
г/г |
5,0 |
Су бетін тазалау дәрежесі |
% |
90 |
Мұнайды сығып алу арқылы қайта қалпына келтіру дәрежесі |
% |
70 |
Күріш қауызының бағасы |
теңге |
- |
Тасымалдау бағасы |
Тг/тонн |
100 |
Неше рет қайталануға болады |
3-7 | |
Күріш қауызы жабатын су бетінің көлемі |
м2/кг |
60 |
Суды сіңіріп алуы |
г/г |
0,5 |
Зерттелетін параметрлер ретінде ластанудың үлес салмағы (жеңіл немесе күрделі) сорбент: мұнай қатынасы, мұнайды сіңіру параметрлері алынды, сонымен бірге жиналған мұнайдың қайта қалпына келу дәрежесі күріш қауызының осы көрсеткіштері, өсімдіктен жасалған бұрын қолданылған мұнай сорбенттерінің тура осындай көрсеткіштерімен салыстырылды: опилка, майдаланған қамыс, майдаланған сабан, «пит сорб». Мұнай жинайтын сорбенттердің салыстырмалы көрсеткіштері 32-кестеде көрсетілген.
Кесте 32. Сорбенттердің салыстырмалы көрсеткіштері
Параметрлер |
Опилка | <td valign="top" class="gen60687" |