Влияние донных отложений на распад углеводородов

В процессе самоочищения водной среды от углеводородов значительная роль принадлежит донным отложениям, которые, адсорбируя углеводороды, с одной стороны, ведут к уменьшению их содер­жания в воде, а с другой - могут служить при определенных ус­ловиях источником повторного загрязнения воды. При этом нано­сы и взвешенные частицы, действуя как «ловушки», играют зна­чительную роль в миграции нефтяных загрязнений.

Углеводороды в результате адсорбции на взвешенных частицах осаждаются на дно, причем не всегда они остаются на поверхности донных отложений. Сложные физи­ческие, химические и биологические процессы, происходящие на поверхности раздела вода - донные отложения или вблизи него, могут изменять физическое и химическое состояние углеводородов. Кроме того, связанные со взвешенными частицами, углеводороды под воздействием гидрометеорологических факторов могут вновь перейти в толщу воды и возвратиться в повторный цикл с последовательными ста­диями: высвобождение – окисление - осаждение.

В относительно глубоководных районах при наличии придон­ных течений повышенная концентрация нефти в донных отложениях обусловливается также повторным суспендированием взвешенных частиц, содержащих углеводород. В прибрежных и мелководных районах повторное суспендирование частиц и их осаждение на дно имеет даже более важное значение.

Как показали исследования, загрязненность донных отложе­ний углеводородами зависит также от ряда других природных факторов, в том числе от сорбционной способности, в свою очередь обуслов­ленной составом (механическим, химико-минералогическим) и физическими свойствами донных отложении.

Незначительная плотность современных отложений и гидродинамическая активность способствуют загрязнению донных отложе­ний по глубине. При этом в присутствии нефти повышается связан­ность неуплотненных песков и илов, уменьшается дисперсность и пористость, из-за чего часть донных отложений преобразуется в прослой с высоким содержанием нефтяных углеводородов.

Как показали натурные исследования, способность донных от­ложений к адсорбции нефти внутри каждого из гранулометрических типов, в свою очередь, обусловлена также их дисперсностью плотностью и связанностью частиц. Так, судя по полученным данным (таблица 5), прослеживается заметная связь между гранулометрическим составом донных отложений и содержанием углеводородов сорбированных на них.

Содержание нефти в донных отложениях уменьшается от глинистых илов к суглинистым и супесчаным и от пылеватых песков к крупным (табл. 5.2.). При этом увеличение содержания углеводородов в донных отложениях сочетается с уменьшением их от­носительной плотности и увеличением дисперсности, несмотря наобщую для исследованных осадков значительную пористость и рыхлость. Причиной повышенных концентраций в мелкодис­персных донных отложениях, несомненно, является то, что они об­ладают большой сорбционной поверхностью, а, следовательно, и способностью к удерживанию сорбированных веществ.

Таблица 5.2. Содержание углеводородов в различных типах донных отложений

Однако в случае нарушенной структуры донных отложении, либо иного воздействия, на условия залегания величины сорбции каждого из гранулометрических типов могут значительно изме­няться под влиянием гидрометеорологических факторов (волне­ние, течение), дноуглубительных и гидротехнических работ, что многократно наблюдалось в естественных условиях.