Оценивание и контролирование нефтяных загрязнений поверхности моря

Загрязнение Мирового океана нефтепродуктами является одной из важных проблем современной экологии. Контролирование загрязнения морских вод этим веществом осуществляют разными методами.

Нефтепродукты, которые растеклись в виде поверхностной пленки, можно выявить и проконтролировать с помощью дистанционных методов, которые дают возможность выявить и оценить масштабы вреда, пользуясь исследованиями в ультрафиолетовой, видимой и инфракрасной частях спектра. Они делятся на пассивные и активные методы.

Пассивные методы. Применяя их, изучают природное излучение, отраженное или выпущенное системой «нефть - вода». Эффективность использования этих методов зависит от лучеиспускательных и отражающих характеристик поверхности, температуры, параметров атмосферы, спектрального диапазона наблюдений.

Солнечное ультрафиолетовое излучение, падающее на поверхность моря, имеет границы 280—400 нанометров (нм). Оптические свойства воды и нефти существенно отличаются: коэффициент отражения чистой воды составляет 1,5 %, сырых нефтепродуктов — 5-5 %, дизельного топлива 2-3 %. Для выявления нефтяных пленок с помощью исследования этого диапазона используют спектральные сканирующие системы, видеосистемы, аппаратуру с соответствующей оптикой и фильтрами.

При наблюдениях со спутников наиболее информативными для выявления загрязненных районов океана являются наблюдения излучений в интервале 600—800 нм. Усложняет наблюдение в видимом спектральном диапазоне влияние метеоусловий и спектральных особенностей атмосферы.

Измерения в инфракрасном диапазоне основываются на разнице температур чистой воды и покрытой нефтяной пленкой или на разных коэффициентах излучения.

Активные методы. Эти методы дистанционного выявления загрязнений предусматривают использование искусственного источника излучения. К ним принадлежат:

• методы оптической локации, основанные на разных коэффициентах отражения от загрязненной и чистой поверхности;

• методы, основывающиеся на измерении флюоресценции пленок нефти с помощью специальных приборов при рабочих длинах волн 337, 354, 530 нм.

Объем разлитой нефти и толщину пленки можно оценить по ее цвету (табл. 5.5).

Таблица 5.5

Характеристика нефтяных пленок на поверхности воды

Внешний вид	Толщина, мкм	Количество нефти, л/км2
Едва заметная	0,038	44
Серебряный отблеск	0,076	88
Следы окраски	0,152	176
Ярко окрашенные разводы	0,305	352
Тускло окрашенные разводы	1,016	1170
Темно окрашенные разводы	2,032	2340

Для контролирования содержания нефти и нефтепродуктов в сточных водах используют такие методы:

• турбодиметрический, основывающийся на изменении способности нефтесодержащих вод поглощать свет (прибор регистрирует степень ослабления светового потока, который проходит сквозь слой воды);

• люминесцентный, основой которого является способность отдельных фракций нефти под действием ультрафиолетового луча люминисцировать, что фиксирует специальный прибор;

• поглощение ультрафиолетового излучения отдельными фракциями нефти и инфракрасного излучения (λ = 3,4-3,5) всеми углеводами.

В Украине широко применяют анализатор суммарного содержания нефти и нефтепродуктов в сточных водах «Волна-2», а за границей – прибор «Осма-32» фирмы «Хариба» (Япония).

Используя анализаторы содержания нефти и нефтепродуктов в сточных водах и дистанционные методы выявления на поверхности воды нефтяных пленок, можно оперативно и эффективно бороться с этим видом загрязнения.