Стихийно-разрушительные процессы антропогенного характера
АНАКА Институт Экологии Салимов Э.А. Помимо процессов природного характера (землетрясение, наводнения, сели, оползни) существуют столь опасные явления антропогенного характера как разлив нефти. В результате аварий на нефтеналивных танкерах, или разрывов в подводных турбопроводах, нефть разливается по водетончайшим слоем, растекаясь под воздействием натежения в виде пятна /слика/ пока не достигнет мономолекулярного слоя. Толщина нефтяного слика колеблется от 0.15 до 1мкм/150-1000л/км2/(1).Одна тонна сырой нефти загрязняет 12 км2 поверхности моря .Основная масса разлитой нефти сосредоточена в ядре слика.Легкие фракции нефти, испаряются в атмосферу.За 5-8 нефти в пределах 20-40%. Из атмосферы загрянающие вещества частично возвращаются в море с дождем и другими осадками, и постепенно распространяются по поверхности воды.Нефтяные пятна,комочки и дисперсная нефть – основные формы загрязнения, но чаще всего они не совпадают с очагами загрянений. Блогодаря ветрам и течению, нефтяной слик переносится на большие расстояния. Скорость дрейфа слика примерно состовляет 4% от скорости ветра.Существенное влияние на распространение нефтяного слика оказывает волнение. В результате его воздействия пленка разрывается на отдельные полосы, паралелльные крупным волнам. Под воздействием волнения и ветра нефтяная пленка постепенно трансформируется в комочки, «нефтяные агрегаты», покрытые водорослями и диатоменами, т.е. коричневые смолистые комочки размером 0,5-8мм. Нефтяная пленка изменяется режим волнения. Известно несколько механизмов :1/уменьшение поверхностного натяжения, что приводитк гашению низкочастотных волн:2/ распространение нефтепродуктов и опускание коагуляционных частиц изменяют стратификацию плотности верхнего слоя, за счет чего могут нарушаться дисперсионные соотношения для волн. Нефтяной пленкой гасятся и капелярные волны, и короткие гравитационные длиной до полуметра. Длина волн, которые гасятся наиболее сильно, зависит от типа и концентрации нефти. Нефтяная пленка влияет на тепловой режим верхнего слоя, так как она изменяет:1/ скорость испарения :2/радиационный обмен;3/турбулентный поток воздуха от поверхности воды и обратно. Скорость испарения воды уменьшается, что в свою очередь уменьшает охлаждение.Результатирующая тепловая аномалия зависит от конкретных условий. Глобальный мониторинг нефтяных разливов проводится по единовременным наблюдениям и не имеет своего продолжения, поэтому трудно проследить его динамику. Важной задачей является обнаружение района загрязнения, которая эффективно решается с помощью комплексных наблюдений, используя космические, авиационные и морские средства./2/Методы дистанционного обнаружения разливов нефти основаны на различных свойствах нефтяной пленки и поверхности воды, которые отличаются различными отражательными и излучательными способностями, коэфицмэнтами теплопроводности и поверхностями натяжения. Для обнаружения разливов и контроля чистоты поверхности моря служат различные приборы, основанные на принципах радиолокации, пассивной микроволновой радиомеррии, инфрокрасного, ультрофиолетового и когерентного излучения.Дистанционные обнаружения пленки нефти на море фиксируются благодаря:1/ изменению оптических характеристик поверхности, приводящие к изменению отражательных и поглощяющих свойств ее в различных областях спектра ;2/ изменеию физического состояния самой поверхности в следствии изменения, пеноопразования, испарения под влиянием пленки.Эти изменения так же сказываются на характеристике отражения и излучения и электромагнитных волн. В дистанционном обнаружении нефтяных загрязнений морской поверхности используются пассивные и активные методы. Пассивные методы обнаружения нефтяной пленки проводятся в ултьтрофиолетовой и видимой областях. Максимальный контраст между пленкой и водой на волнах короче 400нм и длинее 600нм, минимальный в областях 450-500нм.Яркость слоя пленки на водной поверхности зависит от ее толщины. Самые тонкие пленки практически прозрачны. При толщине пленок порядка длины волны яркость максимальна.Толстые пленки кажутся более темными. /3/ К активным относятся:радиолокационный, лазерный, флюрометрический. Радиолокационный, метод дает возможность картировать нефтяные загрязнения при аварийных разливах нефти. Принципиально радиационный метод позволяет определить не только пленку, но и при нефти. Точность опеределения границ пятна зависит от апертуры антенной системы локатора и при использовании локатора с синтезираванной апертурой составляет 10-20м при высоте съемки 1км.Преимущество этого метода заключается в его не чуствительности к метеорологическим условиям. Лазерный метод совпвдает с локационным, только вместо радара использует лидар.Суть метода основана на излучении ИК-спектра с λ=10.6 мкн. Этот лазер особенно интересен, так как он работает в «окне прозрачности» атмосферы.Здесь рассчитываются контрасы «пленка- чистая» водав спектральной области 0,3-1 мкм для нормального обучения. Самый большой контрастпорядка 80% наблдается в области 10-12 мкм .В видимой и ближней ИК-области контрасы также значительный, в среднем они состовляют 40-50%.Наибольший контраст оказывается для лазера на СО2, наименьший для неоновых с λ=3,30;3,40 мкн. Флюорометрический метод основан на вазбуждении свечения нефтяной пленки активной подсветкой что позволяет сравнительно проще проводить идентификацию нефти. В основе ее лежит наличие характерного для каждого нефтепродукта своего спектра флюорестенции и , кроме того, связь некоторых характеризующих это излучение величин с плотностью нефтепродукта./4/ В заключении следует отметить, что оптимальный подход должен обеспечивать получение следующей информации: 1)факт наличия пленки:2)площадь и форма нефтяного пятна:3) толщина пленки:4) тип нефтепродукта:5)возраст загрязнения:6)направление и скорось перемещения пятна. При выборе технических средств и технологий ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов решается широкий круг вопросов, таких как состояние окружающей среды в момент разлива и после него, определение состава и характеристик разлитого вещества. Методы ликвидации не могут быть шаблонами. В каждом конкретном случае необходимо выбрать комплекс средств, которые обеспечат быструю ликвидацию аварий и предотвратят дальнейщее загрянения локализовали бы загрязненную зону.
Литература 1.Нельсон-Смит А. Загрянения моря нефтью. Л.Гидрометеоиздат.1973г.124с. 2.Себастьян А,Герлах Загрязнение морей-Диагноз и терапия. Л.Гидрометеороиздат 1985г.263с 3.Шифрин К.С. Дистанционное излучение океанов и внутренных водоемов оптическими методами(сб. оптическими методы излучения океанов и внутренных водоемов) Океанология 1977г вып2 стр 371-374 4.Шифрин К.С., Рабинович Ю.И., Щукин Г.Г. Некоторые результаты изменение микроволнового излучения в свободной атмосфере «Метерология и гидрология» 19899 №17 стр 17-25
Этот пост — одно из немногих исключений, когда читаешь с интересом и что-то для себя выносишь. Спасибо Вам. Добавлю в избранноеhttp://voronezh.recikl.ru/ - .
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи. [ Регистрация | Вход ]
