С разливами нефти в Арктике поможет бороться новый экологически безопасный реагент
<div>
Ученые разработали экологически безопасный реагент для удаления нефтяных разливов в условиях Арктики, сообщает <a target="_blank" href="https://www.rscf.ru/news/chemistry/fosfolipidy-i-izobutanol-s-razlivami-nefti-v-arktike-pomozhet-borotsya-novyy-ekologicheski-bezopasny/"><span style="color: #00aeef;">Российский научный фонд</span></a>. За основу авторы взяли фосфолипиды — молекулы, из которых состоят оболочки всех живых клеток, — и спирт изобутанол. В эксперименте предложенный состав позволил всего за минуту уменьшить площадь нефтяного пятна на 89–93% как при комнатной (22°С), так и при пониженных (0°С и 7°С) температурах. Благодаря этому новый реагент может стать эффективным средством очистки арктических морей от нефтяных разливов.<br>
<br>
Результаты исследования, поддержанного <a target="_blank" href="http://rscf.ru/project/22-13-00410/"><span style="color: #00aeef;">грантом</span></a> Российского научного фонда (РНФ), <a target="_blank" href="http://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2024.117375"><span style="color: #00aeef;">опубликованы</span></a> в журнале <i>Marine Pollution Bulletin</i>. <br>
<br>
В арктических морях активно осваиваются месторождения нефти, при этом деятельность по добыче и транспортировке этого сырья связана с риском нефтяных разливов. Нефтяные пятна могут нанести значительный вред и так чувствительным к человеческой деятельности водным экосистемам. Это связано с тем, что нефть оказывает токсический эффект на рыб и других морских обитателей, а также ухудшает поступление кислорода в воду. Поэтому для Арктического региона особенно актуальны технологии очистки морей от нефтяных разливов. <br>
<br>
Ученые из Российского государственного университета нефти и газа (национального исследовательского университета) имени И.М. Губкина (Москва), Федерального исследовательского центра Красноярский научный центр СО РАН (Красноярск), Института нефтехимического синтеза имени А.В. Топчиева РАН (Москва) и Института общей и неорганической химии имени Н.С. Курнакова РАН (Москва) разработали экологически чистые реагенты-собиратели нефти и нефтепродуктов, которые сокращают площадь разливов, стягивая тонкую нефтяную пленку на воде до толщины, при которой ее можно собрать специальными устройствами — скиммерами — или сжечь. <br>
<br>
Готовый реагент состоит из фосфолипидов, выделенных из измельченных соевых бобов — дешевого и доступного сырья, — и изобутилогового спирта. Фосфолипиды — соединения, из которых состоят оболочки (мембраны) любых живых клеток. Полученный реагент легко разлагается в окружающей среде, а потому не приводит к ее загрязнению. <br>
<br>
Авторы смоделировали нефтяной разлив, вылив образец нефти в контейнер с водой комнатной температуры (около 22°С) и охлажденной до 0°С и 7°С. После того, как нефтяные пятна растеклись по поверхности воды, исследователи нанесли на воду синтезированный реагент. <br>
<br>
Эксперимент показал, что уже в течение одной минуты после нанесения реагент уменьшил площадь нефтяного пятна на 93% при комнатной температуре и на 89% при охлаждении. При этом толщина нефтяной пленки за счет ее сжатия в более плотный слой увеличилась в 1,6–2,6 раза (с 0,1 до 1,6–2,6 миллиметров). При такой толщине нефтяной пленки ее уже можно удалить с поверхности воды нефтесборной техникой или, не извлекая, сжечь на месте разлива. Поэтому реагенты, способные увеличить толщину пленки до 1 миллиметра и более, считаются эффективными. Когда ограничить распространение нефтяного пятна плавучими боновыми заграждениями невозможно, единственный способ увеличить толщину нефтяной пленки — применение реагентов-собирателей нефти.<br>
</div>
<p>
</p>
<p>
<img width="462" src="https://www.rscf.ru/import/%D0%BF%D0%A5%D0%AF%D0%A1%D0%9C%D0%9D%D0%98%CC%86%201.%20%D1%85%D0%93%D0%9B%D0%95%D0%9C%D0%95%D0%9C%D0%A5%D0%95%20%D0%A0%D0%9D%D0%9A%D0%AB%D0%A5%D0%9C%D0%A8%20%D0%9C%D0%95%D0%A2%D0%A0%D0%AA%D0%9C%D0%9D%D0%98%20%D0%9E%D0%9A%D0%95%D0%9C%D0%98%CC%86%D0%A5%20%D0%9E%D0%9D%D0%AF%D0%9A%D0%95%20%D0%94%D0%9D%D0%90%D0%AE%D0%91%D0%9A%D0%95%D0%9C%D0%A5%D0%AA%20%D0%9F%D0%95%D0%AE%D0%A6%D0%95%D0%9C%D0%A0%D0%AE%20%D0%9E%D0%9F%D0%A5%200%E2%95%9F%D1%8F,%207%E2%95%9F%D1%8F%20%D0%A5%2022%E2%95%9F%D1%8F.jpg" height="447" style="width: 857.009px;"><br>
</p>
<p>
</p>
<div>
<i>Изменение толщины нефтяной пленки после добавления реагента при 0°С, 7°С и 22°С. Источник: Morozov et al. / Marine Pollution Bulletin, 2024<br>
</i> <br>
Кроме того, авторы впервые изучили методами магнитно-резонансной томографии (МРТ) и ядерного магнитного резонанса (ЯМР), как реагент влияет на взаимодействие нефти с водой и образование льда в месте разлива. Эти подходы позволили определить, что присутствие реагента-собирателя нефти меняет внутреннюю структуру и текстуру поверхности льда под нефтяным пятном, а также его теплофизические свойства. <br>
<br>
Так, в образцах воды с нефтью, но без реагента в процессе замерзания образовалось характерное "бутылочное горлышко". Это ситуация, когда по мере превращения воды в лед еще не замерзшая вода выдавливается образующимися кристаллами льда в направлении движения фронта замерзания. При использовании реагента структура льда оказалась иной из-за того, что вытесняемая вода не «выдавливалась», а замерзала внутри поликристаллической структуры льда. Понимать, как реагенты влияют на замерзание и оттаивание нефти и воды важно, поскольку эти процессы играют значительную роль в балансе солености, циркуляции воды в океане, экологии морских обитателей, отражении солнечного света, тепло- и массообмене в атмосфере. <br>
<br>
<i>"По эффективности наш реагент превосходит большинство известных соединений для удаления разливов нефти, при этом имеет важное преимущество — он экологичен, поскольку относится к быстроразлагаемым реагентам. В дальнейшем мы планируем протестировать новый состав для удаления нефтяных пятен в природных условиях, чтобы учесть все имеющиеся в естественной среде факторы, например, ветер и течения"</i>, — <b>Делгир Санджиева</b>, кандидат химических наук, старший научный сотрудник ИНХС РАН, доцент кафедры общей и прикладной химии РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина<br>
<br>
Источник: <a target="_blank" href="https://www.rscf.ru/news/chemistry/fosfolipidy-i-izobutanol-s-razlivami-nefti-v-arktike-pomozhet-borotsya-novyy-ekologicheski-bezopasny/"><span style="color: #00aeef;">Российский научный фонд</span></a>
</div>
<blockquote>
<p>
</p>
</blockquote>
Кольский залив загрязнен: экологи оценили риски для Баренцева моря и Арктики
<p>
</p>
<div>
Изучение состава углеводородов в поверхностном микрослое (на границе раздела фаз вода-воздух), воде, льдах и осадках Баренцева моря регулярно выполняется Институтом океанологии им. П.П. Ширшова РАН для определения их происхождения – природного или антропогенного, чтобы дать оценку загрязненности акваторий шельфа нефтью и нефтепродуктами. <br>
<br>
<i>"Показано, что в воде и осадках доминируют соединения углеводородов природного происхождения",</i> — <a target="_blank" href="https://mskgazeta.ru/obshchestvo/kol-skij-zaliv-zagryaznen-ekologi-ocenili-riski-dlya-barenceva-morya-i-arktiki-14371.html"><span style="color: #00aeef;">рассказала</span></a> "Московской газете" исполняющая обязанности заместителя директора по научной работе геологического направления Института океанологии РАН, руководитель лаборатории, кандидат геолого-минералогических наук <b>Марина Кравчишина</b>. — <i>"Источниками углеводородов являются морская биота, а также разгружающиеся на дне метансодержащие флюиды, поступающие из осадочных толщ и связанные, очевидно, с дегазацией углеводородов над нефтегазовыми залежами. Антропогенным источником углеводородов является прежде всего судоходство на юге Баренцева моря. Согласно данным из космоса и нашим натурным наблюдениям, в южной части Баренцева моря сосредоточено наибольшее количество нефтяных плёнок. Загрязнение в районах судоходных путей (транспортировка грузов, нефтепродуктов и рыболовство) отмечается, но не является угрожающим для экосистемы Баренцева моря. Существенное </i><a target="_blank" href="https://murmansk.rbc.ru/murmansk/16/07/2024/66964b549a79472e1865c79f?ysclid=m5rxkqiq6t128820061"><span style="color: #00aeef;"><i>загрязнение</i></span></a><i> нефтепродуктами наблюдается только в районах портовых сооружений в Кольском заливе".</i> <br>
<br>
Что касается загрязнения воды, гидробионтов и осадков Баренцева моря тяжелыми и токсичными металлами и металлоидами (например, медь, кадмий, свинец, никель, хром, мышьяк и другие), этот вопрос требует более тщательного исследования ввиду климатических изменений, которые наблюдаются на Западно-Арктическом шельфе Северной Евразии, отметила учёный. <br>
<br>
Из-за климатических колебаний биогеохимические циклы многих химических элементов могут претерпевать существенные изменения в экосистеме Баренцева моря. Известно, что концентрации хрома, никеля и кобальта в его осадках существенно выше фоновых значений, характерных для морских осадков арктических морей. Поступление никеля и кобальта в морскую среду, очевидно, связано с добычей и переработкой кобальтоникелевых руд на Кольском полуострове. Однако в целом для открытых районов Баренцева моря не наблюдается значимого загрязнения тяжелыми и токсичными металлами и металлоидами. Можно говорить лишь о слабом влиянии антропогенных источников поступления тяжелых металлов в открытые районы моря. <br>
<br>
В то же время антропогенное воздействие на береговую зону и морскую экосистему Кольского залива может вызывать большую тревогу. В Кольском заливе наблюдается загрязнение такими химическими элементами, как свинец, цинк, кобальт, ртуть, никель, кадмий, медь и мышьяк. Разные уровни (от сильного до умеренного) загрязнения воды и осадков в разных районах залива. В районах портовых сооружений поверхность дна часто покрыта техногенных мусором. <br>
<br>
<i>"В настоящее время уровни загрязнения воды и осадков Баренцева моря долгоживущими радионуклидами не превышают фоновых значений или ниже таковых. Только на литорали Кольского и Мотовского заливов в макрофитах могут накапливаться повышенные концентрации радиоактивных изотов цезия", </i>— заключила Марина Кравчишина. <br>
<br>
Если говорить о нефтезагрязнении Баренцева моря, то это сотни тонн нефтепродуктов в год, сообщил "Московской газете" исполнительный директор проекта "Земля касается каждого" <b>Владимир Чупров</b>. - <i>"Это то, что приносится в Баренцево море по реке Печора. Если говорить о Кольском заливе, там другой показатель — предел допустимых концентраций, как правило, превышает допустимый показатель по нефтепродуктам. Запасы, популяции промысловых рыб в Баренцевом море во многом истощены. Рыбодобыча в регионе эксплуатирует около 20 видов рыб. Пластиковое загрязнение: н</i><i>аблюдается сильный вынос к берегам рыболовецких снастей, выполненных из полимеров. Это присуще любой современной акватории, и арктической тоже. Заброшенные участки на берегу, посёлки, гаражи — там часто находятся протекающие бочки с ГСМ, какая-нибудь бесхозная химия, всё это тоже просачивается в Баренцево море. Нефтеперевозки по Баренцеву морю: там нет танкеров "река-море", меньше аварий по сравнению с Керченским проливом, но риски остаются".</i> <br>
<br>
Есть и ещё один фактор: дым и сажа ландшафтных пожаров в европейской части России доходят до Баренцева моря и Арктики и вместе с продуктами деятельности платформы "Приразломная" ускоряют таяние арктических льдов. Отдельно стоит отметить, что любой танкер, перевозящий нефть и нефтепродукты по Баренцеву морю, рискует столкнуться с айсбергом, попадая в арктический туман, это очень серьёзные риски для любого судна в период дрейфования айсбергов, заключил Владимир Чупров.<br>
<br>
Источник: <a target="_blank" href="https://mskgazeta.ru/obshchestvo/kol-skij-zaliv-zagryaznen-ekologi-ocenili-riski-dlya-barenceva-morya-i-arktiki-14371.html"><span style="color: #00aeef;">Московская Газета</span></a>
</div>
<p>
</p>