Муниципальная Интернет – конференция учащихся

Муниципальная Интернет – конференция учащихся «Инициатива молодых:
« Мои экологические исследования»
Творческая работа на тему: «Использование СМС для удаления
нефтяных загрязнений с поверхности водных животных».
Выполнила:
ученица 8класса
МОУ-СОШ с. Александровка
Величко Анастасия
Руководитель:
учитель экологии
Янеева Е.Е
р. п. Степное, 2009год
1
Оглавление
1) Введение:
- постановка цели
- актуальные темы
- цели и задачи
- краткий обзор литературы
2) Основная часть:
- методика исследования
- результаты исследования
3) Заключительная часть:
- выводы и рекомендации
4) Литература:
5) Приложения
2
I. Введение
Проблема исследования: поскольку снятие нефтяного загрязнения с оперения
птиц, чешуи рыб и шкуры водных животных невозможно физическими и
биологическими методами, я изучала химические методы удаления нефтяных
загрязнений.
Актуальность темы: в настоящие время на планете сложилась такая ситуация,
когда исчезают многие виды животных, рыб, птиц и других обитателей нашей
планеты по вине человеческой деятельности. Одна из причин гибели животных
это разлив нефти. Ж. Кусто писал: «Море стало сточной ямой, куда стекают все
загрязняющие вещества, выносимые отравленными реками; все загрязняющие
вещества, которые сбрасывают такие отравители, как танкер. Поэтому не
следует удивляться, если мало-помалу из этой сточной ямы уходит жизнь».
Известно огромное число методик удаление нефтяных загрязнений с
поверхности воды, однако, как показывает моё исследование, рекомендациям по
снятию нефтяных пятен с поверхности животных не уделено должного
внимания. Анализу эффективности использования различных марок СМС для
удаления нефтяных загрязнений посвящена практическая часть моей работы.
Цели и задачи: найти наиболее оптимальные, дешевые и доступные способы
удаления нефти с поверхности тел животных и пера птиц.
- рассмотреть влияние нефтяных загрязнений на водных животных;
- изучить методики очистки нефтяных загрязнений;
-
определить
экспериментальным
путем
возможность
использования
синтетических моющих средств для удаления нефтяных загрязнений с
поверхности пера птицы и меха животного, выявить наиболее эффективные и
безопасные марки СМС, которые можно применять в данных целях.
3
Краткий обзор литературы.
Нефть играет важную роль в структуре экономики многих стран. Ее доля в
общем,
потреблении
нефтеналивных
энергоресурсов
танкеров,
непрерывно
нефтепроводов
могут
растет.
быть
Аварии
существенным
фактором резкого ухудшения экологической обстановки на морских
побережьях и акваториях, во внутриконтинентальных водных системах:
реках, озерах.(Приложение№1) Отмечается тенденция увеличения этих
аварий в последнее десятилетие. 6% нефтяных загрязнений исходят от
людей, которые выливают нефтепродукты
в канавы. По территории
Саратовской области проходят нефтепроводы. Были случаи их разрывов и
загрязнения окружающей среды нефтью.
Аварийные ситуации на нефтепромыслах и трубопроводах Саратовской
области.
Основными причинами аварий на нефтепроводах Саратовской области
является сильная изношенность труб и несанкционированное вмешательство
в работу продуктопроводов. Ситуация, сложившаяся на межпромысловых
нефтепроводах, представляет серьезную экологическую опасность для
земельных и водных ресурсов области, особенно в период прохождения
весеннего паводка.
В большинстве случаев виновниками аварийных ситуаций, связанных с
нефтяными
загрязнениями,
является
осуществляющий свою деятельность
ОАО
«Саратовнефтегаз»,
в 14 районах Саратовской области.
Обустройство месторождений проводилась
в 60-70 годы, срок службы
трубопроводов на этих месторождениях составляет 20-40 лет. Исходя из
анализа количества и причин аварий за последние годы на внутри – и
межпромысловых нефтепроводах можно сделать вывод о том, что они
находятся в неудовлетворительном состоянии.
Особую тревогу вызывает ситуация в Соколовогорском цехе добычи нефти и
газа. В последние годы в этом цехе ежегодно происходят аварии
4
с
попаданием нефти в реку Волгу. Практически каждая подобная авария несет
непосредственную угрозу обеспечению качественной питьевой водой
населения г. Саратова, так как нефть попадает в Волгу выше водозаборов
МУПП
«Водоканал».
Наибольшее
число
аварий
регистрируется
в
Саратовском, Лысогорском, Энгельском районах.
Так, в мае 2002 года в результате аварии на нефтяной скважине произошла
утечка нефти на старой бездействующей
трубе в Волгоградское
водохранилище в районе п. Затон, что привело к загрязнению береговой
полосы и частичному загрязнению акватории водохранилища.
Расчетный объем
потери нефти составил 0,535 тонн, из них в водоем
попало около 0,1 тонны.
В апреле 2003 года произошел порыв нефтепровода Малиновоовражный,
проходящего по территории Саратовского района. 0,6 тонн нефти загрязнили
водосборную площадь р. Елшанка, прилегающий овраг и ручей.
Влияние нефтяных загрязнений на водных животных.
Все компоненты нефти токсичны для водных животных. Нефтяное
загрязнение имеет различные формы. Оно может тонкой пленкой покрывать
поверхность воды, а при разливах толщина нефтяного покрытия вначале
может составлять несколько сантиметров. С течение времени образуется
эмульсия нефти в воде. Позже возникают комочки тяжелой фракции нефти,
нефтяные агрегаты, которые способны долго плавать по поверхности воды. К
плавающим комочкам мазута прикрепляются разные мелкие животные,
которыми охотно питаются рыбы. Вместе с ними они заглатывают и нефть.
Одни рыбы от этого гибнут, другие насквозь пропитываются нефтью и
становятся непригодны для употребления в пищу из-за неприятного запаха и
вкуса.
Нефть влияет на структуру сообщества водных животных. При нефтяном
загрязнении изменяется соотношение видов и уменьшается их разнообразие.
Так, обильно развиваются микроорганизмы, питающиеся нефтяными
углеводородами, а биомасса этих микроорганизмов ядовита для многих
5
водных обитателей. Доказано, что очень опасны длительное хроническое
воздействие даже небольших концентраций нефти.
У нефти есть еще одно неприятное побочное свойство. Ее углеводороды
способны растворять в себе ряд других загрязняющих веществ, таких, как
пестициды, тяжелые металлы, которые вместе с нефтью концентрируются
в поверхностном слое и еще больше отравляют его.
Ароматические фракции нефти содержат вещества мутагенной и
канцерогенной природы, например бензапирен.
Бензапирен активно циркулирует по водным пищевым цепочкам и
попадает в пищу людей.
Исследования ученых показывают, что даже небольшое количество
загрязнение воды нефтью вызывает изменение состава крови, нарушение
углеродного обмена у рыб, ракообразных. Особенно плохо приходится
молодым организмам, икре рыб. Эксперименты показали, что из тех
немногих икринок, которые не погибли, выклевывались мальки-уродцы:
тело их было закручено спиралью и не могло распрямиться.
Как считают ученые, нефтяное загрязнение – грозный фактор, влияющий
на жизнь водных обитателей. Они изучали последствия не очень сильного
нефтяного загрязнения в прибрежных водах. Здесь для части организмов
невыносимыми оказались даже малые концентрации нефти, и они
перестали жить в этом районе.
Английские орнитологи подсчитали, что ежегодно гибнет более 250 000
птиц. Одной из причин их гибели является смачивание оперения нефтью.
Птицы не мерзнут благодаря тому, что между перьями имеется
воздушный теплоизолирующий слой. Нефть или мазут проникает в
оперение
и
изменяют
структуру
пера,
ухудшая
плавучесть
и
теплоизолирующие свойства. Даже при легком загрязнении начинают
чиститься клювом, глотая нефть или мазут. Это ведет к появлению
различных заболеваний или полному отравлению.(Приложение №2)
6
Опыты показывают, что уже при попадании 7г дизельного топлива
гибель птицы наступает через несколько часов.
Серьезный вред наносит загрязнение нефтью и крупным морским
животным: китам, дельфинам, тюленям.(Приложение№3) Обычно после
пребывания в воде они выныривают на дневную поверхность, чтобы
запастись
свежим
воздухом.
Если
тюлень
появляется
в
месте
расположения нефтяного пятна, он пачкает мех. Мех теряет свои
теплоизолирующие свойства, а это ведет к охлаждению или прямому
отравлению. У тюленей нефть вызывает воспаление глаз, что иногда
кончается слепотой. В тюленьем заповеднике в Корнише живет слепая
самка, которую спасли во время нефтяного разлива.
Литр нефти лишает кислорода 40 тысяч литров морской воды, столь
необходимого рыбам. Тонна нефти загрязняет 12 км2 поверхности океана.
Икринки многих рыб развиваются в поверхностном слое, где опасность
встречи с нефтью весьма велика. На одном гектаре водной поверхности
может погибнуть более 100 млн. личинок рыб, если имеется нефтяная
пленка. Чтобы ее получить, достаточно вылить 1 л нефти на гектар
поверхности моря.
Сейчас
уже
ясен
путь,
который
позволит
людям
избежать
экологического тупика. Это безотходные и малоотходные технологии,
превращение отходов в полезные ресурсы.
Но потребуются десятилетия для воплощения идеи в жизнь.
Методы утилизации нефтяных загрязнений В настоящее время
разработаны различные методики утилизации нефтяных загрязнений.
Большинство
методов
утилизации
являются
физико-химическими,
биологическими.
Шведские и английские специалисты для очистки морских вод от нефти
предлагают использовать старые газеты, куски обертки, обрезки с бумажных
фабрик. Все это измельчается на тонкие полосы длиной 3мм. Брошенные на
воду, они способны впитывать в себя 28-кратное количество нефти по
7
сравнению с собственным весом. Затем топливо из них легко извлекается
прессованием. Такие полоски бумаги, помещенные в большие нейлоновые
«авоськи», предлагается использовать для сбора нефти в море на месте
катастрофы танкеров.
Имеются
и
другие
планы.
Хорошие
результаты
дает
применение
диспергаторов - особых веществ, связывающих нефть, обработка нефтяных
пленок железным порошком с последующим собиранием «опилок»
магнитом.
Большие надежды возлагаются на биологическую защиту: в лабораториях
фирмы «Дженерал электрик» создан супермикроб, способный расщеплять
молекулы углеводородов.
I. Основная часть
1) Методика исследований.
1) Изучение научной и научно-популярной литературы по теме
исследования.
2) Проведение практической работы «Эффективность применения
синтетических моющих средств для снятия нефтяного пятна с перьевой
и меховой поверхности ».
3) Обработка собранного материала и оформление исследовательской
работы.
Я моделировала ситуацию удаления нефтяного загрязнения с перьевой
поверхности тела птицы и меховой животного.
Небольшую емкость, имитирующую водоем, наполнила водой.
После этого добавила в воду несколько капель нефти. Пронаблюдала,
как нефть разливается по поверхности воды, тонкой пленкой. Взяв мех
животного, я обмакнула его в нефтяное пятно, представив себе зверя,
попавшего в беду.
Затем очищала мех растворами СМС, повторяя свои действия
отдельно для каждой марки СМС и чистой шкурки.
Те же операции проделала с перьями птиц.
8
Наблюдения занесла в таблицу, используя следующую «легенду»:
качество удаления нефтяного загрязнения.
…- плохо;
.. – среднее;
. – хорошо.
Эффективность СМС в снятии нефтяного пятна с перьевой и меховой
поверхности.
Качество
Качество
Марки
очистки
очистки
СМС
меха
пера
Наблюдения
Мех
Перо
Перо потемнело,
осталось
Мех
«Mr.
…
PROTER»
..
портится несколько
(облезает),
жирным
нефть остается
ощупь
на
Перо потемнело,
Нефть
не осталось
качественно
«Аистенок»
несколько
смылась, но мех жирным
..
не облазил
..
на
ощупь
Мех не облазил,
нефти
«Миф
–
Перо
осталось
практически
не несколько
морозная
осталось,
но жирным
свежесть
изменился
(автомат) »
..
ощупь
немного цвет
..
Нефть
«Persil
power pearls .
на
смывается
.
9
Это
и очень
средство
хорошо
(автомат)»
всасывается
губкой
очистило
хорошо, не
мех не портится
перо,
изменяя
ее
качеств
Мех не портился,
но
после Это
высушивания
стал
очень
нефть
..
.
хорошо
несколько очистило
жестковатым,
«BOSS»
средство
не
перо,
изменяя
осталась качеств
немного
Это
Мех
средство
портится очень
хорошо
(лезет), но нефть очистило
«Бос+»
..
.
смывается
не
хорошо
вреда
все
«Апрель
смывается,
super
затрачивании
.
.
не
облез, Перо
…
ему
осталось
слипшимся,
практически
не хотя
осталось
на изменило
поверхности.
своего
После
цвета
высушивания
.
нанося
вреда
нефти
lemon»
перо,
больших усилий
Мех
«LUX
хорошо
же очистило
при не
ему
средство
Мех не облезает, очень
нефть
перо,
нанося
Это
granule»
ее
мех свалялся и
10
и
не
покрылся
катушками
Мех
«Losk
не
портится, нефть Перо
X
TRABLUER
немного
очистилось
POWER
осталась
хорошо
(автомат)»
..
.
Это
средство
Мех не портится, очень
нефть
«Е
-
автомат»
..
.
в удалило
небольшом
нефтяное
количестве
с
остается
пера
Мех
…
…
пятно
поверхности
испортился Перо
(облез),
«Сода»
хорошо
нефть практически
осталась
Мех
не
не
очистилось
облез,
нефти
практически
не
осталось, однако Это
после
средство
высушивания
очень
шкурка
«Мыло»
..
хорошо
стала очистило пятно
жесткой
.
Из данной таблицы видно, что перо значительно легче отмывается многими
марками СМС от нефти по сравнению с мехом, а это, в свою очередь,
говорит о большой уязвимости водных животных при нефтяном разливе.
В моем исследовании из 11 марок СМС и мыла наиболее эффективными
оказались
«Persil
(автомат)»,
«Бос
+»,
«Апрель»,
поверхностно-активные вещества по отношению к нефти.
11
содержащие
Перо
птицы
можно
очистить
от
нефтяного
загрязнения
обычным
хозяйственным мылом, «Е- автомат», «Boss». Ряд марок СМС: «Бос +», «Mr.
Proter», а также сода при использовании нарушают структуру меха,
III. Заключительная часть.
Выводы и рекомендации.
Ускорение развития отраслей науки и мирового хозяйства привели к резкому
увеличению потребления различных полезных ископаемых, особое место
среди которых заняла нефть.
Свое исследование я посвятила проблеме удаления нефтяных загрязнений с
поверхности тел животных, для которых водная среда является средой
обитания. Предварительно изучила влияние нефтяных загрязнений
на
водных обитателей.
Я познакомилась с методиками и технологиями очистки нефтяных
загрязнений.
Экспериментальным путем была доказана возможность использования
различных марок СМС для удаления нефти с поверхности водных животных.
Практическая ценность работы связана с возможностью использования
результатов исследования в практике удаления нефтяных загрязнений с
поверхности животных, оказавшихся в зоне экологического бедствия.
12
Литература
1. Доклад о состоянии
окружающей природной среды Саратовской
области в 2003 году – Саратов, 2004.
2. Плотников В.В. На перекрестках экологии.- М.: Мысль, 1989.
3. Попова Т. А. Экология в школе: Мониторинг природной среды – М.:
ТЦ Сфера. 2005.
4. Тяглова Е.В. Исследовательская деятельность учащихся по химии:
Метод. Пособие.- М. Глобус, 2007.
5. Цыркин Е.Б., Олегов С.Н. О нефти и газе без формул.-Л.: Химия, 1989.
6. Экспедиции в природу. Исследовательские проекты и задания.
Библиотека эколога, выпуск 3-й. Саратов: ТОО «Водолей-94». 1995.
13
Приложение №1 «Аварии нефтепроводов и нефтеналивных танкеров».
14
Приложение №2 «Одна из причин гибели птиц – смачиванию оперения нефтью».
15
Приложение №3 «Нефтяные загрязнения водных животных».
16
17