Вестник МГТУ, 2024, Т. 27, № 2.

Вестник МГТУ. 2024. Т. 27, № 2. С. 142-157. DOI: https://doi.org/10.21443/1560-9278-2024-27-2-142-157 системы "морская вода - нефть ARCO", моделирующих реальный разлив в акватории, в отношении сорбции сырой нефти оказались сорбционные материалы OilSorb (98,6 %) и мох сфагнум (98,3 %). Наличие в моделируемой системе водной компоненты привело к тому, что сорбционные материалы продемонстрировали более низкие результаты, чем при сорбции в однокомпонентной системе только с нефтепродуктом. Так, определенная общая сорбционная емкость (нефте- и водоемкость) OilSorb в системе "морская вода - нефть ARCO" при экспозиции 30 мин составила 15,34 ± 0,11 г и превысила заявленную производителем (10 г), но при этом 60,0 % сорбата составила вода (табл. 1). Аналогичные результаты наблюдались и для других сорбционных материалов независимо от типа НП в системе "морская вода - нефтепродукт" (табл. 1, 2). Следовательно, для расчета количества сорбционного материала при ЛАРН необходимо учитывать не только количество разлитой нефти и показатель сорбционной емкости, определенный по ГОСТу, но принимать во внимание снижение селективности сорбции материалов в отношении нефтепродуктов в реальной системе "морская вода - нефтепродукт". Проведенная ранее оценка водоемкости природных материалов коррелирует с их способностью поглощать воду в модельной системе "морская вода - нефтепродукт". Так, торф и фукус сорбировали наименьшее количество воды при определении водоемкости (рис. 5), и эти же сорбционные материалы показали соответственно наименьшие величины поглощенной воды в системе "морская вода - нефтепродукт" (табл. 1, 2). Но для синтетического образца OilSorb эта зависимость не соблюдалась в условиях экспозиции 60 и 90 мин (рис. 5, табл. 1, 2). Предположительно, модифицирование исследуемых природных сорбционных материалов в отношении повышения их гидрофобности может привести к более высоким показателям нефтеемкости. При этом в условиях, моделирующих разлив нефтепродукта на поверхности морской акватории, наблюдалась определенная ранее способность сорбентов эффективнее поглощать дизельное топливо (табл. 2), что коррелирует с вышеприведенными результатами стандартной оценки показателей сорбционной емкости при температуре окружающей среды 10-12 °С (рис. 2, 3). Наиболее эффективными в сорбции дизельного топлива также оказались OilSorb (87,9 %) и мох сфагнум (85,2 %), наименее результативными - сорбенты торф (30,1 %) и фукус (3,9 %) (рис. 7, табл. 2). Тенденция к большему поглощению воды у материалов с ранее отмеченной высокой водоемкостью сохранялась в системе "вода - дизельное топливо" как для природных, так и для синтетических сорбентов. В системе "морская вода - нефть ARCO" результаты исследования сорбции в динамике (табл. 1) свидетельствуют об увеличении нефтеемкости OilSorb при экспозиции 60 мин, однако при экспозиции 90 мин наблюдается десорбция нефти. Сорбционные материалы на основе торфа и фукуса в этих же условиях показывают некоторые колебания сорбции/десорбции нефти в течение экспозиции 30, 60, 90 мин. Сорбционный материал на основе мха демонстрировал стабильную сорбцию нефти на протяжении всего периода экспозиции. В системе "морская вода - дизельное топливо" динамика сорбции материалами дизельного топлива (табл. 2) в целом аналогична динамике сорбции материалами сырой нефти. Однако в данной системе в целом эффективный сорбционный материал OilSorb уже при достижении времени экспозиции 60 мин показывает некоторую десорбцию поглощенного нефтепродукта, а сорбция им воды становится более интенсивной, что влечет за собой рекомендации выдерживать этот сорбент на поверхности воды, загрязненной нефтью или дизельным топливом, не более 60 мин. Сорбционные материалы на основе торфа и фукуса также показали снижение сорбции дизельного топлива и повышение процессов сорбции воды по достижении времени экспозиции 60 мин. В отношении композита "мох - фукус" и сорбционного материала на основе мха установлена стабильная динамика возрастания сорбции дизельного топлива на протяжении всего времени экспозиции в течение 30, 60 и 90 мин. В отношении сорбционного материала на основе мха можно отметить, что по истечении времени экспозиции 60 мин его способность поглощать дизельное топливо стала превышать аналогичный показатель у коммерческого синтетического сорбента OilSorb (5,17 г против 5,01 г соответственно); при увеличении времени экспозиции это преимущество сохранялось. Заключение Проведенное исследование сорбционных характеристик природных материалов органического происхождения на основе регионального сырья: мха сфагнума Sphаgnum palustre L., торфа (месторождение Катка-2, Мурманская область), фукуса пузырчатого Fucus vesiclousus, композита [мох сфагнум (50 %) и фукус пузырчатый (50 %)] - в сравнении с используемым в практике аварийно-спасательных подразделений региона синтетическим сорбентом OilSorb позволило оценить возможность их использования в качестве сорбентов для ЛАРН в условиях арктической акватории. Экспериментальные данные сорбционной емкости природных материалов определены в отношении нефтеемкости потенциальных загрязнителей акватории Баренцева моря (нефти сорта ARCO, судового дизельного топлива) и показателя водоемкости сорбентов для стандартных условий при температуре 21-23 °С (согласно ГОСТ 33627-2015) и в условиях диапазона значений температуры 10-12 °С, характерных для 151