Жителей Петербурга заверили, что дома не перестанут прогревать вплоть до 9 мая
ЗакС Петербурга внес в Госдуму законопроект о штрафах до 500 тысяч рублей за рекламу интимных услуг
Петербуржцам рассказали, когда начнется период отключения горячей воды
Призывникам в Петербурге начали отправлять повесткиСорбент из борщевика решает сразу две глобальные экологические проблемы
Ученые Губкинского университета создали сорбент из борщевика. Он очищает техническую воду и безопасно устраняет разливы нефти. Его особенность в том, что он быстро впитывает загрязнители и его можно использовать даже на суше. Также он решает проблему распространения ядовитого растения.
Необходимость и непредсказуемость
Глобальная потребность в сырой нефти для транспорта, отопления, производства пластмасс и других нужд привела к тысячам разливов горючей жидкости за последние 50 лет. По данным Национального управления океанических и атмосферных исследований США, которое отслеживает разливы во всем мире, ежегодно происходит почти 200 подобных инцидентов.
Разливы бывают разными по объему — от десятков до нескольких миллионов тонн. Они могут уничтожить целые виды и сделать экосистему непригодной для жизни на десятилетия. От них страдают как животные, так и люди.
Невозможно предсказать, какой ущерб может нанести разлив, основываясь исключительно на объеме утечки нефти. К примеру, разлив Exxon Valdez в 1989 году был не слишком объемным, однако он считался самым крупным в истории до инцидента с Deepwater Horizon в 2010 году. Все потому, что нефть загрязнила 2 000 км береговой линии Аляски и оказала катастрофическое воздействие на дикую природу и окружающую среду. Объем играет лишь небольшую роль, и все же последствия от разлива Deepwater Horizon оказались гораздо хуже, чем все остальные.
Глобальная катастрофа
Самый известный разлив нефти в Мексиканском заливе произошел на буровой установке Deepwater Horizon, которая принадлежала компании BP, ранее известной как British Petroleum. Эта крупнейшая экологическая катастрофа повлияла на жизнь не только людей в близлежащих прибрежных районах, но и на морских животных, птиц и экосистемы региона.
20 апреля 2010 года нефтяная буровая установка Deepwater Horizon, которая работала в Мексиканском заливе, взорвалась и затонула, что привело к гибели 11 рабочих. Также из поврежденной скважины Макондо вылилось около 5 млн баррелей горючего за 152 дня, а нефтяное пятно достигло площади 75 000 км² нефти за 87 дней. Почти три месяца ушло на то, чтобы окончательно перекрыть ее поток.
Последствия разлива нефти в Мексиканском заливе повлияли на природу и жителей таких штатов, как Флорида, Луизиана, Миссисипи и Алабама. Катастрофа оставила нищими тысячи рыбаков, которые работали в этих районах. Пострадало огромное количество экзотических и находящихся под угрозой исчезновения видов морских животных и рыб.
Влияние на исчезающие виды
Из-за того, что огромное нефтяное пятно не удалось быстро ликвидировать, оно успело проникнуть глубоко в береговую линию и болота Соединенных Штатов. В итоге, начали вымирать некоторые находящиеся под угрозой животные. Побережье эпицентра, где произошел разлив — это место, где откладывают яйца пять разных пород морских черепах. Например, черепаха Ридли Кемпа уникальна и встречается только в этом месте. Нефть нанесла вред местам гнездования вида, тем самым препятствуя появлению нового поколения.
Некоторые виды китов и дельфинов, которые обитают в пострадавших регионах, классифицируются как находящиеся под угрозой исчезновения. В общей сложности, от разлива нефти пострадали более 8 332 видов. 39 видов, в том числе 14, находящихся под федеральной защитой, все еще страдают от последствий катастрофы. Но этот инцидент затронул не только флору и фауну.
Пострадали и люди
Сырая нефть — это ископаемое масло, которое состоит из летучих органических соединений, включая углеводороды: бензол, толуол, ксилол и другие. Эти химические вещества вызывают такие заболевания, как рак, нарушение репродуктивных функций и повреждение головного мозга.
Florida Fish and Wildlife
Неочищенная смесь продолжала влиять на жителей побережья Мексиканского залива годы. Согласно исследованию, у людей, участвовавших в ликвидации последствий разливов нефти, наблюдалось ухудшение или изменение функций легких, почек и сердца, а также снижение умственных способностей. Эти симптомы проявлялись в течение семи лет после катастрофы.
Еще одно исследование показало, что у жителей побережья Мексиканского залива наблюдался повышенный уровень тревоги, депрессии и проблем с дыханием, которые сохранялись годами. Также люди страдали от болезненной кожной сыпи, мышечных спазмов, пневмонии и мигреней. Очевидно, что катастрофа с Deepwater Horizon имеет серьезные долгосрочные последствия для здоровья.
На очищение воды и восстановление экосистем в прибрежных городах Мексиканского залива за прошедшие годы потрачено более $61,6 млрд. Сумма выплаченной компенсации 150 000 пострадавшим жителям региона составила $2,2 млрд. И это только те люди, которые обратились за помощью.
Двойное решение проблемы
Чтобы как можно быстрее устранять разливы нефти, российские ученые создали эффективный сорбент. Исследование провели сотрудники Российского государственного университета нефти и газа им. И.М. Губкина. Особенность разработки в том, что для сорбента ученые использовали борщевик Сосновского.
Это известный инвазивный сорняк, который очень опасен. Одним из основных действующих веществ борщевика Сосновского является фурокумарин, природное органическое соединение, которое защищает растение от насекомых и диких животных. Проблема в том, что он также ядовит и очень опасен для человека. Если его сок попадет на кожу, то в самом легком случае у человека появятся ожоги. Кожа будет чрезвычайно чувствительна к солнечному свету, а раны — очень долго заживать. И даже после того, как они полностью исчезнут, то могут появиться снова, если подвергнутся воздействию Солнца. Если человек упадет в овраг с борщевиком, он может умереть: если ожоги покроют 80% тела, это приведет к летальному исходу.
Одна из самых больших проблем с борщевиком состоит в том, что он быстро размножается. Сорняк начинает расти поздней весной, летом появляются соцветия, которые не увядают до октября. Ветер легко переносит семена борщевика на большие расстояния. Требуется всего пару лет, чтобы они проросли и начали бесконтрольно колонизировать новые территории. Борщевик очень агрессивен — он буквально захватывает регионы и не дает шанса другим растениям.
В России с ним борются самыми разными способами, от выкапывания корней до применения пестицидов. Иногда растения сжигают. Все эти способы либо трудозатратные, либо вредят природе. Кроме того, ученые подсчитали, что для уничтожения борщевика даже на небольшом участке требуется пять лет, поскольку его семена отлично ложатся в почву.
Проще всего было бы использовать растение, но у него нет полезных применений. Точнее, не было: теперь ученые из Губкинского университета придумали, как использовать борщевик для ликвидации нефтяных разливов. Из него можно получить сорбент для ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов на суше и в воде, а также для очистки технической воды. Время активного впитывания загрязнений сорбентом составляет до полутора часов.
Что такое сорбент?
Сорбенты — это твердые тела или жидкости (в данном случае, сухой порошок), которые избирательно поглощают из окружающей среды различные вещества. Практически все люди при расстройствах пищеварения так или иначе использовали сорбент — активированный уголь. Среди существующих способов удаления нефти из воды использование сорбентов — один из наиболее эффективных. Применение природных материалов очень выгодно благодаря низким затратам, их высокой эффективности и свойствам. Для природы важна их биоразлагаемость.
Сорбент на основе борщевика работает за счет абсорбции — в ходе этого процесса одно вещество (в данном случае, нефтепродукт) занимает внутреннее пространство или объем другого. При абсорбции жидкость пропитывается твердым телом. По определению, у лучшего абсорбирующего материала должна быть сетчатая структура с множеством пор.
Hugo.arg
Процесс абсорбции происходит в три этапа. Сначала молекулы нефти попадают на поверхность материала, потом он захватывает их в структуру за счет капиллярного действия. Затем капли масла накапливаются в пористой и грубой структуре сорбента.
Как создали новый сорбент?
Растение собрали, высушили и измельчили. Длина каждого кусочка составляет примерно полтора-два сантиметра. Получившиеся «опилки» подвергли карбонизации – это преобразование органических веществ в углерод посредством деструктивной дистилляции (дополнительной сушки). Также в обработке ученые использовали пиролиз и изомеризацию. Первый процесс — это термическое разложение материалов при повышенных температурах в особой атмосфере, а второй — перегруппировка атомов в молекуле вещества без изменения ее качественного и количественного состава.
Простыми словами, высушенный и измельченный борщевик обработали несколько раз разными способами, в том числе — жаром.
Особенность нового сорбента еще и в том, что он отличается повышенной плавучестью: вобрав в себя нефтепродукты, он не тонет. Его легко собрать: не придется тратить дополнительные ресурсы на очистку воды уже от сорбента.
Таким образом, получившийся материал решает сразу множество проблем. Он не только позволит уменьшить последствия разливов нефти, но и сделает это быстро. А также разработка поможет сократить распространение борщевика в России.
13 Декабря 2022, 16:53
