Материалы студентам (рефераты, курсовые, дипломные) » Идентификация нефтяной составляющей органического загрязнения гидросферы

По данным ИК-спектроскопии состава аквабитумоидов отмечается доминирование углеводородных соединений над кислородсодержащими: интенсивность полосы поглощения (п.п.) метильной группы (1465 см-1) значительно превышает интенсивность карбонильной группы (1720-1725 см-1); в спектрах четко проявляется п.п.720 см-1, что свидетельствует о присутствии в составе ВРОВ длинноцепочечных парафиновых структур; кислородсодержащие структуры представлены карбоновыми кислотами и кетонами (приуроченность п.п. карбонильной группы к интервалу 1722-1726 см-1), что также характерно для соединений, генетически близких к нефтям [1].

Увеличение времени контакта нефть-вода до 7 суток привело к дальнейшему повышению уровня органического загрязнения вод, однако доля углеводородных соединений (нефтепродуктов) снизилась до 0.15 мг/л (3% от ХБА) с одновременным повышением роли кислородсодержащих соединений (интенсивность п.п. карбонильной группы сопоставима с п.п. метильной группы). В процессе дальнейшей трансформации водорастворенной органики (21 сут) углеводородные структуры (нефтепродукты) в составе аквабитумоидов полностью исчезают, что связывается с деятельностью углеводородокисляющих бактерий, присутствие которых зафиксировано в использованных для эксперимента нефтях.

Появление в ИК-спектрах четко выраженной интенсивной п.п.1000-1040 см-1, ранее отсутствующей, может быть связано как с присутствием в составе органических соединений гетероэлементов (например, серы), так и с проявлением кислородсодержащих соединений типа сложных ароматических эфиров. Приуроченность данных структур к смолисто-асфальтеновой фракции ХБА свидетельствует об их генетической связи с окислительными процессами. Данные структуры носят относительно устойчивый характер, т.к. проявляются и на более поздних стадиях преобразования нефтей.

Анализ фракционного состава аквабитумоидов методом тонкослойной хроматографии показал, что в процессе биодеградации нефтей доля метаново-нафтеновых и нафтено-ароматических соединений в составе аквабитумоидов снижается при одновременном увеличении содержания смолисто-асфальтеновой фракции.

Приведенные данные свидетельствуют, что при непосредственном попадании нефти в воду признаки нефтяного загрязнения гидросферы могут носить кратковременный характер вследствие относительно быстрой (1-5 сут) биодеградации углеводородных соединений нефтяного происхождения. Показателями "свежего" нефтяного загрязнения гидросферы является присутствие в водах низкомолекулярных ароматических УВ (бензол и его гомологи), повышенное содержание в аквабитумоидах метаново-нафтеновых УВ, в составе которых присутствуют низкомолекулярные алканы (С13-20), и нафтено-ароматических соединений. Процесс биодеградации нефтяных соединений в водной среде сопровождается коренной перестройкой структурно-группового состава, образованием новых соединений (ненасыщенные структуры типа алкенов и др.) и накоплением в составе аквабитумоидов бенз(а)пирена.

Из результатов моделирования поведения системы "торф - вода" следует, что органика торфяного типа также может служить источником формирования повышенного органического фона гидросферы, в составе которого присутствуют битуминозные компоненты (ХБА 7-18 мг/л) и соединения углеводородного типа (нефтепродукты - до 2-4 мг/л). Специфической особенностью данного гидрохимического фона является преобладание в составе аквабитумоидов смолисто-асфальтеновых соединений при подчиненной роли метано-нафтеновых УВ, представленных преимущественно высокомолекулярными алканами (С24-34), и практически полном отсутствии ароматических соединений.