Исследовательская несколько во главе с Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) отыскала, что солнечный свет химически изменяет сырую нефть, плавающую на морской поверхности в течение часов либо дней. В изучении продолжения команда сказала, что солнечный свет изменяет нефть в разные комплексы, каковые не смогут легко разбить диспергаторы.
Результаты этих двух изучений имели возможность затронуть, как респонденты решают, в то время, когда, где, и как применять диспергаторы.Связанные изучения были опубликованы 20 февраля 2018 в Науке об окружающей среде Издания & Технологии и сейчас (25 апреля 2018) в издании Environmental Science & Technology Letters.«Считалось, что солнечный свет оказывает незначительное влияние на эффективность диспергаторов», сообщил Коллин Уорд, ученый из WHOI и ведущий создатель обоих изучений. «Отечественные результаты говорят о том, что солнечный свет – управление первичного фактора, как прекрасно диспергаторы выступают. И по причине того, что фотохимические трансформации происходят скоро, они ограничивают эргономичный момент, дабы применить диспергаторы действенно».
Диспергаторы содержат моющие средства, мало чем отличание от тех людей применяет, дабы помыть посуду, которая оказывает помощь сломать нефть в мелкие капельки, каковые смогут стать разбавленными в океане и/либо съедены микробами перед масленкой появляться в чувствительных береговых линиях. Но сделать их работа, моющие средства (он же сурфактанты) сперва обязана смешаться и с нефтью и с водой – и вода и нефть, заметно, не смешиваются.Дабы преодолеть данный барьер, диспергаторы содержат органический растворитель, что оказывает помощь нефти, моющим воде и средствам смешаться.
Лишь, пока данный главный ход не происходит, может сурфактанты делать собственную работу, дабы сломать нефть в капельки. Но солнечный свет затрудняет данный главный ход, новое шоу изучений.Перед тем как диспергаторы смогут кроме того быть применены, энергия света от солнца уже разрывает химические связи в нефтяных комплексах – откалывающиеся атомы либо химические цепи и формирует открытия для кислорода, дабы быть характерной.
Данный процесс фотоокисления (он же фотохимический «наклон») подобен процессу, что обстоятельства подрисовывают Ваш автомобиль либо цвета на Вашей одежде, дабы провалиться сквозь землю, если они не учтены на солнце через чур продолжительно.Сейчас тесты, дабы выяснить эффективность диспергаторов применяли лишь «свежую» нефть, которая не была поменяна солнечным светом. В их изучениях исследователи совершили широкие тесты лаборатории, выставляющие нефть солнечному свету.
Они продемонстрировали, что солнечный свет скоро преобразовывает нефть в остатки, каковые лишь частично разрешимы в растворителе диспергатора. Это ограничивает свойство моющих средств смешаться с фотоокисленной нефтью и сломать нефть в капельки.Открытие предлагает, дабы респонденты включили в солнечный свет в определении «эргономичного момента», дабы применять диспергаторы действенно.
Это было бы намного меньше, чем ранее идея в солнечные дни, чем это будет в облачные дни.«Это изучение бросает вызов парадигме, что фотохимический наклон оказывает незначительное влияние на эффективность воздушных диспергаторов, примененных в ответ на разливы нефти», сообщил Уорд. «Солнечный свет скоро изменяет нефть в химические соединения, каковые диспергаторы не смогут легко разбить в капельки.
Так, фотохимический наклон – критический фактор, что, как должны полагать, оптимизирует решения о том, в то время, когда применять диспергаторы».В лабораторных опытах в 1970-х, ученые продемонстрировали, что свет изменяет химию нефти, но результаты не могли быть применены к широкомасштабным разливам нефти в океане. Это было по большей части, по причине того, что в большинстве разливов, нефть скоро текла на большом растоянии от сцены, перед тем как это могло быть срочно выбрано – в критическом маленьком промежутке, перед тем как солнечный свет фотоокислил его. Постоянный поток от бедствия Deepwater Horizon 2010 обеспечил неповторимую возможность: Потому, что нефть плавала на морской поверхности в течение 102 дней, это дало госслужащим шанс собрать нефть практически сразу после того, как это показалось и было выставлено солнечному свету.
Ученые WHOI взяли и удостоверились в надежности образцы масла Deepwater Horizon, которое просмотрели от поверхности практически срочно по окончании того, как это показалось. Они нашли что, чем продолжительнее нефть плавала на освещенной солнцем морской поверхности, тем больше нефть был фотоокислен. Они оценили, что добрая половина разлитой нефти была поменяна в течение дней.Следующий ход должен был проверить, как фотоокисленная нефть ответит на диспергаторы.
Ученые удостоверились в надежности свежее неизменное масло Deepwater Horizon, которое было собрано конкретно со сломанной трубы надстрочного элемента на морском дне. Они придирчиво руководили лабораторными условиями не допустить трансформации температуры, испарение, другие факторы и лёгкое проникновение, и они выставили нефть возрастающим длительностям света. Кассия Армстронг, студент гостя из Тринити-колледжа, игрался важную роль в проведении этих тестов и есть автором статьи.
Ученые WHOI кроме этого тесно сотрудничали с Робином Конми, одним из ведущих специалистов американского Агентства по охране внешней среды по разрабатыванию новых разработок для ответа на разливы нефти. Дабы совершить тесты на эффективности диспергаторов, EPA применяет определенный способ и изготовленную на заказ стеклянную посуду, которую Конми дал взаймы ученым WHOI для их опытов.Экспериментальные результаты продемонстрировали, что свет скоро фотоокислил свежую нефть, поменяв его в комплексы, каковые уменьшили эффективность диспергаторов по крайней мере на 30 процентов за пара дней.
После этого ученые подошли к Деборе Френч Маккей, всемирно признанному средству моделирования разлива нефти в RPS ЭЙСЕ, консалтинговой компании науки и техники в Род-Айленде. Они моделировали условия, каковые, быть может, случились на протяжении разлива Deepwater Horizon, включая диапазон скоростей ветров и уровней солнечного света. Тогда они нанесли все 412 фактических линий полета самолетов, каковые распылили диспергаторы на протяжении кризиса.
Результаты продемонстрировали, что под средним условиями и ветром солнечного света, большая часть приложений диспергатора не будет достигать минимальных уровней эффективности (обозначенный EPA), по причине того, что они были нацелены на фотохимически пережитую нефть. Кроме того в соответствии с лучшими вариантами развития событий для воздушного распыления диспергатора – облачной погодой (что ограничил бы фотохимический наклон) и условия сильного ветра (что транспортирует нефть дальше от области разлива перед, солнечный свет преобразовал его) – десятки воздушных приложений диспергатора все еще не будут достигать определяемых EPA уровней эффективности.
«Мы собрали команду, которая объединила экспертные знания академии, промышленности и правительства», растолковал Кристофер Редди, морской химик в WHOI. «В будущих кризисах разлива нефти сообществу нужен тот же сотрудничества и самый вид сотрудничества, дабы действенно принять самые умные ответы о том, как ответить самый действенно».«Это изучение показывает, как ответственный это должно совершить самоё фундаментальное изучение на химических реакциях, каковые происходят в окружающей среде», сообщила Хенриетта Эдмондс, директор программы в Подразделении Национальным научным фондом Океанских Наук, каковые финансировали изучение. «Результаты оказывают помощь нам изучить, как действенно ответить на разливы нефти».