Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Способы оценки динамики и последствий чрезвычайных ситуаций на объектах нефтегазового комплекса 9
1.1. Особенности развития чрезвычайных ситуаций, связанных с загрязнениями объектов окружающей среды нефтью и нефтепродуктами... 12
1.2. Способы нормирования нефтяных загрязнений объектов окружающей среды 27
1.3. Методы определения уровня нефтяных загрязнений объектов окружающей среды 36
Глава 2. Методика люминесцентного анализа полиароматических углеводородов, типичных для нефти и нефтепродуктов 51
2.1. Выбор эффективного режима линейного сканирования методом молекулярной люминесценции для изучения полиароматических углеводородов, характерных для нефти 52
2.2. Выбор способа количественной оценки тождественности ЗО-спектров люминесценции экстрактов полиароматических углеводородов 62
2.3. Идентификация растворов полиароматических углеводородов по результатам анализа методом высокоэффективной жидкостной хроматографии со спектрофлуориметрическим детектированием 67
Глава 3. Способ идентификации нефти и нефтяных загрязнений по составу полиароматических углеводородов 76
3.1. Выбор способа пробоподготовки для правильности получения результатов идентификации 76
3.2. Выбор идентификационных признаков нефтей в индивидуальном составе полиароматических углеводородов 82
Глава 4. Изучение количественного перераспределения полиароматических углеводородов нефтяных загрязнений в почвах различного механического состава 86
4.1. Изучение содержания полиароматических углеводородов от механического состава почв для оценки их способности к аккумуляции или распространению по почвенному слою 86
4.3. Аналитические зависимости, связывающие количественное содержание ароматические углеводородов с гранулометрическим составом почв 94
Выводы по работе 98
Список литературных источников 100
- Способы нормирования нефтяных загрязнений объектов окружающей среды
- Выбор способа количественной оценки тождественности ЗО-спектров люминесценции экстрактов полиароматических углеводородов
- Выбор идентификационных признаков нефтей в индивидуальном составе полиароматических углеводородов
- Аналитические зависимости, связывающие количественное содержание ароматические углеводородов с гранулометрическим составом почв
Введение к работе
Актуальность работы. Нефть, товарные нефтепродукты и продукты их биологической и химической деградации занимают одно из первых мест среди вредных веществ антропогенного происхождения, попадающих в окружающую среду (воздух, вода, почва, растительность и др). Проблема динамики нефтяных загрязнения имеет особую значимость на территориях размещения объектов нефтегазового комплекса.
Обычно под понятием нефтепродукты понимают главную и наиболее характерную часть нефти и продуктов ее переработки — неполярные и малополярные углеводороды. Однако, содержащиеся в нефти изначально в незначительном количестве более сложные соединения, такие как полиароматические углеводороды, могут не только свидетельствовать о присутствии нефтяного загрязнения, но и при определенных условиях выступать в качестве идентификационных критериев, позволяющих судить о типе загрязнения и условиях его возникновения, а также о его распространении.
Актуальность темы диссертационного исследования обусловлена необходимостью создания технологии оценки динамики чрезвычайных ситуаций, основанной на изучении ароматических углеводородов, содержащихся в нефти и нефтепродуктах (Н и НП).
Для контроля содержания Н и НП в воде и почве в России, США и странах Европы разработано множество стандартных методик. Они основаны на хроматографических (газовая и жидкостная хроматография) или спектральных (иинфракрасная или люминесцентная спектроскопия) методах анализа. Для изучения полиароматических углеводородов наиболее информативными являются метод молекулярной люминесценции и метод высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ). Полиароматические вещества относятся к стойким органическим соединениям и поэтому могут применяться в качестве критериев идентификации нефтяных загрязнений, кроме того, поскольку они при определенных условиях способны образовываться из компонентов Н и НП, то по анализу изменения соотношения группы данных соединений с другими компонентами можно оценить условия возникновения и динамику ЧС. Таким образом, в результаты изучения полиароматических углеводородов позволяют обнаружить источник, проследить динамику и принять меры по ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций при загрязнении окружающей среды нефтепродуктами на объектах нефтегазового комплекса.
Цель исследования: разработка технологии изучения полиароматических углеводородов в почвах в качестве критерия динамики чрезвычайных ситуаций на объектах нефтегазового комплекса.
Научная задача исследования: разработка принципов диагностики и идентификации нефтей и нефтяных загрязнений в окружающей среде по составу полиароматических углеводородов при анализе ЧС и оценки их последствий.
Объект исследования: нефти различного геохимического типа, индивидуальные полиароматичские углеводороды, почвы различного механического состава.
Предмет исследования: полиароматические углеводороды в почвах в качестве критерия динамики чрезвычайных ситуаций на объектах нефтегазового комплекса.
Методы исследования: высокоэффективная жидкостная хроматография, молекулярная люминесценция, регрессионный анализ.
Задачи исследования:
-
Разработать комплексную методику люминесцентного анализа полиароматических углеводородов, содержащихся в нефти и нефтепродуктах;
-
Выявить идентификационные признаки нефтяных загрязнений по результатам анализа группового и индивидуального состава полиароматических углеводородов;
-
Изучить функциональную зависимость содержания полиароматических углеводородов от механического состава почв при распространении нефтяных загрязнений.
-
Предложить критерий динамики нефтяных загрязнений для целей прогнозирования развития и возникновения ЧС на объектах нефтегазового комплекса.
Научная новизна.
-
Разработана комплексная методика исследования полиароматических углеводородов, типичных для нефти и товарных нефтепродуктов, сочетающая люминесцентную спектроскопию и ВЭЖХ.
-
Впервые выявлены идентификационные признаки нефтяных загрязнений, основанные на комплексном анализе группового и индивидуального состава полиароматических углеводородов.
-
Впервые получена функциональная зависимость содержание полиароматических углеводородов нефтяных загрязнений от механического состава почв для оценки динамики.
-
Предложен критерий динамики нефтяных загрязнений для анализа ЧС на объектах нефтегазового комплекса.
Практическая значимость.
Предлагаемая в настоящей работе комплексная методика, основанная на совместной интерпретации результатов люминесцентного анализа и количественного определения ПАУ методом ВЭЖХ, может использоваться для детального изучения полиароматических углеводородов, содержащихся в нефти и нефтепродуктах.
Выявленные идентификационные признаки нефтяных загрязнений могут применяться при проведении различных видов судебных экспертиз (экологической, криминалистической экспертизе веществ, материалов и изделий и т.д.).
Полученная зависимость количественного содержания индивидуальных ароматических углеводородов нефти для почв разного механического состава при распространении загрязнений может применяться для прогнозирования их динамики и предупреждения последствий.
Предложенный критерий динамики нефтяных загрязнений может использоваться при анализе ЧС и оценки их последствий на объектах нефтегазового комплекса.
Достоверность научных положений и выводов, изложенных в диссертации, основана на использовании современных физико-химических методов анализа и обеспечена значительным объемом аналитического материала по изучению полиароматических углеводородов, экстрагируемых из нефти и нефтепродуктов. Обработка результатов проведена с использованием современного пакета прикладных программ.
Основные результаты, выносимые на защиту:
-
-
Комплексная методика исследования полиароматических углеводородов, типичных для нефти и товарных нефтепродуктов, сочетающая люминесцентную спектроскопию и высокоэффективную жидкостную хроматографию.
-
Идентификационные признаки нефтяных загрязнений, основанные на комплексном анализе группового и индивидуального состава полиароматических углеводородов.
-
Функциональная зависимость содержание полиароматических углеводородов нефтяных загрязнений от механического состава почв для оценки динамики.
-
Критерий динамики нефтяных загрязнений для анализа ЧС на объектах нефтегазового комплекса.
Апробация работы.
Основные научные результаты исследования докладывались и обсуждались на заседаниях кафедры криминалистики и инженерно-технических экспертиз, а также на конференциях: «Сервис безопасности в России: опыт, проблемы, перспективы» научно-практическая конференция «Сервис безопасности в России: опыт, проблемы, перспективы» (II международная научно-практическая конференция, г. Санкт-Петербург, октябрь 2009 г.), Совершенствование работы в области обеспечения пожарной безопасности людей на водных объектах (научно-практическая конференция, УСЦ Вытегра МЧС России, июль 2010 г.), «Fire and Explosion Protection» (12 международная конференция, г. Нови Сад, октябрь 2010 г.), «О правовом регулировании судебно-экспертной деятельности в РФ» (научно-практическая конференция, г. Санкт-Петербург, ноябрь 2010г.).
Публикации. Основное содержание диссертации изложено в 10 печатных работах, из них - 1 в издании, рекомендованном ВАК министерства образования и науки РФ.
Реализация результатов исследования. Результаты работы внедрены в практическую деятельность организаций министерства природных ресурсов и экспертных организаций МЧС России, и способствуют повышению эффективности и достоверности анализа чрезвычайных ситуаций.
Основные положения работы используются в учебном процессе Санкт-Петербургского университета ГПС МЧС России при проведении занятий по дисциплинам «Физико-химические методы экспертного исследования» и «Криминалистическое исследование веществ, материалов, изделий».
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов и списка литературы (наименований). Общий объем работы составляет 137 страниц печатного текста, содержит 41 рисунок, 11 таблиц. Список литературы включает 105 наименований.
Способы нормирования нефтяных загрязнений объектов окружающей среды
Количественной мерой допустимого антропогенного воздействия, как правило, служит уровень того или иного физического поля. Например, при химическом загрязнении - предельно допустимая концентрация вредных веществ [40, 96]. В качестве количественной меры допустимой экологической нагрузки используются предельно допустимые концентрации, устанавливаемые по токсикологическому признаку или биогеохимическим методом. Предельно допустимые концентрации, характеризующие антропогенное воздействие вредных веществ на человека (а не нагрузку), обосновываются исходя из санитарно-гигиенических соображений. При санитарно-гигиеническом подходе к определению норм исходят из недопущения никакого вредного воздействия и никакого ущерба даже по отношению к отдельному организму.
Предельно-допустимая концентрация (ПДК) вредного вещества устанавливается по одному из трех показателей, которому соответствует наименьшая пороговая концентрация: 1. Санитарно-токсикологический показатель лимитирует токсическое действие вещества на людей и животных. 2. Общесанитарный показатель лимитирует влияние вредного вещества на природные свойства водоема и его способность обезвреживать органические вещества. 3.
В настоящее время установлены ПДК по химическим вредным веществам, для воздушной среды рабочих помещений объектов, для атмосферы городов и других населенных пунктов, для воды открытых водоемов и т. д. [24-28]. Все указанные нормы и разработки касаются предельно допустимых уровней антропогенных воздействий на человека. Установление же пределов допустимых нагрузок при антропогенном воздействии на популяции животных и растений, формирующих экосистемы, начато сравнительно недавно. Выработаны и установлены ПДК для рыбохозяйственных водоемов - для популяций рыб, имеющих промысловое значение; ведется обоснование ПДК для других гидробионтов [44, 103]. При обоснованиях экологических норм необходимо учитывать, что реакции популяций различных видов на одни и те же воздействия могут существенно отличаться. Зачастую санитарно-гигиеническая норма, установленная для человека, например ПДК, при которой обеспечивается защита, является неприемлемой для некоторых видов животных и растений. Хотя бытует неверное мнение о том, что ПДК по тем или иным вредным веществам, установленные для человека, автоматически являются ПДК и для других представителей биоты [96].
ПДК принято устанавливать для вполне определенной среды: атмосферного воздуха, воды открытых водоемов и т. п. При обоснованиях величин ПДК не учитываются совсем или учитываются лишь частично эффекты химического и биологического накопления вредных веществ в высоких концентрациях в результате их перехода из одной среды в другую, например, из воздуха в воду, из воды в почву и т. д. Не учитывается накопление вредных веществ в пищевых цепочках, превращение при миграции в более токсические формы и т. д. Вместе с тем указанные процессы иногда приобретают решающее значение в определении критических звеньев экосистем, особенно если учесть накопление вредных веществ рыбами, птицами, млекопитающими, играющими важную роль в пищевых цепочках.
ПДК в почвах установлены для пестицидов, многих металлов, органических соединений и других ингредиентов [25, 28]. Установление ПДК для почв (ПДКп) производится по данным о фоновых концентрациях веществ об их физико-химических свойствах, параметрах токсичности, устойчивости к различным факторам и др. Таким образом, ПДКП является комплексным показателем, учитывающим основные процессы, происходящие в этом депонирующем элементе экосистем, и рассчитывается в мг/кг слоя абсолютно сухой почвы.
В различных почвенно-климатических условиях концентрация Н и НП в почвах, при которых почвы можно считать загрязненными, различна [39,-56]. Она зависит от природных условий, способности данного типа почв к самоочищению, от вида и скорости распада Н и НП, их токсичности и др. В связи с большим разнообразием типа почв не может быть единого показателя загрязнения почв для всей территории России. В различных природных зонах и типах почв при одном и том же уровне загрязнения скорость самоочищения будет различной. Реакцию биогеоценоза на различные содержания Н и НП в почвах в разных природных зонах можно установить только экспериментально. При этом необходимо учитывать, что большое значение имеет первоначальная нагрузка загрязняющих веществ на почву. При одном и том же уровне остаточного загрязнения экосистема может восстановиться или не восстановиться в зависимости от того, насколько начальный уровень загрязнения нарушил экосистему [53].
Минимальный уровень содержания Н и НП в почвах, выше которого наступает ухудшение качества природной среды, можно назвать нижним допустимым уровнем концентрации. Такой уровень Н и НП в почве в большинстве стран не установлен, так как он зависит от сочетания многих факторов: состава и свойств почв, климатических условий, вида Н и НП, типа растительности и типа землепользования и требует достаточно длительного времени и средств. Эти нормы должны быть дифференцированы в зависимости от гидродинамических условий района и типа почв.
Выбор способа количественной оценки тождественности ЗО-спектров люминесценции экстрактов полиароматических углеводородов
Более детальное изучение экстрактов ПАУ возможно при использовании метода двумерного сканирования. Данный метод является одним из перспективных для исследования многокомпонентных систем [21, 23]. В нем анализ осуществляется с помощью матрицы возбуждения-излучения, которая отражает зависимость интенсивности люминесценции как от длины волны возбуждения, так и от длины волны излучения (3D-спектры). По сравнению со спектрами, полученными методами линейного сканирования, данный метод позволяет определить присутствие в смеси компонентов даже в том случае, когда их спектры возбуждения и излучения значительно перекрываются.
Для анализа и графической интерпретации, получаемые матрицы возбуждения-излучения можно представлять двумя способами: в виде трехмерной картины, по осям которой отложены длины волн возбуждения и излучения люминесценции (3D-cneKTpbi люминесценции) или контурной диаграммы, представляющей собой линии равной интенсивности в системе координат, по осям которой отложены длины волн возбуждения и излучения люминесценции. На рисунках 11 и 12 приведены нормированные по максимальной интенсивности ЗБ-спектры люминесценции растворов ПАУ разной концентрации, а на рисунках 13 и 14 контурные диаграммы 3D-спектров люминесценции раствора ПАУ разной концентрации.
Как видно, области люминесценции данных образцов различны в диапазонах длин волн возбуждения 240-300 нм и 380-440 нм. По проведенным ранее результатам и созданных баз данных люминесцентным характеристикам индивидуальным ПАУ различающие области характерны для антрацена, перил єна и бенз(а)пирена [36, 37]. Это подтверждает приготовленные калибровочные растворы №1 и №2 (таблица 4)
При сравнении двух изучаемых объектом по ЗБ-спектрам люминесценции, полагаясь на визуальную оценку тождественности, можно получить некорректный результат с большой погрешностью. С этой целью для количественной оценки тождественности получаемых матриц необходимо выбрать меру сходства, по которой можно было бы проводить сравнение.
В метрическом пространстве широко применяются следующие типы мер сходства: коэффициент корреляции, евклидово расстояние и расстояние Хемминга. В данном исследовании был применен метод расчета евклидова расстояния. Евклидово расстояние распространено в теории сигналов по двум причинам. Во - первых, оно удобно при расчётах, имеет определённый физический смысл: Евклидово расстояние пропорционально энергии разности двух сигналов. Во - вторых оно в точности адекватно задачам, где отличия между сигналами порождаются суммарным действием большого числа помех и их ошибок измерения.
Результаты сравнения двух параллельно снятых спектров и спектров растворов ПАУ, отличающихся концентрацией представлены на рисунке 13. Рисунок 15 - Сравнение ЗБ-спектров люминесценции растворов ПАУ
При сравнении параллельно снятых ЗО-спектров максимальная величина Р не превышает 0,2, а при сравнении образцов, отличающихся содержанием ПАУ оно варьирует в диапазоне от 0,5 до 0,7.
В качестве показателя количественной оценки тождествености спектров целесообразно использовать не полученные графические построения, а сумму полученных значение Р для всего рассматриваемого диапазона длин волн возбуждения люминесценции - IP. После расчета было получено, что при сравнении параллельно снятых спектров значение IP не превышает 5, в то время ля растворов, отличающихся концентрацией ПАУ, значение находиться в диапазоне от 10 до 15. Таким образом, метод молекулярной люминесценции в режиме объемного сканирования позволяет получить графическое представление состава ПАУ, а также проводить сравнительную количественную оценку их тождественности. 2.3. Идентификация растворов полиароматических углеводородов по результатам анализа методом высокоэффективной жидкостной хроматографии со спектрофлуориметрическим детектированием Для количественного определения при исследовании экстрактов ПАУ из нефти и нефтепродуктов применяли ВЭЖХ со спектрофлуориметрическим детектированием [43, 82]. За основу была взята методика количественного определения ПАУ в объектах окружающей среды. Исследования проводили в изократическом режиме. Для разделения применялась хроматографическая колонка, заполненная обращенно-фазовым сорбентом Кромасил С18, длиной 150 мм. В качестве подвижной фазы применяли смесь ацетонитрил - вода в соотношении 3:1. Градуировку прибора проводили по растворам семи ПАУ известной концентрации (таблица 4). С помощью этих же растворов была оценена воспроизводимость результатов количественного анализа.
Выбор идентификационных признаков нефтей в индивидуальном составе полиароматических углеводородов
Проведенный хроматографический анализ экстрактов методом ВЭЖХ показал, что все образцы нефти отличались между собой по количественному содержанию ПАУ. Хроматограммы спектров нескольких образцов приведены на рисунках 23, 24, 25, 26, обобщенные результаты анализа представлены в таблице 11.
Графическое представление расчёта соотношений площадей хроматографических пиков последовательно элюируемых ПАУ позволяет выявлять визуальное различие для образцов нефти разной глубины залегания. При расчете отношения площадей индивидуальных ПАУ к общей площади семи ПАУ получаемые графические построения отличаются для разных образцов в меньшей степени. Но это не исключает его применение.
Для решения задачи идентификации образцов нефти и нефтяных загрязнений целесообразнее применение методики на основе метода люминесцентной спектроскопии в режиме двумерного сканирования, основанной на расчете параметра ЕР в качестве критерия идентификации [33]. Её преимущество состоит в отсутствии необходимости предварительной калибровки прибора по стандартным образцам. Однако, совместное использование данных методов дает больше информации при установлении тождественности образцов, повышая тем самым достоверность выводов. Глава 4. Изучение количественного перераспределения полиароматических углеводородов нефтяных загрязнений в почвах различного механического состава
Нефтепродукты по-разному ведут себя в различных природных системах. В воздушной и водной средах поведение нефтяного загрязнения в большей мере определяется физическими условиями и мало зависит от структуры, состава, свойств самой среды. В воздушной среде нефтепродукты находятся в виде паров или в капельножидком состоянии, и относительно равномерно распределены в приземном слое атмосферы. На водных объектах нефтепродукты в силу их крайне низкой растворимости в воде преимущественно выделяются в отдельную фазу, в основном покрывающую поверхность и в небольших количествах оседающую на дно в виде комков тяжелых компонентов.
Наиболее сложно описать процессы поведения нефтяного загрязнения в почвах. Основная опасность загрязнения почв заключается в том, что почвы являются пористой субстанцией, пропускающей нефтесодержащие вещества. Локализовать разлив на суше куда сложнее, чем на воде, поскольку боновые заграждения здесь неприменимы. Полностью очистить почву превентивными мерами практически невозможно. Приходится планомерно обрабатывать поражённый сектор всеми возможными методами, после чего проводить длительный процесс рекультивации земли.
Изучение процессов взаимодействия нефти и нефтепродуктов с почвами, как и вообще с объектами окружающей среды, в большинстве научных исследований сводится к выявлению особенностей самого нефтяного загрязнения, его количества, природы и состава. В меньшей степени такого рода исследования касаются особенностей систем окружающей среды и их влияния на характер поведения загрязнений. Большое разнообразие почв по их морфологическим, физическим, химическим свойствам в наибольшей степени по сравнению с другими природными средами обитания человека должно сказываться на особенностях поведения в них инородных нефтепродуктов. Между тем, не выработаны принципы выделения типов почвенных отложений по их влиянию на поведение нефтяного загрязнения. Поэтому важной задачей представляется разработка методики, с использованием которой можно было бы классифицировать почвы по этому признаку.
Почвенный покров (педосфера) является важнейшим звеном любой экологической системы суши Земли. Деградация этого звена на относительно больших пространствах может привести к чрезвычайным ситуациям любого масштаба. На характер поведения нефтяного загрязнения в почвах могут оказывать влияние различные процессы - физическое протекание, испарение, вымывание; биологическая деградация; химическое преобразование. Одним из важных почвенных факторов, влияющих на возникновение и развитие чрезвычайных ситуаций при нефтяном загрязнении, является характер распространения нефтяного загрязнения в почвенном слое. Изучение процессов распространения инородных нефтепродуктов в почвах представляет собой актуальную задачу.
В то же время при выявлении зон чрезвычайной экологической ситуации и зон экологического бедствия по степени химического загрязнения нефтепродуктами руководствуются, в частности, следующими критериями/
Аналитические зависимости, связывающие количественное содержание ароматические углеводородов с гранулометрическим составом почв
Для изучения влияния механического состава образцов почвы на количество удерживаемых ПАУ был проведен анализ экстрактов методом ВЭЖХ. Следует заметить, что разница с ЗЭ-спектрами экстрактов ПАУ из исходной нефти для всех экстрактов, полученных из загрязненных почв, находятся примерно на одном уровне - от 21,8 до 25,8. Данное различие обусловлено особенностями проводимого эксперимента (смывом избытка нефти гексаном), поэтому говорить о том, что предлагаемая ранее методика идентификации нефтяных загрязнений, основанная на расчете параметра ЕР, не эффективна нельзя. Существенные значения ЕР наблюдаются при сравнении ЗО-спектров экстрактов ПАУ из загрязненной почвы относительно экстракта образца П1. Чем больше образцы почвы отличаются по размеру фракций, тем больше различий наблюдается в ЗБ-спектрах экстрактах ПАУ, полученных из них.
По результатам исследования прослеживается четкая зависимость количества удерживаемых в образцах ПАУ от среднего размера фракций почвы. С увеличением данного параметра наблюдается заметное увеличение содержания фенантрена, также наблюдается увеличение содержания нафталина, антрацена и хризена. Полученная аппроксимирующая функция зависимости суммарного содержания ПАУ в экстрактах от механического состава исследуемых почв носит экспоненциальный характер (рисунок 37). Функциональная зависимость отражает критерий перераспределения количественного содержания ПАУ в почвах различного механического состава, который может быть использован для анализа естественной миграционной способности нефти и нефтяных углеводородов и оценки динамики нефтяных загрязнений при прогнозировании ЧС и оценки их последствий.
Таким образом, большое количество в почве фракции с размером частиц менее 0,25 мм и малое количество частиц более 0,25 мм, не препятствующих распространению загрязнения и не задерживающих его компоненты, позволяет оценить накопления в ней ПАУ. Исходя из этого в качестве критерия D, также позволяющего характеризовать динамику нефтяных загрязнений, был предложен следующий (3)[34]: 7} _ m Q25 m 0.25 77 (3) где т 0і25-масса фракции размером частиц менее 0,25 мм, г, т 0,25- масса фракции размером более 0,25 мм, г, тп - масса образца почвы, г. Значение критерия D будет варьировать от 1 до -1. При значениях больше 0 можно говорить о накоплении ПАУ по мере распространения загрязнения. Таким образом, при распространении нефтяных загрязнений в почве происходит существенное перераспределение их компонентов. При анализе ЧС, связанными с разливами нефти и нефтепродуктов, необходимо учитывать информацию о механическом составе почвы и выбирать меры по ликвидации в соответствии с ее способность накапливать компоненты загрязнения. При преобладании части размерами менее или равной 0,25 мм ПАУ преимущественно скапливаются на местах аварийных разливов нефти и могут привести к возникновению крупномасштабного ЧС. При преобладании частиц размерами более 0,25 мм может произойти распространения загрязнения на большие площади, но при этом снижается риск крупных скоплений ПАУ на местах выбросов нефти. При анализе ЧС, связанными с разливами нефти и нефтепродуктов, необходимо учитывать информацию о механическом составе почвы и выбирать меры по ликвидации в соответствии с ее способность накапливать компоненты загрязнения или способствовать дальнейшему распространению [35].
В результате был сформулирован четвертый научный результат: Критерий динамики нефтяных загрязнений для анализа ЧС на объектах нефтегазового комплекса. 1. В работе предложена методика молекулярной люминесценции с применением линейного сканирования, позволяющая получить графическое представление состава ПАУ, Наилучшие результаты в данном режиме получены при синхронном сканировании со смещением длин волн 30 нм. 2. Метод молекулярной люминесценции в режиме объемного сканирования позволяет проводить сравнительную количественную оценку их тождественности состава ПАУ. Выбран способ количественной оценки тождественности получаемых ЗО-спектров с помощью расчета евклидова расстояние: В качестве показателя совпадения спектров целесообразно использовать сумму значений ЕР для всех длин волн - ZP. Для параллельно снятых спектров значение ZP не превышает 5, в то время как для растворов отличающихся концентрацией ПАУ находится в диапазоне от 10 до 15. 3. Предложенная методика разработана применительно к объектам нефтегазового комплекса, содержащим свой специфичный набор ПАУ, характерный для нефти. Аналогичная методика может быть разработана и для комплекса объектов иного типа, а именно: топливно-энергетических, городской среды и т.д., однако, каждый комплекс изучаемых объектов, изначально содержит свой характерный набор ПАУ, поэтому совместная интерпретация результатов исследования не допустима.
Похожие диссертации на Полиароматические углеводороды как критерий динамики нефтяных загрязнений и возникновения чрезвычайных ситуаций на объектах нефтегазового комплекса
-
