Υδρογονάνθρακες και οι Πηγές τους, Επιβλαβείς Επιδράσεις και Πρόληψη

Οι υδρογονάνθρακες είναι πολύ εύφλεκτοι και παράγουν διοξείδιο του άνθρακα, νερό και θερμότητα όταν  καίγονται. Ως εκ τούτου, οι υδρογονάνθρακες είναι πολύ αποτελεσματικοί ως πηγή καυσίμου. Οι υδρογονάνθρακες απαντώνται φυσικά σε όλο τον κόσμο και προέρχονται από απολιθωμένα φυτά και ζώα που έχουν σχηματιστεί εδώ και χιλιάδες χρόνια από τις δυνάμεις της θερμοκρασίας και του βάρους. Βρίσκονται κυρίως βαθιά κάτω από πορώδεις σχηματισμούς βράχου (ψαμμίτη, ασβεστόλιθος, σχιστόλιθος κ.λπ.). Οι πορώδεις σχηματισμοί βράχων βρίσκονται συχνά σε μεγάλα υδάτινα σώματα, παγιδεύοντας μεγάλες ποσότητες υδρογονανθράκων  βαθιά στον ωκεανό. Οι εταιρείες εξερεύνησης πετρελαίου και αερίου χρησιμοποιούν προηγμένες τεχνικές μηχανικής για να εντοπίσουν αυτά τα πιθανά κοιτάσματα και να φέρουν πόρους στην επιφάνεια για ανθρώπινη κατανάλωση. Παραδείγματα τέτοιων τεχνολογιών περιλαμβάνουν υπεράκτιες πλατφόρμες πετρελαίου, κατευθυντική γεώτρηση και τεχνολογίες ενισχυμένης ανάκτησης πετρελαίου (EOR).

Πηγή υδρογονανθράκων- αργό πετρέλαιο και φυσικό αέριο 

Οι περισσότεροι υδρογονάνθρακες προέρχονται από πετρέλαιο και φυσικό αέριο. Τα έλαια που εξάγονται από τη γη είναι πολύπλοκα μείγματα χιλιάδων οργανικών ενώσεων, συμπεριλαμβανομένων γραμμικών αλκανίων, κυκλοαλκανίων, αλκενίων και αρωματικών υδρογονανθράκων με 4 έως εκατοντάδες άτομα άνθρακα. Οι ταυτότητες των στοιχείων και η σχετική αφθονία διαφέρουν ανάλογα με την πηγή Το αργό πετρέλαιο του Τέξας είναι ελαφρώς διαφορετικό από το αργό πετρέλαιο της Σαουδικής Αραβίας. Στην πραγματικότητα, η ανάλυση λαδιού από διαφορετικές δεξαμενές μπορεί να δημιουργήσει κάθε «δαχτυλικό αποτύπωμα». Αυτό βοηθά στην παρακολούθηση της πηγής  του  χυμένου  λαδιού. Για παράδειγμα, το αργό πετρέλαιο του Τέξας είναι «γλυκό», δηλαδή περιέχει μια μικρή ποσότητα μορίων που περιέχουν θείο, ενώ το αργό πετρέλαιο της Σαουδικής Αραβίας είναι «ξινό», δηλαδή περιέχει σχετικά μεγάλη ποσότητα μορίων που περιέχουν θείο.

Το πετρέλαιο και το φυσικό αέριο είναι ένα από τα ορυκτά καύσιμα. Τα ορυκτά καύσιμα είναι καύσιμα που σχηματίζονται από τις ακόλουθες φυσικές διεργασίες:Β. Αναερόβια αποσύνθεση θαμμένων νεκρών οργανισμών. Τα ορυκτά καύσιμα σχηματίζονται συνεχώς από φυσικές διεργασίες, αλλά είναι γενικά μη ανανεώσιμα καθώς  χρειάζονται εκατομμύρια χρόνια για να σχηματιστούν και τα γνωστά βιώσιμα αποθέματα  εξαντλούνται πολύ πιο γρήγορα από ό,τι δημιουργούνται νέα. Κατατάσσεται ως πόρος.

Επιβλαβείς επιπτώσεις των λυμάτων που έχουν μολυνθεί από υδρογονάνθρακες

Το μεθάνιο και οι χλωροφθοράνθρακες είναι δύο υδρογονάνθρακες που μπορούν να αλλάξουν σημαντικά την ατμόσφαιρα. Το μεθάνιο οξειδώνεται σε διοξείδιο του άνθρακα (CO2), αυξάνει την ποσότητα του CO2 στην ατμόσφαιρα και συμβάλλει στο φαινόμενο του θερμοκηπίου και στην υπερθέρμανση του πλανήτη. Οι CFC χρησιμοποιούνται σε δοχεία ψύξης και δοχεία αεροζόλ. Όταν  απελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα, παράγει χλώριο και καταστρέφει το στρώμα του όζοντος. Αυτό προστατεύει τη γη από τις ακτίνες UV. Αυτό κάνει τους ανθρώπους, τα ζώα και τα φυτά  πιο ευαίσθητα στην επιβλαβή υπεριώδη ακτινοβολία.

Οι αλδεΰδες είναι τοξικές χημικές ουσίες που παράγονται όταν καίγονται οι υδρογονάνθρακες, όπως στα καύσιμα αυτοκινήτων και στην καύση κόντρα πλακέ. Έχει αποδειχθεί ότι αναστέλλουν τη φωτοσύνθεση των φυτών, προκαλούν φλεγμονή των ματιών και των πνευμόνων και πιθανώς ακόμη και καρκίνο.

Πολλές πηγές, όπως τα φυτοφάρμακα, το πετρέλαιο ή διάφοροι οργανικοί ρύποι που απορρίπτονται στα υδάτινα ρεύματα ως λύματα, συμβάλλουν στο φορτίο υδρογονανθράκων των λυμάτων. Το μολυσμένο με υδρογονάνθρακες νερό είναι γνωστό ότι είναι καρκινογόνο, νευροτοξικό και μεταλλαξιογόνο για τη χλωρίδα και την πανίδα. Μολυσμένο έδαφος, πετρελαιοκηλίδες, φυτοφάρμακα, πετρέλαιο αυτοκινήτων και αστικές εκπομπές όμβριων υδάτων είναι οι κύριες αιτίες της ρύπανσης από υδρογονάνθρακες.

Οι πολυκυκλικοί υδρογονάνθρακες είναι τοξικοί και  έχουν σοβαρές επιπτώσεις στο ανθρώπινο σώμα. Το ανοσοποιητικό σύστημα, το ήπαρ, το αναπνευστικό σύστημα, το αναπαραγωγικό σύστημα, το κυκλοφορικό σύστημα, τα νεφρά κ.λπ. είναι όργανα που επηρεάζονται από την πρόσληψη υδρογονανθράκων. Η ατομική ευαισθησία και το επίπεδο έκθεσης είναι  παράγοντες που εξαρτώνται από τον βαθμό της ζημιάς. Ένας κίνδυνος καρκίνου και ένα ορμονικό πρόβλημα που μπορεί να διαταράξει την ανάπτυξη και τις αναπαραγωγικές διαδικασίες είναι ο αντίκτυπος των μολυσμένων από υδρογονάνθρακες λυμάτων στους άλλους ανθρώπους.

Καθώς αυξάνεται η χρήση αυτοκινήτων και αυτοκινήτων, αυξάνεται και η χρήση λαδιών αυτοκινήτων, το οποίο είναι η κύρια αιτία της ρύπανσης του νερού από υδρογονάνθρακες. Αυτός ο τύπος ρύπανσης εμφανίζεται όταν στάζει λάδι από ένα αυτοκίνητο και χύνεται στο πάτωμα. Μπορεί να ξεπλυθεί από ένα ρεύμα νερού μέσω μιας αποχέτευσης.

Όπως κάθε έμπειρο άτομο γνωρίζει, η εισπνοή ελαιώδους καπνού είναι πολύ δυσάρεστη. Ωστόσο, η εισπνοή καπνού από την καύση πετρελαιοειδών δεν είναι μόνο μια προσωρινή ενόχληση, αλλά μπορεί επίσης να είναι επιβλαβής για την υγεία σας βραχυπρόθεσμα και μακροπρόθεσμα. Οξεία, αυτές οι επιδράσεις εστιάζονται κυρίως στο αναπνευστικό σύστημα, αλλά μακροπρόθεσμα μπορούν να επηρεάσουν διάφορα συστήματα οργάνων. Οι κίνδυνοι προκύπτουν τόσο από τις φυσικές επιπτώσεις της εισπνοής καπνού  όσο και από τις χημικές επιδράσεις του τρόπου με τον οποίο ορισμένα μόρια αλληλεπιδρούν με τις κυτταρικές συσκευές του σώματος, ανεξάρτητα από τη μοριακή τους σύσταση. Το τελευταίο συχνά δεν είναι αμέσως εμφανές και επομένως είναι πιο ύπουλο.

Πρόληψη 

Καταβάλλονται προσπάθειες τόσο σε εθνικό όσο και σε διεθνές επίπεδο για την εξάλειψη της ρύπανσης που προκαλείται από τη ρύπανση από υδρογονάνθρακες που μπορεί να είναι επιβλαβής για το περιβάλλον και την υγεία. Υπάρχουν τρεις τρόποι για να επισκευάσετε μια τοποθεσία μολυσμένη με υδρογονάνθρακες

1. Φυτοαποκατάσταση
2. Βιοαποκατάσταση
3. Χημική αποκατάσταση

Φυτοαποκατάσταση

Η φυτοαποκατάσταση είναι η διαδικασία  χρήσης φυτών για τη διάσπαση, την εξαγωγή και την απομάκρυνση των ρύπων από τον αέρα, το νερό και το έδαφος. Περιέχει διάφορους μηχανισμούς που μπορούν να οδηγήσουν σε αποσύνθεση, διάχυση, ακινητοποίηση και συσσώρευση ρύπων.

Βιοαποκατάσταση

είναι μια οικονομικά αποδοτική μέθοδος επεξεργασίας εδαφών που έχουν μολυνθεί από πετρέλαιο και πετρέλαιο που αποτελούνται από βιοαποδομήσιμους υδρογονάνθρακες και φυσικούς μικροοργανισμούς. Η διαδικασία βιοαποκατάστασης περιλαμβάνει τη χρήση φυσικών μικροοργανισμών για την απολύμανση της ατμόσφαιρας. Αυτή η διαδικασία χρησιμοποιεί φυσικούς μικροοργανισμούς όπως βακτήρια, μύκητες και μαγιά για να μετατρέψει τους ρύπους σε χρήσιμες ή μη τοξικές ουσίες. Είναι επίσης η διαδικασία με την οποία οι μικροοργανισμοί αποκαθιστούν την ποιότητα του περιβάλλοντος διασπώντας και μεταβολίζοντας χημικές ουσίες. Η διαδικασία βιοαύξησης προσθέτει μικροοργανισμούς για να διασπάσουν τους επιβλαβείς υδρογονάνθρακες και να μειώσουν τους ρύπους. Είναι επίσης μια έγχυση μικροοργανισμών που μπορούν να διασπάσουν τους υδρογονάνθρακες σε μολυσμένο νερό. Αυτή η διαδικασία μπορεί να βιοαποικοδομήση υδρογονανθρακικούς ρύπους προσθέτοντας  γενετικά τροποποιημένους μικροοργανισμούς σε μολυσμένο νερό.

Η βιοδιέγερση είναι μια διαδικασία που περιλαμβάνει τη διάσπαση επιβλαβών ενώσεων με την προσθήκη των θρεπτικών συστατικών που χρειάζονται οι φυσικοί μικροοργανισμοί που διασπούν τους υδρογονάνθρακες. Η ανάπτυξη μικροοργανισμών που προκαλούν αποσύνθεση πετρελαίου κατά τη διάρκεια πετρελαιοκηλίδων ενεργοποιείται από την αύξηση του άνθρακα. Η τάση των μικροοργανισμών να διασπούν τους υδρογονάνθρακες ενισχύεται με την προσθήκη κατάλληλων συγκεντρώσεων συμπληρωματικών θρεπτικών συστατικών.

Χημική αποκατάσταση

Αυτή η διαδικασία απαιτεί τη χρήση χημικών ουσιών. Οι προσμείξεις μπορούν να αντιμετωπιστούν με μια ποικιλία χημικών ουσιών. Τα χημικά έχουν συνήθως την ικανότητα να αλλάζουν τις  χημικές και φυσικές ιδιότητες των ρύπων. Τα διασκορπιστικά, τα στερεοποιητικά και τα χημικά οξειδωτικά είναι οι τρεις κατηγορίες στις οποίες κατηγοριοποιείται  η χημική επιδιόρθωση.

• Διασκορπιστικά- Η ελαιώδης ιλύς μπορεί να διασπαστεί σε μικρά σταγονίδια από την επιφανειοδραστική ουσία που περιέχεται στο διασκορπιστικό. Τα επιφανειοδραστικά μπορούν να αραιωθούν γρήγορα και να αποσυντεθούν εύκολα με μεταφορά στο νερό. Τα χημικά διασκορπιστικά μπορούν να αυξήσουν την επιφάνεια των σταγονιδίων λαδιού και να αυξήσουν τον ρυθμό φυσικής βιοαποικοδόμησης. Αυτή η διαδικασία επιβραδύνει την ανάπτυξη γαλακτωμάτων λαδιού-νερού και επιτρέπει την ταχεία επεξεργασία, μειώνοντας το κολλώδες του λαδιού στην επιφάνεια. Με αυτόν τον τρόπο, οι πετρελαιοκηλίδες είναι λιγότερο επιβλαβείς για τη ζωή και τη θαλάσσια ζωή. Αυτό επιτυγχάνεται μετατρέποντας το φιλμ λαδιού σε σταγονίδια, τα οποία  μπορούν να διασπαστούν από βακτήρια.

Συμπέρασμα

Οι ρύποι από υδρογονάνθρακες έχουν ένα ευρύ φάσμα επιπτώσεων στα χερσαία, υδάτινα και ατμοσφαιρικά οικοσυστήματα. Αυτό ήταν ένα πρόβλημα από τη χρήση ορυκτών καυσίμων και την έναρξη της Βιομηχανικής Επανάστασης. Οι συχνές πετρελαιοκηλίδες, οι διαρροές αγωγών και η άνευ προηγουμένου αύξηση του πληθυσμού λόγω αχαλίνωτων  φυτοφαρμάκων έχουν συμβάλει στη σημαντική αύξηση της περιβαλλοντικής ρύπανσης. Μαζί, απειλούν τις ζωές της γης, του αέρα, του νερού, των ζώων του υπεδάφους και των γηγενών μικροβιακών πληθυσμών. Επομένως, η περιβαλλοντική αποκατάσταση είναι η πιο σημαντική πτυχή της ανθρώπινης επιβίωσης. Αυτό το άρθρο όχι μόνο υπογραμμίζει την αιτία, αλλά περιγράφει επίσης τις τεχνικές που χρησιμοποιούνται για τον καθαρισμό των διαρροών. Οι διάφορες μέθοδοι επισκευής που περιγράφονται σε αυτό το κεφάλαιο είναι (i) φυτοεξυγίανση, (ii) βιοαποκατάσταση και (iii) χημική επιδιόρθωση.