Evaluarea impactului asupra mediului a procedeelor de decontaminare a solurilor cu continut de hidrocarburi petroliere

EVALUAREA IMPACTULUI ASUPRA MEDIULUI A PROCEDEELOR DE DECONTAMINARE A SOLURILOR CU CONTINUT DE HIDROCARBURI PETROLIERE

Metoda de depoluare a solurilor contaminate cu produse petroliere prin intermediul sorbentilor (turba), se aplica in cazurile unor scurgeri accidentale. Astfel, se impiedica patrunderea hidrocarburilor petroliere in subteran, contaminarea acviferelor si a zonelor invecinate. Este atat o metoda de prevenire a migrarii poluantilor in subteran, cat si o metoda de tratare, prin biodegradare a poluantilor absorbiti. Materialul sorbent uzat este colectat si tratat ulterior prin metode corespunzatoare (biodegradare: land-farming, biopile).

Biodecontaminarea este o metoda de depoluare din ce in ce mai folosita, in raport cu tehnicile fizico-chimice. Astfel, in USA, aceasta tehnologie reprezinta a doua metoda utilizata (dupa sistemul venting) ca alternativa fata de solutiile “clasice” de imobilizare si incinerare, pentru tratarea COVs si COSVs. Pentru decontaminarea siturilor poluate cu HP se folosesc metodele de boidecontaminare prin biodegradare care aria de aplicabilitate cea mai extinsa.

Aceasta metoda este eficienta si rapida si se poate aplica in cazul unor interventii de urgenta. Este o metoda ce se poate aplica in-situ pentru contaminari de suprafata, cand hidrocarburile petroliere nu au patruns in sol. Este o metoda foarte eficienta in combinatie cu metodele de biodegradare.

Metodele de interventie rapida, folosite pentru colectarea si suprimarea scurgerilor de produse petroliere pe sol sunt (conform U.S. EPA – Oill Spill Respons Program):

	AVANTAJE	DEZAVANTAJE	POTENTIAL IMPACT ASUPRA MEDIULUI
Aplicare sorbenti naturali	sunt materiale biodegradabile resurse regenerabile cost pe unitate scazut , eficienta ridicata reutilizabile si reciclabile pe durata ciclului de viata impact scazut asupra ecosistemelor daca sunt eliberate sau pierdute in timpul operatiei de depoluare perceptia publicului ca aceste materiale sunt prietenoase mediului. usurinta aplicare (manual, mecanic) suprimarii poluantilor in mediul contaminat, fara provocarea unui dezechilibru al ecosistemului vizat nu se genereaza deseuri care sa necesite depozitare pot fi disponibili si sub forma de baraje, pernite, etc.	posibilitate de incendiere in timpul depozitarii producere de praf si dispersie a materialelor sorbente imprastiate eficienta mai scazuta decat unele produse din polipropilena.	- vantul poate imprastia materialul absorbant in vecinatatea zonei afectate
Excavarea	simplitate rapiditate in aplicare posibilitatea eliminarii totale a poluantilor costuri reduse	nu se foloseste metoda daca excavarea va distruge sau penetra straurile impermeabile depozitarea, transportul, manipularea in conditii de siguranta schimbarea caracteristicilor poluantilor; volatilizarea unor compusi	perturbarea ecosistemului vizat
Bioremedierea Lucrare: Proiect didactic Muntii Carpati - geografia Romaniei Referat: Comuna Cotnari - istoric	elimina problema transportului materialului contaminat implementare cu cost scazut se poate realiza cresterea vitezei de biodegradare prin adaugarea de fertilizanti sau microorganisme (biostimularea, biosporirea). impact scazut asupra ecosistemelor eficienta ridicata	durata procesului mare aplicabila doar pentru poluantii biodegradabili impune o anumita permeabilitate a solului
Arderea in-situ	se aplica in cazurile in care vegetatia si solul este puternic contaminata, cand reprezinta o sursa permanenta de contaminare, ori exista posibilitatea ingestiei de catre animale este o metoda rapida , nu este laborioasa, are un cost scazut	imposibilitatea controlarii sin siguranta a arderii impact termal asupra vietuitoarelor generare de fum si cenusa ardere incompleta	perturbarea ecosistemului vizat emisii toxice
Dispersantii	usurinta in aplicare determina dispersia produsului petrolier	aplicare cu un sistem specific eficiena limitata metoda controversata	perturbarea ecosistemului toxicitate potentiala

CONCLUZII

In urma studiilor efectuate se desprind urmatoarele concluzii: 

v      Valorificarea turbei si utilizarea ei in calitate sorbent pentru colectarea petrolului este de perspectiva, gratie faptului ca acest materail sorbtiv se preteaza urmatoarelor cerinte: 1) capacitatea mare de sorbtie a produselor petroliere; 2) sorbent non-toxic; 3) natural;  4) biodegradabil ;5) cu proprietati oleofile si hidrofobe.

v    Capacitatea turbei de retentie a produselor petroliere este mai mare decat a celorlalte produse studiate (rumegus, polipropilena). Are capacitatea de sorbtie a produselor petroliere, de 6 – 12 ori mai mare decat greutatea produsului – functie de natura hidrocarburii petroliere;

v    Distributia granulometrica, capilaritatea turbei confera acestui sorbent proprietati absorbante spectaculoase;

v    Produsul petrolier este retinut in interiorul porilor turbei prin fenomenul de absorbtie prin actiunea de capilaritate sau suctiune;;

v    In turba indigena s-a identificat prezenta unor tulpini bacteriene din genul Pseudomonas si Bacillus,. Numarul de microorganisme prezente in turba este de ordinul a 10 , ceea ce indica prezenta unei microflore active la pH 5,5, deosebit de activa, cel putin in conditii de laborator.

v    Obtinerea unei culturi pure de fungi in turba a demonstrat prezenta in proba de turba a unor tulpini din genul Penicillum si Aspergillus.

v    Se observa predominanta microorganismelor celulozolitice si amonificatoare, ceea ce demonstreaza capacitatea microorganismelor prezente in turba de a degrada substantele organice ce contin carbon si azot.

v    Prezenta fixatorilor de azot si a proteoliticilor in turba demonstreaza ca circuitul elementelor carbon si azot care se desfasoara la nivelul turbei este complet, astfel ca acest substrat poate fi utilizat in diverse scopuri microbiologice.

v    In solul contaminat se constata prezenta in cantitate mare a microorganismelor amonificatoare si proteolitice, precum si a celor celulozolitice.

v    Se poate aprecia ca atat proba de tuba cat si proba de sol contin o mare varietate de microorganisme cu rol in circuitul elementelor biogene si potential capabile sa degradeze produsele petroliere ce contamineaza unele soluri.

v      Tulpinile izolate apartin genului Pseudomonas, sunt Gram negative si pigmenteaza mediul de cultura in galben fluorescent;

v      Experimentele realizate pentru stabilirea conditiilor optime de cultivare au relevat faptul ca microorganismele selectate se dezvolta optim la temperatura de 30⁰C, pH = 6,5 pe un mediu de cultura cu urmatoarea formula: : (NH₄)₂SO₄ = 0,8 g; K₂HPO₄ = 0,2 g; MgSO₄ = 0,1 g; NaCl = 0,1 g; motorina = 5 ml; apa distilata = 1000 ml;

v      Pentru stabilirea capacitatii biodegradative a microorganismelor selectate s-au efectuat experimente in care s-a variat cantitatea de motorina introdusa in mediul de cultura ca unica sursa de carbon. Rezultatele obtinute dupa cultivarea submersa a microorganismelor a demonstrat urmatoarele:

   Metoda gravimetrica utilizata este relevanta pentru dozarea cantitatii de compus petrolier consumat de catre microorganisme;

   Dozele de hidrocarbura utilizate nu au dus la inhibarea dezvoltarii microorganismelor;

   Cel mai mare consum de motorina s-a determinat pe mediul de cultura la care s-a aditionat 2% produs petrolier;

v      Folosirea turbei (material absorbant) ca mijloc de depoluare prezinta avantajul suprimarii poluantilor in mediul contaminat, fara provocarea unui dezechilibru al ecosistemului vizat.

BIBLIOGRAFIE

Doncean Gh., Barbalat, Al. – Strategia cercetarii. Optimizarea proceselor tehnologice, Ed. Performantica, 1992

Curievici, I., Macoveanu, M. – Bazele tehnologiei chimice, IPI, 1991

Curievici I.,(1980), Optimizari in industria chimica, Ed. Didactica si Pedagogica, Bucuresti

Beveridge Gordon S.G. and Schechter Robert S., (1970), Optimization: Theory and Practice, McGraw-Hill, Inc.

Taloi D. (1987): Optimizarea proceselor tehnologice, (Aplicatii in metalurgie), Ed. EA, Bucuresti

Zhmud B.V., Tiberg, F. – Dynamics of capillary Rise, Journal of Colloid and Interface Science , 2000

HACH Handbook (1993), Oil in water analysis by means of UV-VIS, spectroscopic method

Toyoda, Masahiro; Inagaki, Michio (2003), Sorption and Recovery of Heavy Oils by Using Exfoliated Graphite, Spill Sci.Tech. Bul., 8(5-6)

Meyers, W. – Oill spill response guide, NOYDES data Co. newark, NJ, 1994

Burger, J.- Before and After Oill Spill, Rutgers University, Newark, NJ, 1994

EPA Oil Spill Program, Sorbents, (2003), On line at: https://www.epa.gov/oilspill/sorbents.htm, Last update on 2003

Ghalambor, A. (1995), Evaluation and Caracterization of Sorbents in Removal of Oil Spill. Last update on 1995.

Macoveanu M., Juncu G., Vasiliu R. (1987), Hung. J. Ind. Chem., 15(3): 277-283

Pushkarev V.V., Yuzhaninov A.G. and Men S.K., (1983), Treatment of oil containing wastewater, Allerton Press, Inc., New York, NY.

Roulia, M.; Chassapis, K.; Fotinopoulos, Ch.; Savvidis, Th.; Katakis, D.,(2003), Dispersion and Sorption of Oil Spills by Emulsifier-Modified Expanded Perlite, Spill Sci.Tech. Bul., 8(5-6)

Saito Masaki, Ishii Nobuyoshi, Ogura Suguru, Maemura Shinji, Suzuki Hirohisa (2003), Development and Water Tank Tests of Sugi Bark Sorbent (SBS), Spill Sci.Tech. Bul., 8(5-6)

Jonathan B. Snape, Irving J. Dunn, John Ingham, Jiri E. Prenosil, Dynamics of Environmental Bioprocesses. Modelling and Simulation, New York, 1995

Nimitan , e., Comanescu, S. – Ecologia microorganismelor, Ed. Crmi, Iasi,

Ailiesei O., Nimitan E., Comanescu St., (1980), Lucrari practice de microbiologie, Ed. Univ. “Al. I. Cuza”, Iasi

Zarnea G. – Tratat de microbiologie generala, vol 5, Ed. Acad. Rom. Buc., 1994

Topala, N.D. – Microbiologie generala, vol. II, Ed. Univ. “Al.I.Cuza”, Iasi, 1978

Mazareanu, C. – Microbiologie generala, Ed. Alma Terra, Bacau, 1999

ArtenieVlad, Tanase Elvira, Practicum de biochimie generala, Universitatea « Al.I. Cuza », Iasi, 1981

Wise D.L., Trantolo D.J., s.a. , Remediation Engineering of Contaminated Solis, New York, U.S.A, 2000

Breidenbach,C., Muller, R., Which parameters influence the degradative abilities of added microorganisms in soil? In: Contaminated  soil’95/ed. W.J. VAN DEN BRINK, R.BOSMAN, F.ARENDT. Netherlands: Kluwer Academ. Publ., 1995, 1163-1164

Dubourgnier, H., Duval M..N., Bioremediation bazic aspects applicability In: Assainissment des sols ( conference ECOTOP’95)/ed. Par DUBOURGUIER, H.C. s.a. , Bruxelles,1995

Hupe, K., Heerenklage, J., Lutch, J.C., s.a., Enhancement of the biological degradation processes in contaminated soil.  In: Contaminated soil ‘95/ed. W.J.

VAN DEN BrinkK , R.Bosman, F.Arendt.   Netherlands: Kluwer Academ. Publ., 1995, 873-882

Kriston ,E., Gruiz K., Pilot tests for bioremediation of soil contaminated with different types of oil. A comparative study   In: Contaminated soil’95/ed.

Martin A., Biodegradation and bioremediation.San Diego :Academic   Press,1994, 287p.

Ramanand K., Balba M.T., Duffy.J., Biodegradation of select organic pollutants in soil columns under denitrifying conditions. Hazardous Waste & Hazardous Materials, 1995,12, no.1, 27-36.

STAS SR 7877-1 – Metoda gravimetrica de determinare a produselor petroliere

Ali, Ghalambor – Evaluation an caracterization of sorbents in removal of oil spills, University of Southwestern Louisiana, Te chinical Report Series 95-006, 1995

Ali Ghalambor – Composting technology for practical and safe remediation of oil spill residuals, University of Southwestern Louisiana, Te chinical Report Series 98-003, 1998

ASTM F 726-99 (1999), Standard Method of Testing Sorbent Performance of Adsorbent

Burger, J.- Before and After Oill Spill, Rutgers University, Newark, NJ, 1994

Shida, K – Development and application of oil absorbent materials, CMC Tokyo, 1991

Beom Goo Lee, James S., Oill sorption by lignocellulosic fibres, Kenaf proprieties, Processing and products, 1999

Zhmud B.V., Tiberg, F. – Dynamics of capillary Rise, Journal of Colloid and Interface Science , 2000

Pop, E. – Mlastini de turba din RPR, Ed. Acad. Buc., 1960

Davidescu David – Agrochimie horticola, Ed. Acad. Romane, Bucuresti, 1992a

*** PDF/Adobe Acrobat.Strategia de gestionare a deseurilor din industria petrolului.

www. biblioteca.ase.ro/ downres.

4 ***Sorbents. Sorbents,Oil Program,US EPA,www.epa.gov /oilspill /sorbent.

5 *** The Arc Entreprise Inc., Protecting the environmentone spill at a time. P.O.L Sorb. www.arkent.com/products/faq.html.24k

Absorbant 100% natural si biodegradabil'Spill-Sorb'(Prospect-internet ).

Rapport sur les travaux du cycle d’etude sur la protection des eaux de surface et des eaux souterraines contre la pollution par le petrole brut et les produits petroliers.ST/ECE/WATER, 1- 376

Le Floch depollution. Absorbant d’hydrocarbures en rouleaux rolls oil sorbent SPC 150/SPC 152. https://w.w.w.leflochdepollution.com, 121 – 123.

Bence, A. E., K. A. Kvenvolden, and M. C. Kennicutt, 1996, Organic Geochemistry Applied to Environmental Assessments of Prince William Sound, Alaska, after the Exxon Valdez Oil Spill- a review: Organic Geochemistry, v. 24, p. 7-42.

Alexander M., Biodegradation and Bioremediation, Academic Press,San Diego New York Boston London Tokyo Toronto, 1994.