Индивидуальный проект по теме «Тобольский гений и Самотлорская нефть»

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«СРЕДНЯЯ ШКОЛА №34»

Индивидуальный проект

по ___химии____

по теме «Тобольский гений и Самотлорская нефть»

                                                                Выполнила:

                                                                 ученица 11 класса А

                                                                 Денисова Александра

                                                                Руководитель:

                                                                учитель химии                                                              

                                                                Ермакова Елена Владимировна

Нижневартовск 2019 

СОДЕРЖАНИЕ

План исследований        3

Признание гениальности  Д.И. Менделеева        5

1.Изучение Д.И. Менделеевым русского нефтяного дела.        7

2. Взгляд Д.И. Менделеева на переработку нефти и нефтепродуктов.        10

3. Деятельность Д.И. Менделеева по охране окружающей среды.        11

4. История открытия Самотлорской нефти.        12

5. Воздействие нефтегазовой отрасли на окружающую среду.        14

6. Экологическая катастрофа в ХМАО.        15

7. Меры ликвидации аварий и их последствий.        16

8. Практическая часть.        18

8.1. Методика проведения эксперимента.        19

1. Определение максимальной сорбционной емкости природных сорбентов.        19

2. Исследование способности природных сорбентов очищать от  нефти воду и почву.        19

3. Исследование нефтепоглощающих сорбентов из древесных опилок.        21

4. Исследование нефтепоглощающих сорбентов из разных видов мхов        22

9. Заключение.        26

Библиографический список использованной литературы.        28

«Тобольский гений и Самотлорская нефть»

План исследований

Я люблю свою страну, как мать, а свою науку,

как дух, который благословляет, освещает

и объединяет все народы для блага и мирного                         развития духовных и материальных богатств  

Д.И. Менделеев

Целью работы «Тобольский гений и Самотлорская нефть» является - проведение исследования, подтверждающего слова Д.И.Менделеева об использовании для очистки от загрязнений «повсюдных», веществ, которые находятся рядом, стоят недорого, и после применения могут использоваться как вторичное сырье. Найти доказательства тому, что научные труды Д. И. Менделеева, оказались  достаточными, чтобы гениальность этого выдающегося ученого была признана в мире и являются актуальными и в 21 веке.

Задачи исследования:

• Изучить научную литературу.
• Экспериментальным путем исследовать природные сорбенты на способность к поглощению нефти из воды;
• Описать результаты исследования, составить рекомендации, основанные на проведенном эксперименте.

Исследовательская работа состоит из двух частей:

I) Теоретическая.

Направления исследования:

1. Признание гениальности Д.И. Менделеев.
2. Изучение Д.И. Менделеевым русского нефтяного дела.
3. Взгляд Д.И. Менделеева на переработку нефти и нефтепродуктов.
4. Деятельность Д.И. Менделеева по охране окружающей среды.
5. История открытия Самотлорской нефти.
6. Воздействие нефтегазовой отрасли на окружающую среду .
7. Меры ликвидации аварий и их последствий.

II) Практическая.

Объекты исследования на способность поглощать нефть из воды и почвы:

• Природные сорбенты древесные опилки и мох;
• Бытовые отходы;

Методики исследования:

• Определение максимальной сорбционной емкости природных сорбентов.
• Исследование способности природных сорбентов очищать от  нефти воду и почву.
• Исследование нефтепоглощающих сорбентов из древесных опилок.
• Исследование нефтепоглощающих сорбентов из разных видов мхов.

«Тобольский гений и Самотлорская нефть»

Сейте разумное, доброе, вечное.

Сейте! Спасибо вам скажет сердечное

Русский народ.

Н. А. Некрасов.

Признание гениальности  Д.И. Менделеева

О великом человеке судят по его вечным и добрым деяниям. Одним из таких людей, по праву является  Дмитрий Иванович Менделеев. Русский народ чтит память и вспоминает с благодарностью об этом с большой буквы гражданине, так как он, прежде всего, думал о благе России, о достойном её будущем и вдохновлялся мыслью о том, что «посев научный взойдёт для жатвы народной».

Достижения и поступки Д.И. Менделеева  говорят об  истинном патриотизме и любви к Родине, и имя    его  стало предметом гордости российского гражданина. Широкую известность приобрело имя Д. И. Менделеева благодарную память сохранило о нем человечество, назвав его именем учебные заведения, промышленные предприятия, населенные пункты… .

В мае 1955 г. группой американских ученых под руководством Глена Сиборга был получен 101-й элемент семейства актиноидов. В честь Д. И. Менделеева его назвали менделевием. «Мы, американские ученые— писал Глен Сиборг,— были горды и счастливы тем, что смогли возвеличить его имя, назвав элемент 101 менделевием».

Летом 1912 г. на Байкале горным инженером К. Ф. Егоровым был найден серо-черный высокорадиоактивный минерал с полуметаллическим блеском. В знак признания больших заслуг Д. И. Менделеева минерал получил название менделеевит.

Город Тобольск — родина Д. И. Менделеева — переименован в г. Менделеев. Название Тобольск сохранилось за железнодорожной станцией, которая находится в 14 км от города. Педагогический институт в этом городе также носит имя своего великого земляка.

В Елабужском районе Татарской АССР находится город химии — Менделеевск, названный именем великого русского ученого. До 1967 г. это был поселок Бондюжский, где на химическом заводе когда-то работал Д. И. Менделеев.

В 1938 г. недалеко от Тулы был основан поселок Подземгаз, 1958 г. ему присвоили название Менделеевский. Этим было увековечено имя великого ученого, идеи которого о подземной газификации углей практически воплощены в жизнь…. .

Трудно найти город на карте, в котором не было бы проспекта или улицы названной в честь Д.И.Менделеева.

Первый советский вуз химико-технологического профиля был создан в Москве в 1920 г. и назван именем Д. И. Менделеева. В Санкт-Петербурге в честь него названы Менделеевская улица и Всесоюзный научно-исследовательский институт метрологии имени Менделеева, в нем учреждены стипендии имени Менделеева. Слева от входа в университет располагалась квартира Д. И. Менделеева, в которой он жил с 1866 по 1890 г., когда был профессором Петербургского университета. Теперь в ней мемориальный музей Д. И. Менделеева, где бережно хранятся материалы, рассказывающие о научном наследии великого ученого, о его жизни и многогранной деятельности.

Просторы Мирового океана бороздят корабли  науки - плавучие научно-исследовательские судна, экипажи которых ведут планомерное изучение фауны и флоры. Среди этих судов – научно-исследовательское судно Академии наук  СССР «Дмитрий Менделеев».

         Если же мы обратимся к гидрогеологической карте Северного Ледовитого океана, то увидим на ней хребет Менделеева! Имя ученого увековечено в память его заслуг в освоении  Российского Севера. К тому же на острове Кунашир в архипелаге Курильских островов мы увидим действующий вулкан Менделеева.  

Если присмотреться на глобус Луны, то можно увидеть, что и сюда достойно вписано имя трудолюбивого и любознательного русского ученого - есть на обратной стороне Луны кратер Менделеева.

В 1964 году имя Менделеева, входящее в список почетных членов  многих зарубежных обществ, было занесено на Доску почета науки Бриджпортовского университета в штате Коннектикут США в числе имен величайших ученых мира.

Менделеевские чтения — это регулярно проводимые симпозиумы, по вопросам, связанным с развитием идей Д. И. Менделеева.

        Действительно, профессор Менделеев был неутомимым сыном науки, трудившимся для науки до самой смерти. Когда в 1887 году было полное солнечное затмение, Д.И., находившийся тогда в Клину, один поднялся на воздушном шаре, чтобы провести научные наблюдения.

«Не умер тот, чей отклик есть в других,

Кто в этом мире жил не только жизнью личной»

Н. Морозов-ученый энциклопедист.

1.Изучение Д.И. Менделеевым русского нефтяного дела.

Я люблю свою страну, как мать, а свою науку,

как дух, который благословляет, освещает

и объединяет все народы для блага и мирного                         развития духовных и материальных богатств  

Д.И. Менделеев

Обладая изумительной способностью применять результаты теоретических исследований к решению возникавших практических задач, Менделеев старался ускорить промышленное развитие России.

«Наука и промышленность - вот мои мечты…».

Основу развития промышленного и сельскохозяйственного производства страны Д. И. Менделеев представлял как взаимодействие науки, экономики и техники. Он писал, что экономические вопросы в промышленных делах всегда стоят раньше технических, однако решению технических проблем предшествуют вопросы научные. Техническим же изменениям неизбежно должны предшествовать соответствующие экономические условия.

Научные интересы влекли Менделеева в мир «чистой» науки, однако не менее сильно было и желание применить результаты научных исследований к делу промышленного развития России.

Русская действительность, казалось, ждала такого деятеля, который приступит к реорганизации промышленности во всеоружии научных знаний. С тех пор, когда еще в 1725 г. 50% промышленности России находилось в руках Демидовых, к середине XIX в. в вопросах государственного регулирования промышленности сдвигов произошло очень мало.

Положение было критическим. По отношению к промышленному развитию не только в высших дворянских, но и в деловых кругах имело место трагическое, как показала Крымская война, непонимание народных и государственных нужд. Достаточно сказать, что, когда в 1863 г. Д. И. Менделеев непосредственно занялся вопросами нефтеперерабатывающей промышленности, он встретил упорное сопротивление со стороны тех, кто считал, что в России нет нефти. Против подобного безразличия к нуждам Родины и восставал ученый.  Он упорно стоял на своем и методически, целеустремленно изучал проблемы происхождения, добычи, состава, переработки и транспортировки нефти.

Еще в молодые годы Д. И. Менделеев познакомился с некоторыми вопросами химической технологии нефти. В 1863 г. он по приглашению В. А. Кокорева работал около трех недель на нефтеперегонном заводе в Сураханах близ Баку, где получали асфальтоподобную массу из нефти, но не использовали легкие фракции. Изучение литературы по этому вопросу и собственный опыт подсказали Д. И. Менделееву решение некоторых технологических вопросов, которыми Кокорев был вполне удовлетворен. Но Менделеев не ограничивается этим. Он изучает вопрос более широко, с общеэкономической и химической точек зрения, не отделяя одну от другой.

Д. И. Менделеев осуществляет специальные работы по анализу нефти, изучает бакинскую и пенсильванскую нефть (с этой целью он посещает США в 1876 г.), разрабатывает вопросы происхождения нефти, возможности ее химической и механической обработки, для чего ставит эксперименты как на заводах, которые посещает (Кавказ, Поволжье), так и в химических лабораториях. Подчеркивая нерациональный характер использования нефти лишь как топлива и необходимость ее применения в качестве химического сырья, он писал, что переработка нефти на газ и ароматические углеводороды - одна из последних степеней интенсивного ведения хозяйства.

Однако выполнение этой задачи шло вразрез с интересами нефтепромышленников. Для осуществления предложений Менделеева им пришлось бы потратить огромные средства на переоборудование производства, еще не будучи уверенными в получении новой прибыли. Куда проще было хищнически уничтожать природные богатства страны максимально дешевым способом, используя нефть в основном как топливо.

В работах Менделеева по нефти заключается также одна из составляющих его научной программы изучения растворов — изучение особенностей растворения близких по химическим свойствам углеводородов. Он отмечал, что получение новых чисто химических сведений о нефти приведет к возникновению обширных областей как чисто химических, так и промышленно-заводских. В то же время он справедливо писал, что без «светоча науки и с нефтью будут потемки», а с другой стороны, был уверен, что выяснение насущных задач, поставленных практикой, приведет к успехам и в разработке научных теорий. «Если без науки не может быть современной промышленности, то без нее не может быть и современной науки», — любил повторять Менделеев.

2. Взгляд Д.И. Менделеева на переработку нефти и нефтепродуктов.

 Изучая нефтяное дело, впервые в мировой практике, Д. И. Менделеев  указал на огромное значение нефти, как важнейшего химического сырья.

Он подчеркивал: « Топить нефтяными остатками не значит топить соломой, а все равно, что топить едва вытрясенными снопами, которые дали самое зрелое зерно ». Менделеев тщательно исследовал состав нефти и получаемых в те годы нефтепродуктов. Работая в Баку и под Ярославлем, Менделеев предложил новые способы переработки  нефти (непрерывную перегонку) и наиболее рациональный метод применения получаемых продуктов, причем он не только настаивал на непрерывной перегонке  нефти, но и предложил для этой цели аппаратуру и технологию. В июле 1881г.  ученый пришел к выводу о возможности термической переработки нефти, что затем было осуществлено отечественными инженерами и учеными в виде термического крекинга.

Настало время, говорил Д. И Менделеев, подумать и о рациональном использовании «черного золота». Понимая роль нефти как источника энергии, ученый видел в ней сырье для получения многих ценных продуктов. Развитие нефтяной  промышленности в России он ставил в прямую зависимость от активного участия научных сил в разработке еще не решенных вопросов химии и технологии нефти: «Баз светоча науки и с нефтью будут потемки».

        Предложения Менделеева, как правило, опережали возможности маломощного производства того времени. Многие идеи ученого удалось реализовать заметно позднее, тогда, когда был накоплен научный и промышленный опыт: хорошо вошла в технику нержавеющая сталь; появилась возможность производства электроэнергии в больших масштабах с передачей её на значительные расстояния; началось нарастающее применение двигателей внутреннего сгорания; открыто и разработано много новых месторождений нефти и газа.

3. Деятельность Д.И. Менделеева по охране окружающей среды.

Рост промышленных предприятий, расширение добычи и использования на заводах и фабриках нефти и каменного угля, расширение производства минеральных удобрений несли с собой не только благо, но и вредно воздействовали на окружающую среду. Д. И. Менделеев, сознавая все это, с осуждением констатировал, что «... нередко фабрики и заводы составляют наказание окрестных жителей в отношении загрязнения, как воздуха, так и воды и окрестностей отбросами». И он не мог оставить без своего внимания проблемы охраны окружающей среды, и часть своих трудов посвятил этим трудностям.

Д.И.Менделеев в своем классическом труде "Основы химии" рассматривал не только вещества и химические процессы, но их участие в природных процессах, влияние на окружающую среду. По словам Д.И.Менделеева, "прошлые мысли и труды уже дали многое, без чего невозможно идти вперед в "океан неизвестного", и в то же время прямо дают возможность узнавать новые части этого неизвестного".        

Переработка нефти — яркий пример многоступенчатого производственного процесса, в результате которого путем последовательных постепенных превращений из сырья, извлекаемого из земных недр, получают множество продуктов с использованием отходов каждой из ступеней этого процесса.

Д.И.Менделеев, описывая процесс переработки нефти, показал, как применяемые различные способы (изменение технологии процесса) могут увеличить количество получаемых ценных продуктов и сократить отходы производства.

Высказанные Д.И.Менделеевым идеи в области охраны природы не потеряли своего значения и в наше время.

4. История открытия Самотлорской нефти.

История открытия сибирской нефти началась задолго до того, как она стала всемирно известным символом региона. На протяжении нескольких столетий целый ряд исследователей предполагал наличие нефтяных богатств западносибирского края. Так, еще в XVIII веке сосланный в Тобольск хорватский ученый и общественный деятель Юрий Крижанич писал о выходе спутников нефти - битумных сланцев в бассейне реки Оби.    Выдающуюся роль в открытии нефтегазоносных богатств Западной Сибири сыграл основоположник советской нефтяной геологии, академик Иван Михайлович Губкин. В 1932 году им была выдвинута рабочая гипотеза о существовании нефтяных месторождений в районе Западно-Сибирской низменности.

 В июне 1932 г. на выездной сессии Академии наук СССР в Новосибирске И.М.Губкин высказал очень важный прогноз о возможности открытия нефти и газа в Сибири.

 -Бросьте всё!- горячо сказал Губкин.- Быстрее кончайте свои дала и скорее в Сибирь, только в Сибирь. А в Сибири геологи закладывали в то время одну скважину за другой. Десятки глубоких скважин пробурили в районах Западно-Сибирской низменности, прилегающей к железнодорожной магистрали.

Поворотным событием, с которого, как правило, начинают отсчет истории Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции, стал произошедший в 1953 году мощный выброс газа на буровой, расположенной недалеко от старинного форпоста освоения русскими Сибири - села Березово. Это событие явилось толчком для проведения крупномасштабных геологоразведочных работ на территории ряда районов Тюменского Севера. На территории Ханты-Мансийского автономного округа планомерное проведение геофизических и буровых работ началось в 1954 году.

В 1963 году вышло постановление Совета Министров СССР "Об организации подготовительных работ по промышленному освоению открытых нефтяных и газовых месторождений и о дальнейшем развитии геологоразведочных работ в Тюменской области

Зимой 1965 года бригада Г.И. Норкина получила задание: оставить обжитые вагончики в Мегионе и перевезти буровую установку за несколько десятков километров в район озера Самотлор. Не раз приходилось разведчикам переселяться на новые места. Давно знакомы им и таёжная глухомань, и комариные болота, и разливы рек, и лютые морозы. Но такое нефтяники увидели впервые. От берегов Оби – сплошные топи, бесчисленные реки и речушки, протоки и старицы, засыпанные снегом озёра. Только на одном квадрате географической карты – свыше полутора тысяч озёр! Трудно было разобраться и найти подходящие полоски суши для зимников. Однако первая пробуренная скважина заставила забыть невзгоды и отбросить сомнения. Во время испытания она дала 600 тонн нефти в сутки! Вскоре забили ещё более мощные фонтаны из других скважин.

Теперь надо было провести детальную разведку, чтобы определить границы нефтеносной площади. Скважины, пробуренные на соседних Белозёрной и Мартовской структурах, также дали нефть.  Тогда-то и возникло предположение: а не одно ли это гигантское месторождение? Так из крупных и мелких структур образовалось единое огромное нефтяное месторождение размером примерно 30 км с запада на восток и 50 км с юга на север. По величине извлекаемых запасов месторождение относится к категории уникальных, а по геологическому строению – к очень сложным.  Вся огромная площадь получила общее название Самотлорской.

5. Воздействие нефтегазовой отрасли на окружающую среду.

Ни для кого не секрет, что рост добычи нефти способствует ухудшению состояния окружающей среды нефтедобывающего региона. Основными аспектами воздействия нефтегазовой отрасли на окружающую среду являются: вырубка лесов, деградация почв и ландшафтов, загрязнение атмосферы, поверхностных и грунтовых вод нефтепродуктами и токсичными веществами. Особенно сильное негативное воздействие оказывают аварии, сопровождающиеся утечками нефти и газа. Известно, что при загрязнении нефтью 4% площади леса отмечается гибель отдельных деревьев, при 42% - полная гибель хвойных деревьев, при 60% - гибель всего леса. Огромный ущерб наносится в результате сжигания попутного газа. В зоне влияния факела увеличивается содержание кобальта, свинца, никеля. Усыхание древостоя наблюдается на расстоянии до 3 км от факела. Значительная часть вытекшей при аварии нефти, в конце концов, поступает в водоемы. Часть её испаряется (легкая фракция), часть задерживается на берегах или оседает на дно, уничтожая живые организмы. Для покрытия водной поверхности сплошным слоем нефти достаточно 2,4 г нефти на 1м2 поверхности. Одновременно с загрязнением поверхностных вод происходит загрязнение и подземных.

Утечки нефти на месторождениях происходят не только во время крупных аварий, Например, таких как в 2003 году, когда в результате прорыва нефтепровода недалеко от  Сосьвинского заповедника вылилось не менее 420тыс. т нефти. Огромное количество нефти попадает в окружающую среду при нормальной работе нефтепроводов и нефтепромыслов. В России существуют нормативы потерь нефти и нефтепродуктов при их перекачке по трубопроводам. Например, при перекачке 1 млн. нефти по трубопроводу длиной 1000 км

допускается потеря 1900 т. Россия, по-видимому, единственная страна, в которой

существуют «нормативные потери нефти». Во всём мире нормой является отсутствие утечек.

Основная причина аварий - коррозия нефтепроводов, возраст которых более 20-30 лет. В настоящее время реконструкции требует каждый пятый километр внутри- и межпромысловых нефтепроводов. Это по официальным источникам….. Но есть и другая информация.

6. Экологическая катастрофа в ХМАО.

Депутат городской думы Нефтеюганска направил письмо президенту России об экологических преступлениях нефтяников на территории Ханты-Мансийского автономного округа (ХМАО).

По информации экологов, за семь месяцев 2018 года в ХМАО произошло 1174 аварийных разлива нефти, загрязнено около 150 га земли.

Со слов депутата, долгие годы работавшего в “Юганскнефтегазе”, количество аварий на нефтепроводах ХМАО просто огромно. В одном только районе в 2016 году произошло 2656 аварийных разливов, а площадь загрязненных нефтепродуктами земель превысила 206 га. В 2017 году общее количество аварий незначительно снизилось до 2385, а площадь загрязнения выросла на 305 га.

Не смотря на такие показатели аварийности, руководство местных нефтяных компаний продолжает эксплуатацию бракованных труб на нефтепроводах общей протяжённостью   более тысяч километров. На приразломном месторождении нефти замена необходима 80 процентам труб.

Как считает депутат, шламовые амбары (могильники) необходимо рекультивировать в ближайшее время. В 2017 году планировалась рекультивация 41 нефтешламового амбара, но, ни один так и не был сдан. Экологический ущерб, только по одному амбару превышает 110 миллионов рублей.

Фазлутдинов настаивает на создании государственной комиссии для проверки экологической катастрофы в ХМАО с участием ответственных работников Госкомприроды, Госнедр, правоохранительных органов.

7. Меры ликвидации аварий и их последствий.

Основными мерами по ликвидации аварий и их последствий

являются:

-сбор и вывоз разлившейся нефти;

-присыпка грунтом или песком;

-обработка нефтезагрязненных участков биопрепаратами («Файрзайм», «Дезойл»);

-использование боновых заграждений «Барьер-50».

То есть, в случае аварии, связанной с утечкой нефти, события развиваются по следующему сценарию: часть нефти (около 1/3 объёма утечки) собирается и вывозится (как правило, эта нефть дополнительно очищается и закачивается обратно в «трубу»), остальное выжигается или присыпается грунтом. В случае попадания нефти в крупные водотоки с находящимися ниже по течению достаточно крупными населёнными пунктами, нефть стараются задержать боновыми заграждениями.

Средства, выделяемые на рекультивацию, расходуются преимущественно на землевание.

При этом производится засыпка загрязненных участков песком, что снижает

пожароопасность и обеспечивает видимость захоронения последствий аварийных

разливов. Восстановление растительности на песчаном субстрате идет крайне медленно.

Однако, главным недостатком этого весьма дорогостоящего, но косметического по результатам метода является то, что в погребенной в анаэробных условиях нефти приостанавливаются процессы её аэробного разложения. Это приводит к накоплению в почве и грунтовых водах токсичных закисных соединений и канцерогенных ароматических полициклических углеводородов и создает вторичные очаги загрязнения.

Несмотря на неэффективность, такие работы повсеместно продолжаются, а отсыпанные участки считаются рекультивированными.

8. Практическая часть.

Цель экспериментальной работы: определить возможности использования дешевых природных материалов и отходов («повсюдных веществ»)  на практике.

Я люблю свой город и  мне хочется, чтобы он был чистым, светлым, чтобы воздух, земля, вода, которые  окружают Нижневартовск, дарили людям здоровье, радость. Я пробую найти способы очистки почвы и воды от нефтяных загрязнений. Да, над этой проблемой работают ученые всего мира; инновационных методов и дорогих и не очень, много. Я предлагаю свои наработки.

На основании анализа литературных источников, патентной документации из предлагаемых способов ликвидации проливов нефти наиболее эффективен сорбционный.

Если случилась авария, место разлива необходимо ограничить бонами, буями,  сорбирующими салфетками, сорбирующими рукавами, подушками, минибонами, пластинами, рулонами заполненными каким-либо сорбентом.

Перспективными могут быть не дорогие природные материалы (торф, мох), много тоннажные отходы деревопереработки (опилки, кора хвойных деревьев, прессованные бытовые отходы, из которых удалены металлические остатки для дальнейшей переработки, резиновая крошка и  другие пористые материалы.  Бытовые отходы – бесплатное сырье. Его бесконечно много. Для любого населенного пункта переработка бытовых отходов на сегодня неразрешимая проблема. Можно использовать  для этих же целей гибнущие от вторичного заболачивания сухостойные леса, а также древесина по трассам трубопроводов, сейсмопрофилей, перетаскивания буровых и на самих буровых площадках. Хорошим сорбентом является торф и мох. Все эти материалы имеются в большом количестве, находятся рядом, способы переработки не требуют огромных капиталовложений.

8.1. Методика проведения эксперимента. 

1. Определение максимальной сорбционной емкости природных сорбентов.

В фарфоровой чашке смешиваем природный материал-адсорбент и нефть в различных соотношениях по весу, до полного насыщения материала и определяем максимальное количество нефти, поглощенное 1 г сорбента.

2. Исследование способности природных сорбентов очищать от  нефти воду и почву.

Готовим смесь вода-нефть в соотношении (1:0,1). В делительную воронку на 50 мл помещается определенное количество смеси и рассчитанное количество природного сорбента; проводится извлечение нефти на сорбент путем встряхивания в течение 10 мин, затем процесс отстаивания и разделение на два слоя. Нижний слой – очищенная вода сливается и анализируется по запаху, по перманганатной окисляемости (по описанной ниже методике). Верхний слой - природный материал, пропитанный нефтью, исследуется визуально.

Методика оценка степени очистки воды от нефти.

Оценка загрязнения воды нефтью может проводится визуально-описательно по приведенной ниже шкале , по запаху, по перманганатной окисляемости.

Оценка загрязнения пленочной нефтью. Таблица 1

 Определение запаха.

Определение основано на органолептическом исследовании характера и интенсивности запаха воды при 200 С (запах воды не должен превышать 2 балла).    Таблица 2

Определение перманганатной окисляемости.

Качественное определение окисляемости  с количественной оценкой. 5 мл  исследуемой воды прилить в пробирку, добавить 0,3 мл раствора серной кислоты (1:3) и 0,5 мл 0,01н раствора перманганата калия. Смесь перемешать, оставить на 20 мин. По цвету раствора можно оценить величину окисляемости.

Величина окисляемости.                     Таблица 3

3. Исследование нефтепоглощающих сорбентов из древесных опилок.

Исследование по выбору пород древесины. Для выбора оптимальных параметров древесных опилок были изучены следующие параметры различных древесных пород: распространенность, влажность, плотность. Исследованы 5 пород древесины: ель, ива, осина, сосна обыкновенная,  береза.

Исследование нефтеемкости опилок разных пород древесины.

Были испытаны опилки образцов древесины, высушенные до абсолютно-сухого состояния (в течение 1 часа при температуре 100±20С).

Нефтеемкость абсолютно-сухих опилок пород древесины  диаметром 0,5-3,0мм

Таблица 4

Исследование зависимости нефтеемкости от температурного режима обработки опилок (30 минут, при температуре: 150, 200, 2500С).

Было установлено, что нефтеемкость опилок всех пород древесины растет с ростом температуры сушки. При этом, рост нефтеемкости при повышении температуры от 100 до 250 0С, в среднем составляет 20-25% от первоначальной нефтеемкости.

На основании проведенных экспериментов для дальнейшего исследования были выбраны опилки: ели, осины, сосны, так как у этих пород выявлены максимальные показатели нефтеемкости.

4. Исследование нефтепоглощающих сорбентов из разных видов мхов

Были испытаны    разные виды мхов, высушенные до сухого состояния (в течение 30 мин. при температуре (80 -100±200С).

Нефтеемкость сухих  видов мхов

Таблица 5  

Исследование зависимости нефтеемкости от температурного режима обработки мхов  (30  минут, при температуре: 150, 200, 2500С).

Было установлено, что нефтеемкость мхов всех видов растет с ростом температуры сушки. При этом, рост нефтеемкости при повышении температуры от 100 до 2500С, в среднем составляет 25-30% от первоначальной нефтеемкости.

На основе полученных результатов можно заключить, что сорбенты, приготовленные на основе мхов эффективно поглощают нефть из воды. Наилучшие показатели по нефтеемкости, показывают сорбенты на основе болотного мха.

Результаты очистки воды от нефти опилками

Выводы.  Из природных сорбирующих материалов лучшими поглощающими свойствами обладают сухие опилки из ели, осины, сосны, максимальная сорбционная емкость опилок достаточно высокая. Максимальное количество нефти удерживается частицами опилок размером до2 мм-(2 г/г). Эффект извлечения чистой нефти на опилки составил 98 %, Природный сорбент с нефтью представляет собой твердую массу, которую можно использовать как топливо.

Природные сорбенты опилки, применимы для очистки воды от нефти. Очистка воды от нефти опилками позволяет достичь перманганатной окисляемости 1- 2 мг /л и запаха 2 балла и отсутствие нефтяной пленки на поверхности, что соответствует чистой воде.

Результаты очистки воды от нефти мхом

Выводы. Из природных сорбирующих материалов мхи, обладают хорошими поглощающими свойствами. Максимальная сорбционная ёмкость составляет  г/г по нефти и нефтепродуктам:

по нефти на воде - 17,7

по нефти на суше - 12,0 

При насыщении нефепродуктами не тонет, обладает высокой степенью очистки водной поверхности (98-99%) от нефти и нефтепродуктов. Природный сорбент с нефтью представляет собой твердую массу, которую можно использовать как топливо.

Результаты очистки воды от нефти бытовыми отходами

Выводы. Бытовые отходы – бесплатное сырье. Его бесконечно много. Для любого населенного пункта переработка бытовых отходов на сегодня неразрешимая проблема. Для проведения эксперимента были взяты измельченные бытовые отходы (в состав которых вошли пластиковые емкости, упаковочный материал, бумага, вата, тряпки ит.д.). Не удалось спрессовать  в брикеты в лабораторных условиях приготовленный  материал, но, тем не менее, результаты были очевидны. Бытовые отходы можно использовать в качестве сорбентов. Резиновая крошка, измельченный полиэтилен с опилками обладают хорошими поглощающими свойствами. Максимальная сорбционная ёмкость составляет на 1г. – 7г. нефти. Обладает высокой степенью очистки водной поверхности от нефти.  
Очистка воды от нефти такой смесью позволила достичь перманганатной окисляемости 1- 2 мг /л, запаха 2 балла и отсутствие нефтяной пленки на поверхности, что соответствует чистой воде.

В качестве сорбента можно использовать торфяной сорбент характеризуется следующими специфическими свойствами: сорбционная емкость 5–8 г нефти на 1 г сорбента, время насыщения нефтью до предельной величины 5–10 мин. Нефть можно извлечь путем отжима, а отработанный сорбент утилизироваться в качестве топливных брикетов.

9. Заключение.

Научно - технический прогресс, использование достижений науки на благо  общества - эти мысли характеризуют деятельность Д. И. Менделеева.

Д. И. Менделеев разрабатывает единую систему мероприятий, осуществление которых позволило бы с максимальной выгодой для страны использовать ее природные ресурсы. Прогнозируя промышленное развитие России, он анализирует единую систему: промышленность - ее сырьевая база - окружающая среда. Занимаясь нефтехимическим делом, он изучает не только нефть, а рассматривает систему: промышленность России и ее топливно - сырьевая база.  Дальновидность точки зрения Менделеева по вопросу рационального использования сырья полностью подтвердилась в наше время. Нефть по- прежнему сохраняет и вероятно сохранит в будущем свою роль как специфическое сырье для получения нефтепродуктов, материалов органического синтеза.

          Таким образом, все то, что было сделано Д. И. Менделеевым, оказалось     достаточным, чтобы имя этого выдающегося ученого мы помнили долгие годы.

Неужели сегодня, как много лет назад Русская действительность ждет такого деятеля, который приступит к реорганизации промышленности во всеоружии научных знаний, как это когда-то сделал Д.И.Менделеев.

Когда подобная информация не будет холодить душу - «По информации экологов, за семь месяцев 2018 года в ХМАО произошло 1174 аварийных разлива нефти, загрязнено около 150 га земли». Человечество слишком медленно подходит к пониманию масштабов опасности, которую создает легкомысленное отношение к окружающей среде.

Проведенные исследования показали принципиальную возможность применения природных сорбентов для очистки воды и почвы от нефти. Природный сорбент с нефтью представляет собой твердую массу, которую можно использовать как топливо. Природные сорбенты могут и должны использоваться наряду с  дорогостоящими препаратами для очистки загрязненной нефтью поверхности. Это выгодно экономически. Природные сорбенты всегда рядом. Это абсолютно чистые экологические вещества. Применять их  можно многократно, а затем использовать как топливо для котельных.

Мы живем в стране, где широко открыты дороги дерзаниям и творчеству, направленным на пользу Отечества.

Открытие!- вот девиз всех, кто жаждет так же, как Менделеев, идти своим путем в жизни, науке, искусстве, в повседневной любимой работе.

Да не коснется наших душ и сердец успокоенность и лень- вечные враги живой и пытливой мысли! Да будет вечно гореть, и дерзать человеческий ум!

         И я от всей души желаю вам, чтобы ваша жизнь на выбранном поприще была так глубока, полна и насыщена пользой для своей Родины, как жизнь великого ученого Дмитрия Ивановича Менделеева. Недаром он обращался к нам, своим потомкам, с вещими словами:

    - Посев научный взойдет для жатвы народной!

Библиографический список использованной литературы.

1. Валихметова Н.А., Старкова Н.В. Изучение свойств новых угольных сорбентов. Сборник докладов »Экология и проблемы защиты окружающей среды». Красноярск, 1997, с. 156.
2. Клочкова З.Н. Большая химия на Родине  Д.И.Менделеева. //Д.И.Менделеев и Сибирь: история и современность: материалы Всероссийских менд. чтений.-Тобольск, 1999.-С.36.
3. Макареня А.А.,Семенов И.Н. Вклад Д.И.Менделеева в развитие нефтяного дела в России.// материалы менд.чтений.-Тобольск.-1997.-С.11-15.
4. Макареня А.А., Семенов Н.И. Идеи Д.И.Менделеева в наши дни.-М.:Знание,1983.-40с.
5. Матишев В.А. Начало нефтяного дела в России // химия и технология топлив и масел.-1993.-№1.-С.37.
6. Панов Г.Е., Петряшин Л.Ф. Охрана окружающей среды на предприятиях нефтяной и газовой промышленности. – М., 1986. – 244с.
7. Экология Ханты-Мансийского автономного округа. / Под ред. В.В. Плотникова. – Тюмень: СофтДизайн, 1997. -288с.
8. Экология. Лабораторный практикум. Красноярск,1998-28с.
9. Федорова А.И., Никольская А.Н. Практикум по экологии и охране окружающей среды. М. «Владос», 2001 г., с. 237, 271.
10. Школьный экологический мониторинг. Под редакцией проф. Т.Я. Ашихминой. Издательство "Агар", 2011 г.