CC BY
25
ПОВЕДЕНИЕ НЕФТИ В ВОДОЕМЕ
Кандидат биологических наук А. И. Изъюрова Из Института общей и коммунальной гигиены АМН СССР
Наблюдения за распространением нефтяной пленки и ее последующей судьбой мы проводили в разных водоемах и при различном состоянии их неодинаковых и метеорологических условиях.
Для этого капли нефти, имеющие определенный размер (0,02 мл), опускали на поверхность воды с высоты 80—90 см. Скорость разбивания нефтяной капли ц распространения ее в пленку определяли по секундомеру, а величину ее (диаметр) измеряли рейкой, разделенной на сантиметры. Капля нефти при падении в воду дает пятно, которое быстро, в течение нескольких секунд, расходится в серовато-стекловидную пленку, мало заметную в солнечную погоду.
При штилевой погоде пленка получается в виде правильного круга, в центре которого находилась капля. Скорость распространения и величина пленки от одинаковых по объему капель бывают различны. Зависит это от величины поверхностного натяжения воды, температуры, наличия или отсутствия ветра и др. (табл. 1).
Таблица 1
Скорость распространения н диаметр нефтяной пленки при разных
состояниях воды
Водоемы и характеристика воды Температура воды Время распространения пленки (в секундах) Диаметр пленки (в см)
Водохранилище
Чистая стоячая вода .... 22° 5-7 150-160
» » » .... 20,6° 11—14 110—120
То же при ветровом течении . 20,6° 8-10 45-60
Мутная стоячая вода .... 20,6° 12-15 80-90
Цветение водоема—вода имеет 20,6°
слегка зеленую окраску . . 30 70
Цветение водоема — много 20,6"
планктонных организмов . . Капли не расходятся
П руд — 10 м2
Первые капли нефти .... 18° 12-14 70—50
После 5 капель..... 18° 30 30-25
» 10 » ..... 18° 60 10-5
» 20 » ..... 18° 60-120 3-1
Пленка заняла 70% поверхно- 18°
сти пруда ....... Капли не расходятся
Канал имени Москвы
Вода чистая, ветер 2 балла 17° 12—15 60-40
Силу поверхностного натяжения воды легко наблюдать при опускании капель нефти в маленьком водоеме типа прудов, где площадь акватория ограничена. Первые капли нефти распространяются здесь довольно быстро и дают пленку диаметром до 70 см. Затем, когда часть поверхности воды будет занята нефтяной пленкой, капля расплывается медленнее и диаметр пленки становится меньше. Когда же пленка занимает около 70% всей поверхности пруда, капля, пущенная у берегов или в разводья между пленками, перестает расплываться.
При изменении площади пленки соответственно изменяется и толщина ее. В водохранилище площадь пленки от капли нефти находится в пределах от 1 500 до 11 300 см2. При объеме нефтяной капли, равном 0,02 мл, толщина пленки составляла от 2 до 13 ти. В канале имени Москвы толщина пленки равнялась 10 гп(а, а в пруде она изменялась от 10 ¡л до 6 Ш(и.
Наблюдения за нефтяной пленкой в водоеме показывают, что она не остается долго на одном месте, ее уносит ветром, разбивает волнами и т. д.
Все нефтепродукты, попадая на поверхность водоема, подвергаются испарению. Однако учесть потери нефти от этого явления непосредственно на водоеме невозможно, поэтому мы проводили специальные опыты.
Для опытов мы брали сырую нефть, минеральные масла, керосин, бензин технический и чистый. Для того чтобы приблизиться к условиям испарения с поверхности воды, мы применяли банки небольшей высоты, всего 5 см, при диаметре 12 см и площади поверхности 113 смг. Испытуемое вещество (50 г) давало слой высотой до 0,44 см.
Опыты проводили в летний период на открытом воздухе, но под крышей, так как стояла сырая дождливая погода. На ночь (с 8 часов вечера до 8 часов утра) банки переносили в закрытое помещение.
Скорость испарения нефтепродуктов с поверхности воды очень различна — одни из них испаряются очень быстро, другие медленнее, а третьи почти не подвергаются испарению (табл. 2).
Таблица 2
Скорость испарения нефтепродуктов (потеря веса) в процентах
Бензин Машин-
Время Керосин Нефть Мазут ное масло
чистый технический
2'/г часа . . . 100 — — — —
6 часов . . . — 80,4 20,4 13,4 0 —
1 сутки . . . — 84 22 15 0,3 —
3 суток . . . — 90,8 26,4 17,6 0,6 —
5 . ... — 93,2 29 18,5 —
8 , ... — 96,5 32,9 18,9 1.1 —
11 . ... — 98,6 36,2 19,4 1,2 0,07
Опыты показали, что испарение нефтепродуктов происходит главным образом в первые часы. По мере улетучивания легких фракций скорость испарения постепенно снижается. Влияние разных часов дня на испарение нефтепродуктов сказывается значительно слабее, чем это наблюдается для воды. Испарение нефтепродуктов на открытом воздухе вследствие постоянного движения воздуха над поверхностью их происходит быстрее, чем в помещении.
Вода после испарения бензина сохраняет резкий бензиновый запах и цветность. По мере испарения воды запах постепенно снижался и под конец становился совсем слабым, — ароматическим, а цветность, наоборот, увеличивалась, доходя в конце опыта до 300°.
Отсюда видно, что довольно значительная часть нефтяной пленки может быть ликвидирована за счет испарения. Пленка, остающаяся на воде, состоит из более тяжелых фракций нефти, которые менее летучи (мазут и масла). В дальнейшем при движении по водоему частицы нефти смешиваются со взвешенными веществами воды, с бактериями, которые, поселяясь на ней, начинают разрушать нефтепродукты, используя их как источник углеродного питания и энергии.
В ликвидации нефтяной пленки немаловажную роль играют прибрежная и водная растительность, а также планктонные организмы. Последние, повидимому, могут непосредственно использовать углерод нефти в качестве питательного материала.
Листья и стебли водных и прибрежных растений играют роль сорбентов, при загрязнениях водоемов нефтью они не остаются на одном месте на долгое время, а довольно быстро ветром по поверхности воды уносятся к берегам. По данным С. М. Драчева и М. А. Руффель, пленка нефти быстрее движется по поверхности воды, чем сама вода.
Волнами нефть забрасывается на берег, а также на листья и стебли прибрежных и водных растений. Часто можно наблюдать, что на водоеме нефтяной пленки нет, а прибрежная растительность покрыта нефтью. Нефть, осевшая на прибрежной растительности, по наблюдениям на Клязьминском водохранилище, ликвидируется довольно быстро — через 2—3 недели.
В ликвидации нефтяной пленки, находящейся на поверхности, а также нефти, осевшей на дно, в какой-то мере сказывается и бактериальный процесс окисления нефти, но определить ее потери от этого процесса в водоеме не представляется возможным, так ка« потери от испарения и бактериального окисления суммируются. Эта работа более точно прово-^ дилась в лабораторных условиях и результаты сообщались нами в печати.
.______Таким образом, ликвидация нефти, образующей пленку или слой на
поверхности воды, происходит довольно быстро. В ней играют роль испа-рение легких фракций, осаждение на дно более тяжелых и бактериальное 1 разложение.
Выводы
1. Скорость распространения нефтяной пленки и размер ее определяются состоянием водоема — поверхностным натяжением воды. В чистых водоемах капли нефти распространяются быстрее и дают пленку большего размера. В водоемах, имеющих следы нефтяных загрязнений, капли нефти в пленку не расплываются или расходятся очень слабо. По нашим наблюдениям, толщина нефтяной пленки для водоемов разной чистоты колебалась от2тр до 10 ¡ч
2. Испарение нефтепродуктов происходит главным образом в первые часы, по мере улетучивания легких фракций скорость испарения снижается.
3. Нефтяная пленка исчезает довольно быстро. Исчезновение пленки происходит вследствие испарения легких фракций, оседания на дно более тяжелых и бактериального окисления. Скорость исчезновения пленки зависит от метеорологических условий —температуры, ветра и др.
4. В стоячих водоемах нефтепродукты, оседая на дно, смешиваются с донными отложениями и создают здесь чередующиеся слои, богатые нефтью и свободные от нее, соответствующие летнему и зимнему сезонам.
3 '"«Ч*"«^шк^п 17
БИЬ ИОтЕКА
■нмстер< ,
ССР г
ЛИТЕРАТУРА
Г у б и н В. М., Рус. журн. тропич. медицины. 1924, № 2. стр. 53—57.—И з ъ ю-рова А. И., Гигиена и санитария, 1950, № 10, стр. 11—14.—И з ъ ю р о в а А. И. Гигиена и санитария, 1944, № 7—8, стр. 7—16.—Изъюрова А. И., Гигиена и санитария, 1950, № 1, стр. 9—15.—Набоков В. А., Руководство по борьбе с малярийным комаром, М., 1940.—Наметкин С. С., Химия нефти, изд. 2-е, М.—Л., 1939.—Р ы б а к Б. М., Анализ нефти и нефтепродуктов, Баку, 1939.
Поступила 24/V 1954 г
-й- -й- -й-
БОРЬБА С ПЫЛЬЮ НА ФАБРИКАХ ОБОГАЩЕНИЯ АСБЕСТА
Л. А. Глушков
Из Свердловского института гигиены труда и профессиональных заболеваний
Задача оздоровления условий труда на фабриках обогащения асбеста является весьма серьезной в связи с тем, что вредному воздействию асбестовой пыли подвергаются не только рабочие, занятые на фабриках, но также в известной мере и население города, в котором размещены эти предприятия.
Основным пылеобразующим производственным агрегатом на современных асбестообогатительных фабриках являются плоские качающиеся обогатительные и перечистные грохота, с поверхности которых при движении по ним предварительно раздробленной руды пневматическими системами отсасывается асбестовое волокно. Общее количество грохотов на отдельных фабриках достигает сотни и более.
Рациональные конструкции устройств для аспирации грохотов долгое вр'емя не были разработаны. Неоднократно осуществлялась аспирация этих грохотов по общеизвестной схеме: пылеобразующий агрегат заключается в кожух и от последнего устраивается отсос. Однако это не давало необходимого обеспыливающего эффекта. Изучение работы такого рода устройств показало, что проектанты не учитывают многие явления, обусловливающие пылеобразование, в частности, нагнетающего эффекта плоской деки при качании грохота, поступления воздуха с материалом и под влиянием действия предыдущего агрегата, например, дробилки или дезинтегратора
Для уменьшения этих вредных влияний Свердловским институтом гигиены труда и профессиональных заболеваний был разработан тип укрытия грохота, подтвердивший правильность теоретических предположений и давший хорошие результаты по обеспыливанию.
Сущность устройства этого нового укрытия заключается в том, что большая часть его положена на деку, максимально приближена к производственному отсосу; кроме того, герметизированы течки подачи и сходы руды, а также применено особое, негерметичное уплотнение движущихся частей, установлена возможность использования технологического отсоса.
В результате опробования опытных конструкций совместно с производственниками (В. Н. Терехин, Э. К. Мюллер, В. Ф. Драчева, А. Авер-бух) институтом разработана конструкция укрытия грохота по так называемой системе совмещенной аспираций, которая ныне принята к внедрению на действующих и проектируемых фабриках. Эта система оказалась наиболее эффективной в гигиеническом отношении, упростила устройство аспирации на фабриках и на 15—35% сократила объемы воздуха, поступающие на очистные установки.
1 Исследования и разработка оздоровительных мероприятий выполнялись сотрудниками института: Л. А. Глушковым, Н. М. Горлановой, Г. Н. Василевской, М. П. Винокур, И М. Сатон'иным-Бахуревым, Ф. М. Коганом, Л. И. Якшиной.
