Совершенствование систем охраны прибрежных вод морского торгового порта "Новороссийск" от загрязнений нефтью и нефтепродуктов

Информационно-аналитическая система прогнозирования последствий разливов нефти и нефтепродуктов позволяет определять необходимый состав сил и специальных технических средств на проведение мероприятий аварийно-спасательными организациями. Прогнозирование проводится для последствий максимально возможных разливов нефти и нефтепродуктов на основании оценки риска с учетом неблагоприятных гидрометеорологических условий, времени года, суток, рельефа местности, экологических особенностей и характера использования акваторий.

Целью прогнозирования является определение следующих данных

- возможных масштабов разливов нефти и нефтепродуктов;

- степени негативного влияния на население и объекты его жизнеобеспечения, на объекты производственной и социальной сферы, а также на объекты окружающей природной среды;

- границ районов повышенной опасности возможных разливов нефти и нефтепродуктов;

- последовательности, сроков и наиболее эффективных способов выполнения работ по ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов».

Структура информационно-аналитической системы прогнозирования последствий аварийных разливов нефти включает в себя следующие основные составляющие:

- теоретические основы;

- технологии прогнозирования;

- исходные сведения;

- коллекция прогнозов;

- эксперты в предметных областях;

- специалисты по прогнозированию;

- разработчики теорий;

- разработчики технологий;

- пользователи технологий;

- средства обработки данных.

Теоретические основы представляют собой свод регламентирующих документов (законы, постановления, приказы и т.д.) в области охраны окружающей среды при аварийных разливах нефти и нефтепродуктов.

Технологии прогнозирования - математические модели адекватно описывающих реальный процесс разлива нефти в данных условиях.

Исходные сведения - совокупность данных о разливе нефти и окружающих условиях, полученных с помощью наземного и спутникового мониторинга, которые необходимы для моделирования развития аварийной ситуации.

Коллекция прогнозов - база данных, содержащая прогнозы по разливам нефти, происходившим ранее.

Эксперты в предметных областях, связанных с разливами нефти, разработчики теорий и технологий - группа специалистов, занимающихся разработкой математических моделей и созданием программ имитационного моделирования для прогнозирования развития аварийных разливов нефти.

Пользователи технологий - аварийно-спасательные и другие организации, занимающиеся ликвидацией аварийных разливов нефти и нефтепродуктов, а также разработкой планов ликвидации аварийных разливов нефти.

Средства обработки данных - программы имитационного моделирования, предназначенные для компьютерной реализации алгоритмов решения уравнений, из которых состоят математические модели, и визуализации результатов расчетов.

В зависимости от необходимой детализации прогноз развития аварийного разлива нефти может содержать следующие элементы:

- вероятность наступления разлива нефти в определенном месте (координаты точки разлива);

- время начала аварийного разлива нефти;

- параметры разлива (площадь и объем выброса) и окружающей среды (гидрометеорологические условия в данный момент времени);

- предполагаемые непосредственные последствия развития разлива нефти (время достижения береговой зоны, динамика движения пятна и увеличения его площади);

- предполагаемая последовательность действий при ликвидационных мероприятиях.

Информационно-аналитическая система прогнозирования последствий разливов нефти и нефтепродуктов позволяет по результатам моделирования аварийных разливов проводить функциональное зонирование изучаемого региона, которое заключается в выявления областей потенциального нефтяного загрязнения, характеризуемых максимальным риском достижения нефтяным пятном берега.

Для информационно-аналитической системы прогнозирования последствий разливов нефти можно выделить два принципа функционирования. Первый принцип функционирования используется при разработке и состоит из следующих этапов:

- определение координат точек риска;

- выбор по нормативным документам максимально возможного объема нефти и нефтепродуктов, который принимается за исходный при разливе для данного региона;

- определение наиболее вероятных гидрометеорологических условий в регионе для предполагаемого времени разлива;

- проведение моделирования аварийного разлива нефти для определения времени и места достижения пятном берега, площади разлива в момент касания пятном берега;

- составление электронных карт функционального зонирования, на которых отмечаются зон потенциального нефтяного загрязнения.

Второй принцип функционирования применяется при ликвидации произошедшего аварийного разлива нефти и состоит из следующих основных этапов:

- определение координат места разлива нефти;

- получение данных о предполагаемом объеме разлива или его начальной площади;

- получение данных о гидрометеорологической обстановке на момент разлива нефти;

- проведение моделирования движения нефтяного пятна;

- принятие управленческих решений на основе проведенного моделирования по выбору необходимого состава сил и специальных технических средств на проведение мероприятий по ликвидации разлива аварийно-спасательными организациями [6, 7].

3.6 Техника и технология ликвидационных мероприятий

Нефть и нефтепродукты являются опасными загрязнителями природной среды, влияние которых проявляется длительное время. Поэтому при всех сложностях локализации и утилизации разливов нефти к качеству очистки предъявляют высокие требования. В первую очередь пролитая нефть должна быть собрана тщательно и быстро, насколько это позволяют имеющиеся в распоряжении ликвидаторов технические средства и оборудование. Выбор способов утилизации является основной профессиональной задачей лиц ответственных за принятие управленческих решений. Обоснование способа ликвидации разлива определяют множественные факторы: местонахождение разлива, объем вылившейся нефти, сорт нефти, площадь загрязненной территории, направление морских течений, ветра, погодные условия и др. Для качественного проведения очистки необходимо в процессе ликвидации контролировать выполнение следующих мероприятий:

качество локализации места аварии, правильность соблюдения технологии сбора, своевременная корректировка технологического процесса с учетом изменения свойств нефти под действием влияющих факторов (испарение, растекание, эмульгирование, направление движения пятна, морских течений, ветра и др.);

принимать меры к максимальному сбору разлива, при необходимости обеспечить принудительное поступление нефти к нефтесборному устройству;

учитывать гидрометеорологическую обстановку изменения температуры воздуха и воды, направление и силу ветра, колебание уровня воды;

проводить экологический аналитический контроль и мониторинг нефтяного пятна;

комплексно использовать технические средства и контролировать их техническое состояние в процессе проведения мероприятий.

устанавливать дополнительные боновые заграждения с учетом конкретных погодных условий;

проводить контроль доставки собранной нефти на комплекс по переработке и утилизации по трубопроводу или автотранспортом.

Удаление нефти с поверхности воды - очень сложная проблема. Сложности процесса отделения нефти от массы воды объясняются сравнительно небольшой толщиной нефтяного слоя, значительной площадью его распространения, а самое главное - постоянным движением поверхностного слоя под воздействием ветра и волнения. Для сбора нефти на мелководных акваториях используют нефтесборные устройства с малой осадкой (понтоны, понтоны-сборщики, переносные нефтесборные устройства).

При глубине акватории меньше осадок нефтесборщика, нефть перемещается с мелководья на глубину с помощью плавающих заграждений. Сбор нефти на глубоководных акваториях имеет свои особенности. Для сбора застывшей нефти непригодны обычные технические средства, оснащенные насосами. Качественное проведение очистки определяет технология сбора: застывшая нефть собирается в приемную ванну судов - нефтесборщиков достаточной вместимости, затем она разогревается паром и откачивается насосом.

Сбор нефти в ледовых условиях с поверхности льда производится с помощью пневматических средств или насоса. После откачки нефтяного разлива производится очистка поверхности льда с помощью скребков. Если позволяет толщина льда, для этой операции используется бульдозер на гусеничном ходу. Собранная масса льда и нефти собирается в емкости и доставляется на установку очистки.

Комплекс технических средств для сбора нефтеразлива включает механические и химические средства.

Комплекс оборудования необходимого для локализации и сбора нефти включает: боновые заграждения различных конструкций для сбора с поверхности моря и рек; баржи-нефтесборщики, оснащенные оборудованием и средствами с учетом специфических свойств нефтесодержащей жидкости; катера и судна, снабженные оборудованием для установки якорей боновых заграждений, проведения гидросмыва с берегов и бонов; всасывающие и гидроструйные насосы.

Механические средства для сбора разлитой нефти на поверхности водоемов можно классифицировать:

по принципу сбора нефти или мусора - нефтесборщики, мусоросборщики и нефтемусоросборщики с различными комбинациями устройств для сбора нефти и мусора;

по способу передвижения или крепления - самоходные; устанавливаемые стационарно; буксируемые; переносные на различных плавсредствах.

Боновые заграждения различных конструкций и модификаций являются природоохранным оборудованием, используемым в первую очередь для локализации территории разлива и недопущения растекания нефти и нефтепродуктов по поверхности.

В зависимости от места обнаружения нефтяного загрязнения применяют различные конструкции боновых заграждений. Основными видами являются: для локализации нефти и нефтепродуктов на водной поверхности; для локализации распространения нефтепродуктов на границе водная поверхность - берег, в береговой зоне на реках и озерах, на акваториях речных и морских портов, а также на заболоченных участках.

Боновые заграждения могут применяться самостоятельно, а так же в сочетании с другими средствами локализации и ликвидации нефтяных полей. Боновые заграждения эффективны при температуре окружающей среды не ниже 0 °С. Боновые заграждения изготавливают из материалов инертных к нефтяным углеводородам в водной и воздушной среде. Боны представляют собой конструкцию в виде последовательно соединенных десятиметровых секций. Количество секций определяется размерами водоема и локализуемого нефтяного пятна. Соединение секций производится непосредственно перед постановкой боновых заграждений.

Все типы боновых заграждений, независимо от различий в конструктивном исполнении, имеют элемент, обеспечивающий плавучесть бона, надводную часть, препятствующую перехлестыванию нефтяной пленки через заграждение, подводную часть, препятствующую уносу нефти под заграждением, груз, обеспечивающий вертикальное положение бонов, соединительные узлы, обеспечивающие сборку заграждения из отдельных секций. Основными требованиями к конструкции бонов являются обеспечение максимальной задержки нефти, как в заякоренном состоянии, так и при наличии волнения и течений; достаточная прочность при любых нагрузках; малая масса, обеспечивающая плавучесть; незначительный объем для хранения и транспортировки.

Нефтесборщики

По принципу, заложенному в основу сбора нефти, нефтесборщики подразделяют на:

- физико-химические (абсорбционные, адгезионные);

- механические (шнековые, пороговые, всасывающие).

Абсорбционный метод основан на свойстве гидрофобности - способности некоторых губчатых и волокнистых материалов хорошо впитывать нефть и плохо - воду. К таким материалам относятся эластичные пенопласты на основе полиуретана, полипропиленовое волокно, текстильные, шерстяные и бумажные ленты, пропитанные специальными составами, и т.д. Проходя через слой нефтяного загрязнения, абсорбирующий материал впитывает нефть, после чего ее отжимают и направляют в сборники. К преимуществам абсорбционных нефтесборщиков относятся невысокая чувствительность к сорту нефти, незначительное количество собираемой вместе с нефтью воды, возможность сбора нефти на мелководье. Нефтесборщики абсорбционного типа бывают конвейерные; со сбросом и сбором сорбентов; с вращающимися барабанами; с непрерывной «трос-шваброй» и др.

В основе устройства адгезионного типа используется свойство нефти налипать на материалы, не смачивающиеся водой. К таким видам материалов относятся алюминиевые сплавы и некоторые типы пластмасс. По конструкции различают адгезионные нефтесборщики конвейерные; с вращающимся барабаном; с вращающимися дисками. Плавающая нефть налипает на поверхность вращающегося барабана, набора дисков или конвейерной ленты, извлекается из воды, а затем при помощи плотно прижатого скребка соскабливается в сборные емкости. Эффективность работы таких устройств определяется толщиной нефтяной пленки, налипающей на единицу длины барабана или ленты, и скоростью их вращения. Значительным преимуществом нефтесборщиков адгезионного типа является низкая обводненность собранной нефти, благодаря чему не требуется отстойных емкостей и сепараторов. Барабанные (роторные) снаряды компактны по конструкции. К недостаткам адгезионных устройств следует отнести резкое снижение производительности при сборе маловязких нефтей (дизельное топливо, легкие сырые нефти), а также высоковязких, особенно эмульсий типа «вода-нефть» и тонких пленок.

Наиболее эффективно нефтесборщики адгезионного типа показали себя в условиях работы на относительно спокойной воде, где практически исключены даже незначительные колебания уровня загрязненного слоя (в затонах, отстойных базах и других защищенных участках).

Устройства шнекового типа основаны на способности шнека при вращении уплотнять содержимое нефтяного разлива. Шнек создает поверхностный поток, «подтягивающий» плавающие загрязнения с некоторого расстояния. Преимуществами шнековых сборщиков являются сравнительная простота, надежность и долговечность конструкции, малая чувствительность к небольшому волнению. Эффективность таких сборщиков не зависит от сорта разлитой нефти. Однако имеется чувствительность к забиванию мусором, что требует качественной работы мусоросборщика, а также для устойчивой работы при волнении необходим большой диаметр шнека.

Пороговые устройства основаны на явлении перетекания поверхностного слоя воды определенной толщины в сборную (или сборно-отстойную) емкость за счет понижения уровня в этой емкости по отношению к уровню окружающей воды. Различают конструкции с постоянным и с регулируемым порогом. Понижение уровня достигается путем откачивания различными способами нижнего слоя воды из сборной емкости. Наличие перепада между уровнями окружающей воды и в сборной емкости позволяет накапливать слой нефти значительной толщины, что является значительным преимуществом пороговых нефтесборщиков в сравнении с другими типами. Нефтесборные устройства этого типа способны создавать эффект подтекания спокойного поверхностного слоя воды к порогу, обеспечивая подтягивание плавающей пленки нефти со значительных расстояний. Основными преимуществами пороговых устройств являются простота и эксплуатационная надежность.

Всасывающие нефтесборщики представляет собой простейшую конструкцию для сбора нефти с приемной головкой, которая поддерживается 3-4 поплавками и заглублена под воду на несколько сантиметров. Поплавковые устройства используются обычно в прибрежной зоне для сбора небольших нефтяных пятен. Всасывание нефти производится с помощью мотопомпы, вакуумной автоцистерны или переносного вакуум-баллона.

С использованием центробежных сил (вихревая воронка; гидроциклон). Сущность этого метода заключается в использовании центробежных сил для разделения двух несмешивающихся жидкостей с различными плотностями. Преимуществами вихревых нефтесборных устройств являются: устойчивый процесс сбора нефти при волнении воды и возможность сбора пленки нефти с некоторого расстояния.

Для эффективной работы нефтесборщиков необходимо использовать мусоросборщики, т.к. разлитая нефть препятствует перемещению плавающего мусора, количество которого в настоящее время становится экологическим бедствием океанов и морей. Плавающим мусором являются остатки деревьев, унесенных с берега во время шторма; бытовой мусор, сбрасываемый с кораблей, со свалок прибрежных зон. Особую опасность представляют собой огромное количество пластиковой тары.

По конструкции мусоросборщики делятся на:

конвейерные;

с грейферным механизмом;

с подъемной решеткой.

Химические средства включают диспергенты, сорбенты и др. Диспергенты - это средства активизации естественного рассеивания нефти с целью облегчения ее удаления с поверхности воды.

Принцип действия диспергентов заключается в их способности уменьшать поверхностное натяжение на границе раздела фаз «нефть -вода» и таким образом разбивать локализовывать мелкодисперсные частицы нефти.

Данный способ не удаляет нефть из окружающей среды, а лишь перераспределяет загрязнение. Кроме этого вносит химическое загрязнение, обусловленное составом применяемых компонентов. Поэтому в составе диспергентов ограничивается содержание ароматического и нефтяного сольвентов. Для снижения токсичности по отношению к живым организмам, запрещается применение диспергентов, содержащих хлорированные углеводороды, бензол и фенол.

Также значительным недостатком диспергентов является их пожароопасность. Этот факт повышает требования к промышленной безопасности при обращении с диспергентами при хранении и применении. Особое внимание вопросам пожароопасности при применении диспергентов следует уделять в летний сезон и ликвидации разливов нефти в сроки интенсивного испарения легких углеводородов, т.е. условий наиболее вероятного возникновения пожара. В связи с этим применение веществ, способствующих рассеиванию нефти допустимо в случаях, когда физическое удаление другими методами невозможно. Так Национальная академия наук республики Нигерии рекомендует использовать данный способ на расстоянии не менее 3 миль от берега. К преимуществу данного метода можно отнести его способность быстрой очистки небольших по объему разливов, которые течением распространились на значительную площадь. При этом механические средства очистки, привлечение средств и техники экономически необоснованны.

Сорбенты. При взаимодействии с водной поверхностью гранулы собирают нефть или нефтепродукты, не абсорбируя воду. Максимальное насыщение достигается в период первых десяти секунд (если нефтепродукты имеют среднюю плотность), после чего насыщенные гранулы устремляются друг к другу, образуя комки, насыщенные нефтью. Насыщенный нефтью сорбент может оставаться на поверхности воды длительное время, не допуская утечки нефти обратно в воду. Это особенно важно при неблагоприятных погодных условиях и при длительных перерывах в ходе очистки.

При сборе нефти с помощью сорбентов достигается максимально возможное соприкосновение поверхности частиц сорбента с поверхностью, загрязненной углеводородными соединениями. Сорбенты используются для сбора нефтепродуктов как на водной поверхности, так и на суше. Технология применения сорбента реализуется с помощью различных устройств для механического сбора, таких как «трос-швабра», абсорбирующие ленты и диски нефтесборщиков разных типов.

На водной поверхности сорбенты распыляются или разбрасываются при помощи гидравлических насосов. При скорости ветра менее 0,3 м/с сорбент нужно распространять при помощи гидравлических насосов или компрессоров, установленных на берегу или на борту судна. Насыщенные гранулы сорбента собираются специальными устройствами для сбора плавающих загрязнений с помощью насосов. Собранная смесь поступает в сетчатый резервуар, где отработанный продукт отделяется от воды, которая сбрасывается обратно в водоем. Сетчатые конструкции периодически очищаются, и сорбент поступает в специальные емкости для его последующего использования (выделения нефтепродуктов или использования в качестве топлива). При скорости ветра более 0,3 м/с, сорбент вводится в водную среду ниже уровня поверхности воды (для предотвращения выдувания материала на участки, не загрязненные нефтью). Гранулы сорбента вводятся в толщу воды, и при всплытии на поверхность они насыщаются нефтью. При разливах нефти на суше сорбенты разбрасываются прямо на загрязненную поверхность, с последующим перемешиванием с загрязненным грунтом. После этого замазученный грунт собирают, отделяют нефтенасыщенный сорбент и используют как топливо после соответствующей обработки.

Достоинством сорбентов является многократность их использования (до 94% от первоначальной), при этом регенерацию можно осуществлять до 8-10 раз без существенной потери эффективности.

Сорбенты применяют также для обработки кожного и перьевого покровов животных и птиц, покрытых слоем нефти. Применение сорбентов ограничено необходимостью перегрузки большого количества материалов.

3.7 Мероприятия по обеспечению экологической безопасности акватории ОАО «Новороссийский морской торговый порт» при разливах нефти

3.7.1 Технологии и способы реабилитации загрязненных территорий

Тактика реагирования на разливы нефти подразумевает принятие всех возможных мер, исключающих загрязнение береговой полосы. Для этого нефтяного терминала ОАО «НМТП» укомплектован достаточным количеством боновых заграждений морского и берегового исполнения, скиммерами различной производительности и нефтеперекачивающими системами.

Тем не менее, загрязнение береговой полосы возможно, особенно в условиях сильных ветров северо-восточного и юго-западного направлений, характерных для рассматриваемого района. В связи с этим в настоящем подразделе приводится описание технологий, общепринятых в районе Новороссийской бухты для очистки берега и прилегающих территорий от нефтяного загрязнения с учетом рекомендаций. Организация очистки береговой полосы сводится к следующему (см. рисунок 3.10-3.12, КТНГ.280700.002.ПП1):

- загрязненная береговая полоса делится на участки с учетом значимости участка и типа грунта на каждом участке;

- определяется глубина проникновения нефти в грунт на различных участках;

- участки делятся на отрезки; для обработки каждого необходима команда по 5 - 6 человек, персонал оперативного подразделения распределяется на такие команды.

К работам с применением установок и оборудования привлекается только квалифицированный персонал, для ручных методов - остальные члены группы/добровольцы. Весь персонал должен быть проинструктирован относительно мер безопасности и снабжен средствами индивидуальной защиты.

Район проведения работ обустраивается таким образом, чтобы техника, доставляющая оборудование и снаряжение, не въезжала на загрязненную береговую полосу для предотвращения вторичного загрязнения, а также во избежание нарушения рельефа пляжа. Выбор методов очистки определяется значимостью района, типом грунтов, слагающих береговую полосу, гранулометрическим составом грунтов, шириной и углом уклона пляжей; учитываются условия окружающей среды (например, время года) и т.п.

В соответствии с указаниями п. 8 Правил организации мероприятий по предупреждению и ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов на территории Российской Федерации (утв. Постановлением Правительства РФ от 15 апреля 2002 г. № 240), работы по ликвидации разлива нефти могут считаться завершенными при достижении допустимого уровня остаточного содержания нефти и нефтепродуктов (или продуктов их трансформации) в почвах и грунтах, донных отложениях водных объектов, при котором:

- исключается возможность поступления нефти и нефтепродуктов (или продуктов их трансформации) в сопредельные среды и на сопредельные территории;

- допускается использование земельных участков по их основному целевому назначению (с возможными ограничениями) или вводится режим консервации, обеспечивающий достижение санитарно-гигиенических нормативов содержания в почве нефти и нефтепродуктов (или продуктов их трансформации) или иных установленных в соответствии с законодательством Российской Федерации нормативов в процессе самовосстановления почвы (без проведения дополнительных специальных ресурсоемких мероприятий);

- обеспечивается возможность целевого использования водных объектов без введения ограничений.

Наиболее значимыми районами на акватории Новороссийской бухты являются городские пляжи, состоящие из галечно-валунного грунта, а также район порта, состоящий из искусственных сооружений.

Остальная часть береговой полосы не имеет целевого назначения и не имеет ценности с точки зрения экологической составляющей. Поэтому для береговой линии третьей зоны рассматриваемого района предпочтительно естественное восстановление. Осевшая на берегу легкая нефть может быть быстро удалена под действием волнового перемешивания и воздействия лучей солнечной энергии. Решение о естественном восстановлении должно быть принято по результатам их обследования, при условии исключения вторичного хронического загрязнения моря с вдольбереговым переносом загрязнений и по и по специальным согласованиям с природоохранными органами.

Участки побережья, которые нуждаются в защите или предназначены к очистке в первую очередь, ограждаются с двух сторон установкой бонового заграждения в виде «ловушек». Загрязненная береговая полоса делится на отрезки, каждый из которых обрабатывается одной командой, длина отрезка должна быть такова, чтобы работы по очистке его могли быть завершены за световой день. Каждый отрезок на акватории охватывается боновым заграждением в форме дуги для локализации смываемой с берега нефти и последующего сбора скиммерами. Команда осуществляет проход отрезка параллельными рядами, с опережением в пользу ряда, наиболее удаленного от линии уреза воды.

Очистка загрязненного участка ведется с двух противоположных сторон, при этом команды на отрезках обрабатывают грунт, лежащий впереди.

Следом за персоналом, осуществляющим смыв нефти с береговой полосы с помощью гидравлических установок, отрезок вторично проходит персонал, занятый доочисткой вручную. Остатки загрязненного грунта, мусор собираются раздельно в соответствующие емкости с последующей передачей группе отходов аварийно-спасательного формирования.

Во избежание вторичного загрязнения почва в местах размещения емкостей для отходов накрывается пластиковыми листами или матами или полосами из сорбирующих материалов. Следует помнить, что крупные валуны, подвергающиеся очистке, нельзя переворачивать и перемещать с места их расположения. Персонал, осуществляющий доочистку вручную, привлекается при необходимости к вспомогательным работам.

Береговая линия на незначительной протяженности представлена искусственными сооружениями морского порта Новороссийск. Поскольку данные участки не относятся к рекреационным зонам, а, как правило, разграничивают таковые, то их очистка необходима, но ее можно отложить до того, как будут закончены работы в зонах приоритетной защиты. Гидротехнические сооружения, очистка которых временно отложена, ограждаются по акватории боновым заграждением.

Очистка производится путем смыва нефтепродуктов с поверхности скал водой под высоким давлением, либо путем сбора нефти при помощи ручных щеточных скиммеров. Смытая на ограниченную бонами акваторию нефть собирается при помощи скиммеров малой производительности, имеющихся в распоряжении аварийно-спасательного формирования. В доступных местах рекомендуется береговую полосу очищать с помощью адсорбирующих матов и рулонов.

Временное размещение собираемых нефтяных отходов по мере их накопления производится в пределах оборудованных операционных площадок. По окончанию сбора жидких и твердых нефтяных отходов, осуществляется их дальнейшая транспортировка в морской порт Новороссийск и передача на судно-накопитель отходов.

3.7.2 Очистка береговой полосы от нефтяного загрязнения

Галечно-валунный грунт

Выбор методов очистки определяется значимостью района, типом грунтов, слагающих береговую полосу, гранулометрическим составом грунтов, шириной и углом уклона пляжей; учитываются условия окружающей среды (например, время года) и т.п.

Галечно-валунными грунтами различного гранулометрического состава сложены берега пляжей: у Суджукской косы, Центрального городского пляжа.

Наиболее подходящим методом очистки этих территорий можно считать:

- смыв нефти водой под давлением;

- последующая доочистка вручную (удаление загрязненного нефтью мусора, не очищенной гальки);

- обработка собранного массива гальки мойкой высокого давления;

- ручной сбор (удаление из естественных выемок плавающей нефти, нефтеостатков, загрязненных водорослей и т.п.);

- выемка загрязненного грунта в наиболее загрязненных участках и отправка его автотранспортом на очистной полигон;

- естественное разрушение нефтеостатков благодаря энергии солнечных лучей и ветра. Это относится, в первую очередь, к части береговой полосы между описанными выше пляжами, представляющими скалисто-валунный берег (клиф), не используемый в качестве мест отдыха.

На территориях пляжей, располагающихся на берегу предприятий имеются искусственные сооружения в виде причальных, оградительных, берегоукрепительных гидротехнических сооружений.

Методами очистки данных сооружений может быть:

- мойка водой под давлением;

- смыв нефти водой под давлением;

- в осенне-зимний период - горячей водой или паром;

- ручной сбор (удаление из естественных выемок плавающей нефти, нефтеостатков, загрязненных водорослей и т.п.).

Технология очистки галечно-валунного пляжа заключается в следующем. Участки побережья, которые нуждаются в защите или предназначены к очистке в первую очередь, ограждаются с двух сторон установкой бонового заграждения в виде «ловушек».

Длина отрезков, на которые делится очищаемая полоса, принимается такой, какую возможно обработать (в зависимости от применяемых методов) за световой день. Наиболее приемлемым методом очистки галечного грунта является мойка водой под высоким давлением. Исходя из возможностей гидравлических установок для мойки водой под высоким давлением, время обработки 1 м² (при ширине захвата установки 0,5 м) составляет 5 минут для береговой полосы средней степени загрязнения.

Смытая с береговой полосы нефть собирается при помощи скиммеров малой производительности с акватории, ограниченной многотрубчатыми (гидробалластными) боновыми заграждениями прибрежного типа. Длина бонового заграждения определяется длиной обрабатываемого участка (100 м), боновое заграждение заякоривается через установленные отрезки (минимум 2 якоря на каждый отрезок) для ограничения растекания смытой нефти и последующего сбора скиммерами.

Исходя из того, что на береговой полосе могут находиться свалы из водорослей, некоторое количество мусора (пластиковые бутылки, щепки и т.п.), потребуется и их сбор. Для этого необходимо соответствующее количество персонала, осуществляющего ручной сбор (в среднем на отрезок по 3 человека, снабженных вилами, граблями, лопатами, совками, специальными мешками и т.п.). Для сбора загрязненного нефтью мусора предназначены пластиковые мешки объемом 0,05м³, а для сбора загрязненного нефтью грунта - металлические емкости объемом 0,2м³.

Для очистки имеющихся на береговой полосе валунов (которые нельзя перемещать и переворачивать), скал и гидротехнических сооружений пляжей необходимо использовать технологию очистки скалистого берега.

Каждый отрезок на акватории охватывается боновым заграждением в форме дуги для локализации смываемой с берега нефти и последующего сбора скиммерами.

Очистка загрязненного участка ведется с двух противоположных сторон, при этом команды на отрезках обрабатывают грунт, лежащий впереди.

Следом за персоналом, осуществляющим смыв нефти с береговой полосы с помощью гидравлических установок, отрезок вторично проходит персонал, занятый доочисткой вручную. Остатки загрязненного грунта, мусор собираются раздельно в соответствующие емкости с последующей передачей группе «Отходы».

Во избежание вторичного загрязнения почва в местах размещения емкостей для отходов накрывается пластиковыми листами или сорбирующим материалом.

Персонал, осуществляющий доочистку вручную, привлекается при необходимости к вспомогательным работам.

Наиболее загрязненные участки, на которых нефтепродукт проникает в грунт на значительную глубину, применяется метод удаления грунта и вывоза его на утилизацию.

При этом загрязненный нефтью грунт вывозится с места проведения работ в следующей технологической последовательности:

- Сбор отходов и их размещение в местах временного хранения (накопления);

- Транспортировка отходов к месту утилизации ;

- Подрядчик по отходам транспортирует отходы собственным автотранспортом на утилизационный полигон, где производится утилизация.

Сбор отходов и их размещение в местах временного хранения (накопления) производится ОАО «НМТП». Транспортировка отходов к месту утилизации выполняется ООО «ВИАлекс.

ООО «ВИАлекс» транспортирует отходы собственным автотранспортом в п. Сенной Темрюкского района Краснодарского края на территорию ЗАО «АЧ ЭНПП «Сириус», где и производится утилизация. Между ООО «ВИАлекс» и ЗАО АЧ ЭНПП «Сириус» действуют договоры на прием и очистку нефтесодержащих вод и на утилизацию нефтесодержащих отходов

Береговая линия на незначительной протяженности представлена скалами и гидротехническими сооружениями. Поскольку данные участки не относятся к рекреационным зонам, а, как правило, разграничивают таковые, то их очистка необходима, но ее можно отложить до того, как будут закончены работы в зонах приоритетной защиты. Скалистые участки, очистка которых временно отложена, ограждаются по акватории боновым заграждением.

Очистка производится путем смыва нефти с поверхности скал водой под высоким давлением, либо путем сбора нефти при помощи ручных щеточных скиммеров. Смытая на ограниченную бонами акваторию нефть собирается при помощи скиммеров небольшой производительности.

В некоторых районах такие работы возможно проводить только с плавсредств ввиду невозможности доступа к ним с берега. Емкости для сбора нефтеводяной смеси, собранной скиммерами, размещаются на плавсредствах; ими же осуществляется и дальнейшая транспортировка до берега или передача на баржу.

В работах по очистке скал и гидротехнических сооружений, которые могут осуществляться и после очистки пляжей, будет использовано оборудование, которое предлагается для очистки галечно-валунного грунта (гидравлические установки для мойки водой под высоким давлением, сорбент, шанцевый инструмент).

Технология очистки искусственных сооружений такая же, как и при очистке скал.

Источниками потенциальной опасности при проведении работ являются:

- пары нефтяного газа, которые могут привести к отравлению;

- загрязненные нефтью грунты, скользкая поверхность которых затрудняет передвижение и при неосторожности может привести к травме;

- те или иные особенности береговой полосы (скалы, валуны, мелко-галечные пляжи с существенным углом уклона профиля);

- работа оборудования и маневрирование транспортных средств;

- неблагоприятные условия окружающей среды (погодные условия, наличие опасных насекомых, рептилий и т.п.);

- переутомление персонала, вызванное необоснованным графиком работ.

Глава 4. Совершенствование системы экологической безопасности Новороссийской бухты

4.1 Анализ статистических данных о количестве и площади нефтяных разливов в Российской акватории Азово-Черноморского бассейна с 2006 по 2011 год

Для получения статистических данных о количестве и площади нефтяных разливов в Российской акватории Азово-Черноморского бассейна с 2006 по 2009 года были использованы отчеты радиолокационных наблюдений. На рисунке 4.1 приведен пример спутникового радиолокационного снимка, с помощью которых составляются отчеты радиолокационных наблюдений. С помощью таких снимков можно проследить сбросы нефтепродуктов с движущихся судов, сбросы береговых сточных вод, загрязненных нефтепродуктами, скопление судов, скопление пленок поверхностно-активных веществ биогенного происхождения, зоны ветрового затишья.

Рисунок 4.1 - Пример спутникового радиолокационного снимка

1 - сбросы нефтепродуктов с движущихся судов; 2 - сбросы береговых сточных вод, загрязненных нефтепродуктами; 3 - скопление судов; 4 - скопление пленок поверхностно-активных веществ биогенного происхождения; 5 - зоны ветрового затишья.

На рисунках 4.2 - 4.5 представлены результаты обработки данных из отчетов радиолокационных наблюдений за Азово-Черноморским бассейном с апреля по октябрь в 2006 - 2011 годах.

Рисунок 4.2 - Число нефтяных разливов апрель - октябрь 2006 - 2011 года

Рисунок 4.3 - Суммарная площадь разливов (км²) апрель - октябрь 2006 - 2011 года

Рисунок 4.4 - Общее число разливов 2006 - 2011 годы

Рисунок 4.5 - Общая площадь (км²) разливов 2006 - 2011 годы

Анализируя графики рисунков видно, что число разливов с 2007-2011 гг. в сравнении с 2006 возросло практически в два раза и остается стабильно высоким. При этом площадь разливов в 2007 и 2010 годах увеличилась в сравнении с 2006, что говорит об увеличении мелких разливов, в т.ч. сбросов с судов.

В 2011 году произошло резкое увеличение площади разливов при относительной стабильности их количества.

Выводом, характеризующим состояние количества и площади нефтяных разливов в Российской акватории Азово-Черноморского бассейна является следующее: напряженная техногенная нагрузка на единицу морской поверхности и береговой линии неравномерна и подверженным аварийным ситуациям, что требует расчетов показателей экологической безопасности и организациям ликвидирующих мероприятий.