तेल फैल: सूर्य के प्रकाश सॉल्वैंट्स को रोकता है

पानी की सतह पर फोटोऑक्सीडाइज्ड तेल रसायनों के लिए प्रतिरोधी है

20 अप्रैल, 2010 को कुएं से ब्लो आउट के बाद गहरे पानी का क्षितिज © यूएस कोस्ट गार्ड
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बेकार उपयोग: एक तेल रिसाव की स्थिति में, सॉल्वैंट्स से तेल रिसाव को छोटी बूंदों में बदलने और खनन में तेजी लाने की उम्मीद की जाती है। लेकिन शोधकर्ताओं ने अब पता लगाया है कि सूरज की रोशनी सतह पर तेल को रासायनिक रूप से परिवर्तित और रसायनों के प्रति असंवेदनशील बना देती है। उनकी गणना बताती है कि डीपवाटर होराइजन आपदा के दौरान स्प्रे की ज्यादातर कार्रवाई असफल रही थी।

ठीक आठ साल पहले, मेक्सिको की खाड़ी में गहरे पानी के क्षितिज में एक विस्फोट हुआ था। 750 मिलियन लीटर से अधिक तेल समुद्र में डाला गया और हमारे समय की सबसे बड़ी पर्यावरणीय आपदाओं में से एक था। तेल मैक्सिको की खाड़ी में बड़े पैमाने पर फैल गया और मिसिसिपी नदी के डेल्टा नदी तक पहुंच गया, आज भी समुद्र तटों पर तेल स्क्रैप और टार गांठ हैं।

दरअसल, सॉल्वैंट्स के इस्तेमाल ने इसे बिल्कुल रोक दिया था। 61 दिनों की अवधि में, 412 विमानों ने समुद्र की सतह से ऊपर 3.7 मिलियन लीटर रसायनों का छिड़काव किया। विलायक में शामिल डिटर्जेंट तेल की छोटी बूंदों को छोटी बूंदों में विभाजित करते हैं, जो तब समुद्र में वितरित किए जाते हैं और रोगाणुओं द्वारा नीचा हो सकते हैं। हालांकि, रसायनों को अपना काम करने के लिए पहले तेल, पानी और सॉल्वैंट्स को मिलाना होगा। यह लंबे समय से ज्ञात है कि इस प्रक्रिया पर मौसम का कुछ प्रभाव है - लेकिन सूरज की किरणों को अब तक महत्वहीन माना गया है।

कृत्रिम प्रकाश

इस धारणा का परीक्षण करने के लिए, अमेरिका में वुड्स होल ओशनोग्राफिक इंस्टीट्यूशन के कोलिन वार्ड और उनके सहयोगियों के तेल के नमूनों ने प्रयोगशाला को कृत्रिम सूर्य के प्रकाश के लिए 24 घंटे तक उजागर किया। उन्होंने तब तेल के रासायनिक गुणों का विश्लेषण किया और विलायक की प्रभावशीलता का मूल्यांकन किया। पिछले अध्ययनों ने हमेशा "ताजा" तेल का इस्तेमाल किया था। हालांकि, इस अध्ययन के लिए, शोधकर्ताओं ने गहरे पानी के क्षितिज आपदा के दौरान समुद्री रिसाव से तेल को हटा दिया था।

सॉल्वैंट्स में डिटर्जेंट होते हैं जो तेल की गलीचा को छोटी बूंदों में तोड़ देते हैं। Photooxidized तेल पानी के साथ बदतर मिश्रण। नताली रेनियर, वुड्स होल ओशनोग्राफिक इंस्टीट्यूशन

सूर्य का प्रकाश विलायक को रोकता है

परिणाम: जितना अधिक समय तक सूरज की रोशनी में तेल का संपर्क होता था, उतना ही यह बदल जाता था। यह ज़ोहर, सघन और चिपचिपा हो गया। प्रकाश ऊर्जा ने तेल घटकों में रासायनिक बंधों को विभाजित किया और अत्यधिक प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन के लिए जगह बनाई। इस प्रक्रिया को फोटोऑक्सीडेशन के रूप में जाना जाता है और यह उस प्रक्रिया के समान है जिसके द्वारा सूरज की रोशनी कपड़ों के रंग को ब्लीच करती है। प्रदर्शन

तेल में प्रकाश-प्रेरित परिवर्तन का भी विलायक की प्रभावशीलता पर प्रभाव पड़ा: जबकि रासायनिक ने शुरू में तेल का 93% बूंदों में बदल दिया, उपाय 24 के बाद बदलने में सक्षम था घंटों की धूप केवल 60 प्रतिशत तेल को पानी में घोल सकती है। प्राकृतिक परिस्थितियों में, इसका मतलब यह होगा कि विलायक का उपयोग लगभग ढाई दिनों के बाद तेल के आधे हिस्से को खत्म कर देगा। पांच से आठ दिनों के बाद, छिड़काव पूरी तरह से मुक्त होगा।

"यह सोचा गया था कि सॉल्वैंट्स की प्रभावशीलता पर सूर्य के प्रकाश का प्रभाव नगण्य होगा, " लीड लेखक कोलिन वार्ड कहते हैं। "हालांकि, हमारे परिणाम दिखाते हैं कि सूरज की रोशनी कितनी अच्छी तरह काम करती है, यह निर्धारित करने में एक प्राथमिक कारक है। और क्योंकि फोटोकैमिकल परिवर्तन जल्दी से होते हैं, वे समय खिड़की को सीमित करते हैं जिसमें सॉल्वैंट्स को प्रभावी ढंग से लागू किया जा सकता है।

बचाव दल मैक्सिको की खाड़ी में spraylteppich पर 2010 विलायक स्प्रे। स्टीफन लेहमैन, यूएस कोस्ट गार्ड

दीपवाटर क्षितिज पर उड़ान मिशन अक्सर बेकार थे

इसके बाद, एक सिमुलेशन में, शोधकर्ताओं ने पुनर्निर्माण किया कि डीपवाटर क्षितिज आपदा के दौरान फोटोएमिडेशन ने काउंटरमेशर्स को कितना प्रभावित किया होगा। ऐसा करने के लिए, उन्होंने उन परिस्थितियों का अनुकरण किया जो दुर्घटना के दौरान प्रबल थीं, जैसे कि हवा और सौर विकिरण, और अपने स्वयं के डेटा और परिदृश्य को विलायक के साथ कुल 412 उड़ान मलबे को जोड़ा।,

परिणाम ताज़ा था: उस समय उपयोग किए जाने वाले अधिकांश बेड़े विशेष रूप से फोटोऑक्सीडाइज्ड तेल को लक्षित कर रहे थे। विलायक इसलिए शायद सबसे अप्रभावी था और इस तरह के ऑपरेशन के लिए अमेरिकी पर्यावरण संरक्षण एजेंसी (ईपीए) द्वारा निर्धारित न्यूनतम प्रभावशीलता तक भी नहीं पहुंचा होगा। शोधकर्ताओं ने बताया कि सबसे अच्छी स्थिति में भी, आसमान में बादल छाए रहेंगे और तेज हवाएं चल सकती हैं।

"इस अध्ययन से पता चलता है कि पर्यावरण में रासायनिक प्रतिक्रियाओं का अध्ययन करने वाले बुनियादी अनुसंधान का संचालन करना कितना महत्वपूर्ण है, " नेशनल साइंस फाउंडेशन के हेनरीटा एडमंड्स ने टिप्पणी की। "परिणाम हमें यह जानने में मदद करते हैं कि तेल रिसाव पर प्रभावी ढंग से प्रतिक्रिया कैसे करें।" भविष्य में, बलों को अवसर की खिड़की को कम से कम करना चाहिए ताकि फोटोॉक्सिडेशन के प्रभाव को कम से कम किया जा सके, शोधकर्ताओं ने सलाह दी। (पर्यावरण विज्ञान और प्रौद्योगिकी पत्र, 2018; doi: doi / 10.1021 / acs.estlett.8b00084)

(वुड्स होल ओशनोग्राफिक इंस्टीट्यूशन, 27.04.2018 - YBR)