Влияние солености воды на эффективность диспергентов нефти

Проведена сравнительная оценка эффективности применения ряда промышленно выпускаемых диспергентов (Finasol OSR 52 (Франция), Slickgone NS и Slickgone EW (Великобритания)) для ликвидации разливов трех образцов сырой нефти, добываемых на территории Российской Федерации и отличающихся по физико-химическим свойствам (особо легкая, тяжелая и битуминозная), в водах различной солености. Для оценки использовали адаптированный вариант стандартной лабораторной методики ASTM F2059-17 «Standard Test Method for Laboratory Oil Spill Dispersant Effectiveness Using the Swirling Flask» (так называемый SFT-тест). Низкоэнергетическая методика выбрана для установления условно нижних границ эффективности применения диспергентов. Сравнительные испытания эффективности диспергентов были осуществлены при максимальном разрешенном на территории Российской Федерации в соответствии со СТО 318.4.02–2005 «Правила применения диспергентов для ликвидации разливов нефти» отношении диспергент – нефть, равном 1:10, температуре воды плюс 20 °C и ее солености, равной 0, 5, 10, 20 и 35 ‰. Выявлено, что исследуемые диспергенты малоэффективны для рассеивания тестируемых образцов нефти при солености воды, равной 35 ‰. Показана общая тенденция увеличения эффективности диспергентов при уменьшении солености воды. Установлено, что все рассматриваемые препараты непригодны для применения во всем изучаемом интервале солености в случае разлива битуминозной нефти с высоким содержанием асфальтенов и полярных соединений. Для всех диспергентов определены границы их использования в зависимости от солености воды. В качестве порогового принято значение эффективности, равное 45 %, законодательно утвержденное в США и Мексике. Доказано, что вследствие неуниверсальности действия диспергентов перед их применением необходимо проведение предварительной экспериментальной проверки их эффективности с использованием образца разлитой нефти в климатических и гидрохимических условиях, соответствующих потенциальному району применения.

1. Bonvicini S., Bernardini G., Scarponi G. E., et al. A methodology for Response Gap Analysis in offshore oil spill emergency management / Mar. Pollut. Bull. 2022. Vol. 174. 113272. DOI: 10.1016/j.marpolbul.2021.113272

2. Barker C. H., Kourafalou V. H., Beegle-Krause C. J., et al. Progress in operational modeling in support of oil spill response / J. Mar. Sci. Eng. 2020. Vol. 8. N 9. P. 1 – 55. DOI: 10.3390/jmse8090668

3. Etkin D. S., Nedwed T. J. Effectiveness of mechanical recovery for large offshore oil spills / Mar. Pollut. Bull. 2021. Vol. 163. 111848. DOI: 10.1016/j.marpolbul.2020.111848

4. Ананченко Б. А., Литвинец С. Г., Мартинсон Е. А. и др. Лабораторные методы оценки эффективности диспергентов, применяемых в различных странах при ликвидации разливов нефти в морских условиях / Теоретическая и прикладная экология. 2021. № 1. С. 40 – 52. DOI: 10.25750/1995-4301-2021-1-040-052

5. Nazar M., Shah M. U. H., Ahmad A., et al. Ionic Liquid and Tween-80 Mixture as an Effective Dispersant for Oil Spills: Toxicity, Biodegradability, and Optimization / ACS Omega. 2022. Vol. 7. P. 15751 – 15759. DOI: 10.1021/acsomega.2c00752

6. Farahani M. D., Zheng Y. The Formulation, Development and Application of Oil Dispersants / J. Mar. Sci. Eng. 2022. Vol. 10. N 3. P. 1 – 19. DOI: 10.3390/jmse10030425

7. Kandeel E. M., El-Din M. R. N., Badr E. E., et al. Synthesis and Evaluation of New Anionic Gemini Dispersants as Oil Dispersants to Treat Crude Oil Spill Pollution / J. Surfactants Deterg. 2020. Vol. 23. N 4. P. 753 – 770. DOI: 10.1002/jsde.12386

8. Aeppli C., Mitchell D. A., Keyes P., et al. Oil Irradiation Experiments Document Changes in Oil Properties, Molecular Composition, and Dispersant Effectiveness Associated with Oil Photo-Oxidation / Environ. Sci. Technol. 2022. Vol. 56. N 12. P. 7789 – 7799. DOI: 10.1021/acs.est.1c06149

9. Литвинец С. Г., Мартинсон Е. А., Кузнецов С. М. и др. Сравнительная оценка эффективности твердых и жидких диспергентов в условиях моделирования разливов нефти и нефтепродуктов / Теоретическая и прикладная экология. 2022. № 1. С. 115 – 123. DOI: 10.25750/1995-4301-2022-1-115-123

10. Grechishcheva N., Kuchierskaya A., Semenov A., et al. Evaluation of the dispersants effectiveness using the baffled flask test / J. Environ. Eng. Landscape Manage. 2022. Vol. 30. N 1. P. 106 – 113. DOI: 10.3846/jeelm.2022.16317

11. Сальников А. В., Цхадая Н. Д. Определение эффективности диспергентов для ликвидации аварийных разливов нефти в морях арктического региона / Нефтяное хозяйство. 2018. № 4. С. 104 – 107. DOI: 10.24887/0028-2448-2018-4-104-107

12. Осипов К., Мокочунина Т. В., Панюкова Д. И. и др. Сравнение стандартных методик определения эффективности диспергентов нефти в лабораторных условиях: их преимущества и недостатки / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2021. Т. 87. № 1. С. 23 – 29. DOI: 10.26896/1028-6861-2021-87-1-23-29

13. Осипов К., Панюкова Д. И., Мокочунина Т. В. и др. Влияние солевого состава воды на результаты определения эффективности диспергентов нефти в лабораторных условиях / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2021. Т. 87. № 9. С. 5 – 11. DOI: 10.26896/1028-6861-2021-87-9-5-11

14. National Research Council. Oil spill dispersants: Efficacy and Effects. — Washington, DC: The National Academies Press, 2005. — 396 p.

15. Merlin F., Zhu Z., Yang M., et al. Dispersants as marine oil spill treating agents: a review on mesoscale tests and field trials / Environ. Syst. Res. 2021. Vol. 10. Article 37. DOI: 10.1186/s40068-021-00241-5

16. Fu H., Li H., Bao M., et al. Mesoscale evaluation of oil submerging and floating processes during marine oil spill response: Effects of dispersant on submerging stability and the associated mechanism / J. Hazard. Mater. 2022. Vol. 436. 129153. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2022.129153

17. Jørgensen K. S., Kreutzer A., Lehtonen K. K., et al. The EU Horizon 2020 project GRACE: integrated oil spill response actions and environmental effects / Environ. Sci. Eur. 2019. Vol. 31. DOI: 10.1186/s12302-019-0227-8