Разработка новых материалов для локализации и сбора нефти и нефтепродуктов на акваториях тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Убушаева Баира Владимировна

• Убушаева Баира Владимировна
• кандидат наук
• 2026

Оглавление диссертации кандидат наук Убушаева Баира Владимировна

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Методы ликвидации аварийных разливов нефти/нефтепродуктов

1.2 Разработка и исследования «химических пастухов»

Глава 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1 Вещества и материалы, использованные в работе

2.2 Синтез «химических пастухов» и аэрогелей

2.2.1 Приготовление «химических пастухов»

2.2.2 Синтез аэрогелей

2.3 Методы исследования

2.3.1 ЯМР спектроскопические методики исследования образцов «химического пастуха»

2.3.2 Методика МРТ исследования систем вода(лед)/нефть/ХП

2.3.3 Определение поверхностных свойств

2.3.4 Исследование эффективности действия «химических пастухов»

2.3.5 Исследование потенциальной токсичности и биоразлагаемости разработанных ХП

2.3.6. Исследование аэрогелей как сорбентов для сбора нефти и нефтепродуктов на акватории

2.3.7. Оценка достоверности полученных результатов эффективности разработанных ХП сокращать площадь и увеличивать толщину ТНП и

результатов определения сорбционных свойств

Глава 3. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

3.1. «Химические пастухи» - реагенты для сокращения площади и увеличения толщины тонкой нефтяной пленки

3.1.1. ЯМР спектроскопические исследования образца ХП-5

3.1.2. Поверхностные свойства разработанных ХП

3.1.3. Эффективность действия разработанных «химических пастухов»

3.1.4. Потенциальная токсичность и биоразлагаемость разработанных «химических пастухов»

3.1.5 Остаточные концентрации разработанных ХП и их влияние на процессы замораживания и оттаивания в системе нефть/вода

3.1.6. Исследование функциональных свойств разработанных ХП

3.1.7 Апробация разработанных ХП

3.2. Аэрогели - новые сорбенты для сбора нефти и нефтепродуктов на акватории

3.2.1. Текстурные характеристики аэрогелей

3.2.2. Исследование сорбционных характеристик аэрогелей

3.2.3. Исследование токсичности аэрогелей как сорбентов для сбора нефти

и нефтепродуктов

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

БЛАГОДАРНОСТИ

ПРИЛОЖЕНИЯ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

Н - нефть

НП - нефтепродукт

ЛАРН - ликвидация аварийных разливов нефти/нефтепродуктов

ХП - «химический пастух»

ТНП - тонкая пленка нефти/нефтепродукта

ПАВ - поверхностно-активное вещество

Со-ПАВ - сопутствующее поверхностно-активное вещество

МТМС - метилтриметоксисилан

ТЭОС - тетраэтоксисилан

ОГ - оксид графена

ПТФЭ - политетрафторэтилен

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка новых материалов для локализации и сбора нефти и нефтепродуктов на акваториях»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования и степень ее разработанности.

Аварийные разливы, особенные крупные (более 500 тонн), нефти (Н) и нефтепродуктов (НП) представляют серьезную угрозу для окружающей среды [1]. Экологические последствия подобных инцидентов носят катастрофический и долгосрочный характер, проявляясь в деградации морских и прибрежных экосистем, нарушении биоразнообразия. Несмотря на положительные тенденции в сокращении количества разливов Н/НП, масштаб ущерба таких техногенных аварий по-прежнему огромен [2]. Примерами чего является разлив 37 тыс. тонн нефти в проливе Принца Уильяма (Аляска, 1989), разлив 682 тыс. тонн нефти в Мексиканском заливе (Deepwater Horizon, 2010), утечка около 21 тыс. тонн дизельного топлива в р. Далдыкан (Норильск, 2020), разлив около 2,4 тыс. тонн мазута в Керченском проливе (Анапа, 2024) [3-6]. Несмотря на то, что методы ликвидации аварийных разливов нефти/нефтепродуктов (ЛАРН) достаточно отработаны на практике, тем не менее практически никогда не удаётся полностью убрать образующуюся в результате разливов тонкую нефтяную пленку (ТНП). ТНП толщиной менее 1 мм нарушает кислородный и углекислотный обменные процессы, снижает уровень теплоемкости и теплопроводности водной поверхности [7]. Вследствие недостаточной толщины ТНП сложно поддается удалению имеющейся нефтесборной техникой. В этой связи требуется разработка новых материалов и подходов, которые будут способствовать практически полному сбору Н и НП.

Решением проблемы ТНП может являться последовательное применение «химических пастухов» и аэрогельных сорбентов (далее - аэрогели). «Химический пастух» (ХП) также известный как «реагент-собиратель нефти» — реагент, позволяющий повысить эффективность механического и термического методов, путем сокращения площади и увеличения толщины нефтяной пленки. Применение ХП и сорбентов для сбора ТНП особенно актуально для арктических и тропических условий, где традиционные методы не всегда эффективны [8].

Целью работы являлась разработка новых, дружественных окружающей среде материалов - ХП и аэрогелей, для локализации и сбора Н и НП на акваториях, и создание научных основ технологии их применения и утилизации.

Для достижения поставленной цели предстояло решить следующие задачи:

1. Подбор композиций реагентов для создания эффективных ХП с учетом функциональных и эксплуатационных требований, предъявляемых к ХП и их компонентам, определение поверхностных свойств полученных композиций и их влияние на коэффициент растекания Н/НП;

2. Исследование эффективности действия ХП в сокращении площади и увеличении толщины ТНП в зависимости от типа Н и НП, температуры и минерализации воды, начальной толщины ТНП, уровня ледового покрытия, а также скорости и продолжительности действия ХП;

3. Исследование потенциальной токсичности и биоразлагаемости разработанных ХП и аэрогелей;

4. Исследование текстурных и сорбционных характеристик аэрогелей;

5. Разработка научных основ технологии ликвидации аварийных разливов, заключающейся в последовательном использовании ХП и высокоэффективных аэрогельных сорбентов.

Научная новизна работы:

1. Впервые предложены и исследованы эффективные и безопасные для окружающей среды «химические пастухи» на основе растительного сырья, олеиновой кислоты, пентола и неонола.

2. Предложен новый гидрофобный сорбент на основе кремнийоксидного аэрогеля с высокими показателями удельной поверхности, пористости и сорбционной емкости по отношению к нефти и различным нефтепродуктам.

3. Впервые методом МРТ-спектроскопии исследовано влияние «химических пастухов» на процессы замораживания и оттаивания в системе нефть/вода. Показано, что введение «химических пастухов» приводит к изменению физико-химических свойств системы нефть/вода и модуляции процессов тепло- и массопереноса в исследуемых водных системах.

4. Впервые методом ЯМР-релаксометрии и диффузометрии были изучены локальная динамика, молекулярная подвижность и транспортные свойства основных компонентов «химических пастухов». Установлено, что образец растительного ХП представлен молекулами с различной и/или разветвленной длиной алкильной цепи, гидроксильными и/или эфирными группами, а также карбоксильными группами, что в целом свидетельствует о присутствии в системе жирных ненасыщенных органических кислот.

Теоретическая и практическая значимость работы:

1. Разработаны и запатентованы 5 новых составов ХП для очистки водной поверхности от разливов нефти, нефтепродуктов и газового конденсата;

2. Исследован и запатентован полученный новым способом гидрофобный кремнийоксидный аэрогель для сорбции Н и НП с поверхности воды;

3. Проведена апробация разработанных ХП в устранении ТНП мазута (Россия, г. Анапа) и нефти (Вьетнам);

4. Предложены научные основы технологии сбора Н/НП с поверхности акватории с применением разработанных ХП и сорбентов с последующей их биодеградацией.

Методология и методы диссертационного исследования. Методология работы основана на теоретических подходах и экспериментальных исследованиях применяемых для проверки полученных результатов и на теоретических воззрениях, лежащих в основе диссертационной работы. Для получения и интерпретации результатов использовали комплекс современных физико-химических методов исследования. Поверхностные свойства изучали тензиометрически, методами пластины Вильгельми и кольца Дю Нуи. Эффективность ХП сокращать площадь и увеличивать толщину оценивали согласно ЛБТМ Б3349 [7] при использовании фотограметрии. Текстурные характеристики аэрогелей исследовали методом низкотемпературной абсорбции азота, удельную площадь поверхности образцов определяли по модели Брунауэра Эммета-Теллера (БЭТ). Удельный объем пор определяли, используя модель Барретта-Джойнера-Халенды (БДХ). Морфологию поверхности аэрогелей

исследовали методом растровой электронной микроскопии (РЭМ). Измерение краевого угла смачивания (КУС) проводили на автоматическом приборе для определения угла наклона Lonroy SDC-350. Методами МРТ- и ЯМР-спектроскопии изучены влияние ХП на процессы замораживания и оттаивания, локальная динамика, молекулярная подвижность и транспортные свойства основных компонентов ХП. Потенциальная токсичность ХП и аэрогельных сорбентов определена методами биотестирования в соответствии с утвержденными природоохранными нормативами: ПНД Ф Т 14.1:2:3:4.12-06; ПНД Ф 14.1:2:3.1306; ПНД Ф Т 14.1:2:3:4.10-04; ГОСТ 32509-2013 [9-12].

Положения, выносимые на защиту:

1. Подбор компонентов для создания составов ХП, которые обеспечивают необходимые поверхностные свойства и эффективность в сокращении площади и увеличении толщины ТНП;

2. Основные функциональные параметры разработанных ХП: давление растекания, эффективность в сокращении площади и увеличения толщины ТНП при различных условиях окружающей среды;

3. Сорбционные свойства разработанных аэрогелей на основе МТМС/ТЭОС, ОГ/ПТФЭ и целлюлозы различного происхождения;

4. Научные основы технологии последовательного применения разработанных ХП, аэрогелей и последующей их биодеградацией при ЛАРН.

Степень достоверности полученных результатов подтверждается статистическим анализом с расчетом неопределенности получаемых результатов на основных стадиях эксперимента в соответствии с ГОСТ 34100.3-2017 [13]. Достоверность и обоснованность результатов и выводов также определяется использованием комплекса современных физико-химических методов, таких как МРТ- и ЯМР-спектроскопия, ВЭЖХ-МС/МС, тензиометрия, растровая электронная микроскопия (РЭМ), низкотемпературная абсорбция азота.

Личный вклад автора. Автор проводил поиск и анализ литературы по теме исследования, участвовал в планировании экспериментов. Экспериментальная часть выполнена автором лично: получение композиций ХП, исследование их

поверхностных свойств и эффективности действия. Автор активно участвовал в обсуждении полученных результатов и их интерпретации. Автор принимала участие в подготовке публикаций, патентов и тезисов по теме диссертации, а также представляла результаты работы на научных конференциях.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы представлены на всероссийских и международных конференциях: Всероссийской конференции с международным участием «Проблемы и инновационные решения в химической технологии ПИРХТ-2022» (Воронеж, 2022), XV научно-практической конференции и I научной школе молодых ученых (Москва, 2023), III Конференции молодых ученых по общей и неорганической химии (Москва, 2023), XXIV Международной научно-практической конференции студентов и молодых ученых имени выдающихся химиков Л. П. Кулёва и Н. М. Кижнера, посвященной 85-летию со дня рождения профессора А. В. Кравцова «Химия и химическая технология в XXI веке» (Томск, 2023), Всероссийской конференции с международным участием «II Лавёровские чтения. Арктика: актуальные проблемы и вызовы»: (Архангельск,

2023), 77-й Международной молодежной научной конференции «Нефть и газ -2023» (Москва, 2023), Юбилейной научной конференции ИНХС РАН, посвящённой 90-летию Института и 300-летию Российской академии наук (Москва, 2024), XXV Юбилейной Международной научно-практической конференции студентов и молодых ученых имени выдающихся химиков Л. П. Кулёва и Н. М. Кижнера, посвященной 100-летию со дня рождения профессора В.П. Лопатинского «Химия и химическая технология в XXI веке» (Томск, 2024), X Международной научно-технической конференции «Освоение ресурсов нефти и газа российского шельфа: Арктика и Дальний Восток» (0МНР-2024) (Москва,

2024), XXII Менделевском съезде по общей и прикладной химии, посвященном 190-летию Д.И. Менделееву и 300-летию основания Российской академии наук (Федеральная территория «Сириус», 2024).

Публикации. Результаты диссертационной работы изложены в 18 научных публикациях, включая 7 статей в рецензируемых журналах, индексируемых в Web of Science, Scopus, РИНЦ, входящих в перечень ВАК и «белый» список, 11 тезисах

докладов всероссийских и международных конференций. По результатам работы получено 6 патентов РФ.

Основные публикации по теме диссертационной работы:

1. Morozov E.V., Sandzhieva D.A., Ubushaeva B.V., Kuznetsova O.V., Ivanenko T.Yu., Dedov A.G., Bouznik V.M. Plant-based herding agent promising for oil spills response in cold regions and its effect on oil/water mixtures freezing and thawing as revealed by MRI // Marine Pollution Bulletin. - 2025. - Vol. 211. - P. 117375. - DOI 10.1016/j.marpolbul.2024.117375. - EDN FRNMNS. Импакт фактор 4.9 (JIF), Q1, У1

2. Sandzhieva D. A., Ubushaeva B. V., Quang Cuong Hoang, Thi Hue Le, Cong Tinh Nguyen, Dedov A. G. A Novel Agent for Oil Spill Response in a Tropical Climate // Petroleum Chemistry. - 2025. - Vol. 65. - p. 754-760. - DOI 10.1134/S0965544124080152/ - EDN TEEDTY. Импакт фактор 1.1(JIF), Q3, У2 (Переводная версия: Санджиева Д. А., Убушаева Б. В., Хоанг К. К., Ле Т.Х., Нгуен К.Т., Дедов А. Г. Новый реагент для борьбы с тонкими нефтяными пленками на акваториях в тропических условиях // Петролеомика. - 2025. - Т. 5. - № 1. - с. 138145. - DOI 10 53392/27823857-2025-5-1-138. - EDN KPCSEO)

3. Sandzhieva D.A., Baskakov S.A., Ubushaeva B.V., Kuznetsova O.V., Buznik V.M., Dedov A.G. Superhydrophobic Graphene Aerogel as a New Oil Sorbent // Petroleum Chemistry. - 2024. - Vol. 64. - p. 1317-1326. - DOI 10.1134/S0965544124070168. - EDN EOOLQM. Импакт фактор 1.1 (JIF), Q3, У2

4. Санджиева Д.А., Убушаева Б.В., Хоанг К.К., Ле Т.Х., Нгуен К.Т., А. Г. Дедов. Новый "химический пастух" для борьбы с тонкими нефтяными пленками на акваториях. Оценка потенциальной токсичности // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. - 2025. - № 4(325). - С. 5-11. - EDN KWZOVZ, К2

5. Polevoy L.A., Sandzhieva D.A., Baranchikov A.E., Golikova M.V., Kottsov S.Yu., Khamova T.V., Ubushaeva B.V., Buznik V.M., Dedov A.G. SiO2 Aerogels Prepared using Different Solvents // Petroleum Chemistry. - 2024. - Vol. 64 (11). - P. 1306-1316. - DOI 10.1134/s096554412407017x. - EDN TJODRM. Импакт фактор 1.1 (JIF), Q3, У2

6. Polevoy L. A., Sandzhieva D. A., Baranchikov A. E., Gaizullin A. D., Ubushaeva B. V., Ivanov V. K., Buznik V. M., Dedov A. G. New Hydrophobic Oil Sorbents Based on Silica Aerogels // Theoretical Foundations of Chemical Engineering. - 2024. - Vol. 58 (4). - P. 1042-1054. - DOI 10.1134/S0040579525600160. - EDN KZYFHQ. Импакт фактор 0.6 (JIF), Q4, У2

(Переводная версия: Полевой Л. А., Санджиева Д. А., Баранчиков А.Е., Гайзуллин А.Д., Убушаева Б. В., Иванов В. К., Бузник В.М., Дедов А.Г. Новые гидрофобные нефтесорбенты на основе кремнийоксидных аэрогелей // Теоретические основы химической технологии. - 2024. - Том 58. - С. 103-114. - DOI 10.31857/S0040357124010137. - EDN YWKWAR. Импакт фактор 1.086 (РИНЦ), У1)

7. Polevoi, L.A., Kolesnik, I.V., Kopitsa, G.P., Golikova M. V., Tsvigun N. V., Khamova T. V., Sergeeva A. V., Gorshkova Yu. E., Sandzhieva D. A., Ubushaeva B. V., Baranchikov A. E., Ivanov V. K. Epoxide-Mediated Synthesis of Two-Component AbO3-TiO2 Aerogels and Their UV-Protective Characteristics. // Russian journal of inorganic chemistry. - 2023. - Vol. 68. - p. 1848-1864. - DOI 10.1134/S0036023623602209. -EDN ODZTSL. Импакт фактор 1.5 (JIF), Q3, У2

(Переводная версия: Полевой Л. А., Колесник И. В., Копица Г. П., Голикова М. В., Цвигун Н. В., Хамова Т. В., Сергеева А. В., Горшкова Ю. Е., Санджиева Д. А., Убушаева Б. В., Баранчиков А. Е., Ивановa В. К. Эпоксидный метод синтеза двухкомпонентных аэрогелей Al2O3-TiO2 и их УФ-защитные характеристики // Журнал неорганической химии. - 2023. - Том 68. - № 12. - С.1831-1848. -DOI 10.31857/S0044457X23601505. - EDN XENVOW. Импакт фактор 1.406 (РИНЦ), У1)

8. Патент № 2814663 РФ. Состав для очистки поверхности воды от нефтяных загрязнений и способ его получения / Дедов А. Г., Санджиева Д. А., Убушаева Б. В.; патентообладатель Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН); Заявл. 22.12.2022; Опубл. 04.03.2024, Бюл. №7.

9. Патент № 2828107 РФ. Состав для сбора разливов нефти, нефтепродуктов и газового конденсата с водной поверхности и способ его получения / Дедов А.Г., Санджиева Д.А., Убушаева Б.В.; патентообладатель Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН); Заявл. 29.02.2024; Опубл. 07.10.2024, Бюл. № 28.

10. Патент № 2828111 РФ. Состав для сбора разливов нефти, нефтепродуктов и газового конденсата с водной поверхности и способ его получения / Дедов А.Г., Санджиева Д.А., Убушаева Б.В.; патентообладатель Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН); Заявл. 29.02.2024; Опубл. 07.10.2024, Бюл. № 28.

11. Патент РФ № 2837467. Двухкомпонентный состав для очистки поверхности воды от нефтяных загрязнений и способ его получения / Дедов А.Г., Калашников А. Г., Санджиева Д.А., Убушаева Б.В., Морозов Е. В.; патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью «ТОЧКА ЦЕНТР Инновации»; Заявл. 29.02.2024; Опубл. 31.03.2025, Бюл. № 10.

12. Патент РФ № 2837688. Двухкомпонентный состав для очистки поверхности воды от нефтяных загрязнений и способ его получения / Дедов А.Г., Калашников А. Г., Санджиева Д.А., Убушаева Б.В.; патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью «ТОЧКА ЦЕНТР Инновации; Заявл. 29.02.2024; Опубл. 03.04.2025, Бюл. № 10.

13. Патент РФ №2838461. Способ получения гидрофобного кремнийоксидного аэрогеля / Дедов А.Г., Бузник В.М., Иванов В.К., Баранчиков А.Е., Санджиева Д.А., Полевой Л.А, Убушаева Б.В.; патентообладатель ФГАОУ ВО «РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина»; Заявл. 11.06.2024; Опубл. 16.04.2025, Бюл. № 11.

Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 174 страницах и состоит из введения, литературного обзора, экспериментальной части, обсуждения результатов, выводов, списка литературы и приложений. Диссертация содержит 29 таблиц, 78 рисунка. Список литературы включает 145 наименований.

Финансирование. Работа выполнена в рамках госзадания Института нефтехимического синтеза имени А.В. Топчиева Российской академии наук в соответствии с программой исследований Совместного Российско-Вьетнамского Тропического научно-исследовательского и технологического центра, тема Эколан Т-1.8. Часть исследований выполнена в РГУ нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина при финансовой поддержке Российского научного фонда (соглашение № 22-13-00410, https://rscf.ru/project/22-13-00410/) и ООО «ТОЧКА ЦЕНТР Инновации» (договор №1 от 16.06.2022).

Глава 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

Развитие нефтегазовой отрасли, включающее активное освоение Арктики, тропиков и шельфовых территорий, оказывает непосредственное влияние на увеличение рисков возникновения аварийных разливов на акватории. В настоящее время аварийные разливы Н/НП являются одной из важнейших экологических проблем, возникающих вследствие различных антропогенных факторов. Согласно Международной ассоциации транспортировщиков нефти (1АОТ) основными и наиболее частыми причинами являются технические ошибки при добыче нефти, транспортировке и перекачке Н/НП [14].

1.1 Методы ликвидации аварийных разливов нефти/нефтепродуктов

Ликвидация аварийных разливов нефти и нефтепродуктов (ЛАРН) на акватории — это технологически сложный, многофакторный процесс, при котором быстрое, своевременное реагирование, подкрепленное технической оснащенностью, позволяет максимально снизить уровень последствий экологической катастрофы [15].

Основные методы ЛАРН включают 4 метода: механический, физико-химический, биологический и метод контролируемого сжигания (рис. 1).

Мехаиический метод

Биологический метод Термический метод

Физико-химический метод

Рисунок 1 - Методы ликвидации аварийных разливов Н/НП [16] Первым шагом в ЛАРН является механический сбор Н и НП. Данный метод включает в себе применение боновых заграждений (бонов) и нефтесборных

устройств (скиммеров). Боновые заграждения представляют собой плавучие механические заграждения, которые локализуют разлив и предотвращают дальнейшее растекание Н/НП по акватории [17]. Боновые заграждения можно классифицировать по двум параметрам: по конструкции бона или по его роли в процессе ЛАРН. По строению боновые заграждения бывают плоскими, надувными, приливными, постоянной плавучести и всплывающие. Преимущества данных видов боновых заграждений заключается в удобстве применения их в зонах развитого судоходства, портов, наливных станций и др., а также в высокой эффективности вследствие быстрой установки комплекса заграждений.

Боновые заграждения с точки зрения их роли в процессе ЛАРН делятся на три вида: стандартные, активные системы и высокоскоростные системы локализации загрязнений. Преимущество стандартных боновых заграждений -простота эксплуатации, что делает их достаточно эффективными в процессе ликвидации, когда требуется частое развёртывание и сворачивание заграждений. Активные и высокоскоростные боны представляют собой интегрированные системы локализации и сбора Н и НП, дополнительно оснащённые нефтесборными устройствами (насосами, скиммерами, сепараторами и др.). Такие виды боновых заграждений имеют высокую эффективность в сборе Н/НП, однако очень чувствительны к механическим фрагментам, приводящим к повреждению системы, и недостаточной толщине нефтяной пленки, препятствующей сбору Н/НП. На практике установлено, что с увеличением толщины нефтяной пленки эффективность активных и высокоскоростных боновых систем увеличивается [1719].

Скиммеры — это стационарные или мобильные устройства, используемые для сбора Н и НП с водной поверхности. Различают олеофильные, пороговые и механические скиммеры [17]. Эффективность олеофильных скиммеров при оптимальных условиях может достигать 95%, однако они мало эффективны в сборе «тяжелой» и эмульгированной нефти. Скиммеры порогового типа просты в эксплуатации и эффективны в сборе легких, средних и, в зависимости от конструкции, еще и высоковязких типов нефти. Однако, обводненность собранной

пороговым скиммером Н/НП может достигать 70%. Сбор такого значительного объема воды можно избежать, максимально увеличив толщину собираемой Н/НП. Наиболее универсальными являются механические скиммеры, которые обладают достаточно высокой эффективностью даже в отношении высоковязкой, выветрившейся, эмульгированной нефти, а также могут применяться на акваториях с наличием наплавных загрязнений [15, 19, 20].

В последнее время в мире все чаще изучается и применяется термический метод, который также называют методом контролируемого сжигания [21, 22]. При термическом методе удаление Н/НП происходит посредством их сжигания на поверхности воды. Преимуществами метода является высокая эффективность на ранних этапах ЛАРН (до 90% удаленной нефти). Однако для поддержания процесса горения толщина пленки Н/НП должна оставаться на уровне не менее 2-3 мм [23, 24]. Применение метода удобно в труднодоступных территориях, например в Арктике, где затруднено использование техники для осуществления механического и физико-химического методов. Однако открытым остается вопрос безопасности и воздействия на окружающую среду вследствие образования продуктов горения Н/НП [25].

Таким образом, можно сделать вывод, что одним из важных критериев применения механического и термического методов является толщина пленки Н/НП, и чем она больше, тем эффективнее данные методы при ЛАРН.

Следующим этапом ЛАРН является физико-химический метод, включающий использование диспергентов, сорбентов и ХП. Условия применения данных физико-химических «инструментов» ЛАРН различны. Так, например, при наличии волнового движения и турбулентности на поверхности воды происходит естественное диспергирование разлитой Н/НП, которое преобразует тонкую пленку Н/НП в капли разных размеров. Диаметр капель Н/НП может составлять более 0,1 мм. При таком размере капли Н/НП аккумулируются в верхней части водной толщи, что приводит к повторному образованию пленки Н/НП [26]. В таких случаях решением может быть применение диспергентов - реагентов на основе ПАВ, используемых для фрагментации нефтяного пятна и дальнейшего его

рассеивания в толще воды [15]. Применение диспергентов способствует дроблению пленки Н/НП на капли размером менее 100 мкм, рассеиванию их в толще воды, а также предотвращению их слияния и повторному всплытию на поверхность. Важно подчеркнуть, что при использовании диспергентов обязательным является наличие минимального волнения водной поверхности, в идеальных условиях это 4-12 м/с. При малом волновом движении водонефтяная эмульсия не образуется, что приводит к всплытию капель Н/НП, повторному образованию пленки. Применение диспергентов также ограничено в прибрежной зоне и природоохранных акваториях. Это объясняется достаточно большими объемами диспергентов, используемых в процессе ЛАРН, и недостаточной глубиной водного пространства, необходимого для рассеяния диспергированной Н/НП. Так, соотношения диспергент:нефть могут варьироваться от 1:1 до 1:50 соответственно. Также следует учитывать, что рассеянные диспергентами Н/НП остаются в толще воды, что является вторичным загрязнением и создает дополнительную нагрузку на водные экосистемы [27, 28].

Другим физико-химическим методом ЛАРН является сорбционный, применяющиеся при более спокойных погодных условиях. Сорбенты - материалы, применяемые для удаления разлитой Н/НП путем адсорбции и/или абсорбции [15]. По типу материала сорбенты для Н/НП можно разделить на 3 группы: неорганические, органические и синтетические. В качестве неорганических сорбентов выделяют вермекулит, пемзу, стеклянную вату, цеолиты, диатомиты, доломиты и др. К органическим сорбентам относят торф, шерсть, пух и перья, материалы на основе угля, растительную шелуху, скорлупу, лузгу, костру и др. Эффективность неорганических и органических сорбентов может достигать 20 г/г [29], они имеют низкую себестоимость, но обладают низкой плавучестью. Более эффективными сорбентами являются синтетические на основе полиуретана, полиэтилена, полипропилена, формальдегидной пены и др. Помимо высокой нефтеёмкости синтетические сорбенты обладают небольшой массой и просты в применении. Некоторые виды таких сорбентов способны собирать «радужную» пленку Н/НП, при этом минимально сорбировав воду. При правильном применении

сорбенты экологичны и безопасны для акватории, однако на сегодняшний день остается актуальной проблема их утилизации. Сейчас основным решением данной проблемы является «захоронение» отработанных сорбентов и сжигание при температуре 1000-1400°С [29-31].

ЛАРН долгий и трудоемкий процесс, при котором не всегда представляется возможным вовремя локализовать аварийный разлив и устранить причину его возникновения. Это приводит к осложнению процессов сбора и удаления Н/НП, увеличению масштабов и последствий разлива. Наиболее опасным из них является образование на поверхности воды тонкой пленки Н/НП (ТНП), толщиной менее 1 мм. Нефтяные пленки такой толщины приводят к нарушению кислородного, углекислотного и других обменных процессов в водных экосистемах. ТНП уменьшает проникновение солнечного света, что приводит к нарушению процесса фотосинтеза, снижает уровень теплоемкости и теплопроводности водной поверхности [32, 33]. Трудность удаления ТНП имеющимися методами и средствами заключается в ее недостаточной толщине. Для эффективного удаления ТНП механическим методом (скиммерами) толщина ТНП должна составлять более 1 мм, а для контролируемого сжигания - более 3 мм [23, 24, 34].

На заключительном этапе ЛАРН применяется биологический метод. Он основан на использовании углеводородокисляющих микроорганизмов-деструкторов, которые способны окислять углеводороды Н/НП до более безопасных соединений, например, углекислого газа и воды. На данный момент существует большое количество биопрепаратов, состоящих из бактерий, микроскопических грибов и дрожжей [35, 36]. Однако применение данного метода требует особого внимания. Так, невозможность контроля жизнедеятельности и размножения микроорганизмов может привести к изменению экосистемы акватории и исчезновению автохтонных видов [37].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Убушаева Баира Владимировна, 2026 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Постановление Правительства РФ от 30 декабря 2020 г. № 2366 "Об организации предупреждения и ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов на континентальном шельфе Российской Федерации, во внутренних морских водах, в территориальном море и прилежащей зоне Российской Федерации" (с изменениями и дополнениями) // Правительство России официальный сайт: [сайт]. - 2025 - URL: http://government.ru/docs/all/132351/ (дата обращения: 01.08.2025).

2. Oil Tanker Spill Statistics 2024 // International Tanker Owners Pollution Federation Limited (ITOPF) : [сайт]. - 2025 - URL: https://www.itopf. org/knowledge-resources/data-statistics/oil-tanker-spill-statistics-2024/ (дата обращения: 01.08.2025).

3. Exxon Valdez // National Oceanic and Atmospheric Administration, US Department of Commerce : [сайт]. - 2025 - URL: https://darrp.noaa.gov/oil-spills/exxon-valdez (дата обращения: 01.08.2025).

4. Deepwater Horizon Oil Spill // National Oceanic and Atmospheric Administration. Office of Response and Restoration : сайт]. - 2025 - URL: https://response.restoration.noaa.gov/deepwater-horizon-oil-spill-case-study (дата обращения: 01.08.2025).

5. Росприроднадзор произвел расчет ущерба экологии, нанесенный аварией в Норильске // Росприроднадзор. Федеральная служба по надзору в сфере природопользования : [сайт]. - 2025 - URL: https://rpn.gov.ru/press/news/rosprirodnadzor proizvel raschet ushcherba ekologii na nesennyy_avariey_v_norilske/ (дата обращения: 01.08.2025).

6. Крушение танкеров и разлив мазута в Черном море. Главное // ТАСС : [сайт]. - 2025 - URL: https://tass.ru/proisshestviya/22674169 (дата обращения: 01.08.2025).

7. Baiyu Zhang., et. al. Chapter 21. Marine Oil Spills—Oil Pollution, Sources and Effects //World Seas: An Environmental Evaluation (Second Edition). Volume III: Ecological Issues and Environmental Impacts. - 2019. -Р. 391-406.

8. ASTM F3349-18. Standard Guide for Use of Herding Agents in Conjunction with In-Situ Burning. - 2019. - 6 р.

9. ПНД Ф Т 14.1:2:3:4.12-06 Токсикологические методы контроля. Методика измерений количества Daphnia magna Straus для определения токсичности питьевых, пресных природных и сточных вод, водных вытяжек из грунтов, почв, осадков сточных вод, отходов производства и потребления методом прямого счета. - Утвержд. 2014-10.-10.- М.: Федеральная служба по надзору в сфере природопользования. -Изд. 2014 г., 36 с.

10. ПНД Ф 14.1:2:3.13-06 Биологические методы контроля. Методика определения токсичности отходов, почв, осадков сточных, поверхностных и грунтовых вод методом биотестирования с использованием равноресничных инфузорий PARAMECIUM CAUDATUM Ehrenberg. Утвержд.- М.: Изд. 2013 г., ред. 4, 34 с.

11. ПНД Ф Т 14.1:2:3:4.10-04 Токсикологические методы контроля. Методика измерений оптической плотности культуры водоросли Хлорелла (Chlorella vulgaris Beijer) для определения токсичности питьевых, пресных природных и сточных вод, водных вытяжек из грунтов, почв, осадков сточных вод, отходов производства и потребления. Утвержд. 2014-10.-10. - М.: Федеральная служба по надзору в сфере природопользования. - Изд. 2014 г., 38 с.

12. ГОСТ 32509-2013 Вещества поверхностно-активные. Метод определения биоразлагаемости в водной среде: национальный стандарт: издание официальное: утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 01.01.2015 №1849-ст: введен впервые, переиздан 05.2019/ подготовлен Обществом с ограниченной ответственностью «Научно-исследовательский институт бытовой химии «Росса» (ООО «Росса НИИБХ»)» . - Москва: Стандартинформ, 2019. - 28 с.

13. ГОСТ 34100.3-2017 Неопределенность измерения. Часть 3. Руководство по выражению неопределенности измерения: национальный стандарт: издание официальное: утвержден и введен в действие Приказом Федерального

агентства по техническому регулированию и метрологии от 01.09.2018 №1065-ст: введен впервые, переиздан 07.2018/ подготовлен Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 125 «Статические методы в управлении качеством продукции». - Москва: Стандартинформ, 2018. - 116 с.

14. Chang E., et al. Consequences of oil spills: A review and framework for informing planning. Ecology and society. - 2022. - Vol. 19(2):26. DOI: 10.5751/ES-06406-190226

15. M. Schrope. Oil spill: Deep wounds. Nature. - 2021. - 14; 472(7342):152-4. DOI: 10.1038/472152a

16. Oil Spill Response Research / [Электронный ресурс] // The Bureau of Safety and Environmental Enforcement (BSEE): [сайт]. — URL: https://www.bsee.gov/what-we-do/oil-spill-preparedness/oil-spill-response-research-osrr (дата обращения: 17.06.2024).

17. ГОСТ Р 53389-2009 Защита морской среды от загрязнения нефтью. Термины и определения: национальный стандарт Российской Федерации: издание официальное: утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 14.09.2009 г. №327-ст: введен впервые: дата введения 01.07.2010, переиздан 08.2019/ подготовлен Научно-исследовательским институтом по стандартизации и сертификации «Лот» ФГУП «ЦНИИ им. Акад. А.Н. Крылова». - Москва: Стандартинформ, 2019. - 27 с.

18. Локализация и сбор нефти на море. Методическое руководство для персонала, отвечающего за управление и ликвидацию чрезвычайных ситуаций / Отчет IOGP № 522, 2015-48 с.

19. Стивен Поттер, Иан Бьюст, Кен Трудeль, Дэвид Дикинс, Эд Оуэнс. Ликвидация разливов нефти на арктическом шельфе / Дебра Шольц. Shell Exploration and Production Services (RF) B.V. - 2013. - 141 с.

20. Локализация и сбор нефти на море. Методическое руководство для персонала, отвечающего за управление и ликвидацию чрезвычайных ситуаций / Отчет IOGP № 522, 2015-48 с.

21. Doshi B., Sillanpää M., Kalliola S. A review of bio-based materials for oil spill treatment // Water Research. - 2018. - №135. - Р. 262-277

22. Контролируемое сжигание нефтяного пятна на месте разлива. Практические рекомендации для персонала, отвечающего за управление и ликвидацию чрезвычайных ситуаций / Отчет IOGP № 523, 2016-52 с.

23. Поведение морских разливов нефти: Технический информационный документ ITOPF / Великобритания. - 2011. - 12 с.

24. Контролируемое сжигание нефтяного пятна на месте разлива. Практические рекомендации для персонала, отвечающего за управление и ликвидацию чрезвычайных ситуаций / Отчет IOGP № 523, 2016-52 с.

25. Поведение морских разливов нефти: Технический информационный документ ITOPF / Великобритания. - 2011. - 12 с.

26. СТО 318.04.69-2015 Правила сжигания нефти в море на месте разлива: принят и введен в действие Постановлением ТК 318 «МОРФЛОТ» №21 от 20.01.2015 г./подготовлен ЗАО «Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт морского флота» (ЗАО «ЦНИИМФ»). - СПб: ЦНИИМФ, 2015. - 37 с.

27. СТО 318.4.02-2005 Правила применения диспергентов для ликвидации разливов нефти: принят и введен в действие Постановлением ТК 318 «МОРФЛОТ» №2 от 01.11.2005 г. - СПб: ЦНИИМФ, 2005. - 30 с.

28. Диспергенты: поверхностное применение. Практические рекомендации для персонала, отвечающего за управление и ликвидацию чрезвычайных ситуаций. Отчет IOGP № 532-2015. - Р. 72.

29. Bhardwaj N., Bhaskarwar A.N. A review on sorbent devices for oil-spill control// Environmental Pollution. - 2018.- № 243. - P. 1758-1771.

30. Hakeim O., Abdelghaffar F., Gabry L. Investigation of Egyptian Chorisia spp. fiber as a natural sorbent for oil spill cleanup// Environmental Technology & Innovation. - 2022. - №25.

31. Бахонина Е. И. Современные технологии переработки и утилизации углеводородсодержащих отходов. Термические методы утилизации и обезвреживания углеводородсодержащих отходов // Башкирский химический журнал. - 2015. - Т. 22. - № 1. - С. 20-29.

32. Bhardwaj N., Bhaskarwar A.N. A review on sorbent devices for oil-spill control// Environmental Pollution. - 2018. - № 243. - P. 1758-1771.

33. Saleh M., Alhameli M., Chalermthai, B., Giwa A., Taher, H. (2021). Remediation of crude oil-contaminated saline water using novel dispersants from fish and lobster wastes // Results in Engineering. - 2021.- № 10. - Р. 100236, DOI: 10.1016/j .rineng.2021.100236

34. AlAmeri K., Giwa A., Yousef L., Alraeesi A., Taher H. Sorption and removal of crude oil spills from seawater using peat-derived biochar: An optimization study // Journal of Environmental Management. - 2019. - № 250. - Р. 109465, DOI: 10.1016/j .jenvman.2019.109465

35. Robin J. Bullock, Robert A. Perkins, Srijan Aggarwal, In-situ burning with chemical herders for Arctic oil spill response: Meta-analysis and review/ Science of the Total Environment. -2019. -№ 675. - Р. 705-716

36. Nikolopoulou M., Kalogerakis N. Biostimulation Strategies for Enhanced Bioremediation of Marine Oil Spills Chronic Pollution // Handbook of Hydrocarbon Lipid Microbiology / Kenneth N., Timmis. 2010. - Part 24. - P. 2521-2529.

37. Varjani S.J., Upasani V.N. Characterization of hydrocarbon utilizing Pseudomonas strains from crude oil contaminated samples// International Biodeterioration & Biodegradation. - 2011. - 65 (8). - P. 1244-1248

38. Lobakova E., Vasilieva S., Kashcheeva P., Ivanova E., Dolnikova G., Chekanov K., Idiatulov R., Kirpichnikov M., Buznik V., Dedov A. New biohybrid materials for bioremoval of crude oil spills from marine waters //International Biodeterioration & Biodegradation. - 2016. - № 108. - Р. 99-107

39. Дедов А.Г., Лобакова Е.С., Кащеева П.Б., Иванова Е.А., Идиатулов Р.К., Санджиева Д.А., Васильева С.Г., Бузник В.М., Кирпичников М.П. Новые

биокомпозитные материалы на основе волокнистых полимерных матриц. -Доклады Российской Академии наук. - 2015. - том 462. - № 4. - С. 435-439

40. Белоусова Е.Е., Кащеева П.Б., Беляева Е.И., Омарова Е.О., Лобакова Е.С., Иванова Е.А., Идиатулов Р.К., Генис А.В., Бузник В.М. Эффективные сорбирующие полимерные материалы для сбора ННП // Химическая технология. -2013. - №10. - С.606-617

41. Дедов А.Г., Лобакова Е.С., Исмаилов А.Д., Кащеева П.Б., Алескерова Л.Э., Омарова Е.О., Идиатулов Р.К., Иванова Е.А., Белоусова Е.Е. Определение токсичности нефтесорбентов на основе нетканых полимерных материалов биолюминесцентным методом // Химическая технология. - 2013. - №11. - С. 672678

42. Джабраилова Х. С., Иванова Е. А., Дедов А.Г. Биокомпозитные материалы для очистки водных сред, загрязненных углеводородами // Нефтехимия.

- 2019. - №3. - С. 297-303.

43. Dedov A.G., Marchenko D.Yu., Ivanova E.A., Idiatulov R.K., Sandzhieva D.A., Egazaryants S.V., Lobakova E.S., Dzhabrailova Kh.S. New multifunctional biocomposite material for hydrocarbon detection and reclamation on the surface of water areas // Mendeleev Communications. - 2020. - № 20. - Р. 527-530

44. Winoto W. Loahardjo N. Takamura K. Morrow N. Spreading and Retraction of Spilled Crude Oil on Seawater//International Oil Spill Conference Proceedings - №1.

- 2014. - Р. 1465-1473

45. Gupta D., Sarker B., Thadikaran K., John V., Maldarelli C., John G. Sacrificial amphiphiles: Eco-friendly chemical herders as oil spill mitigation chemicals // Science Advances. - 2015. - №1. - Р. 1-6

46. Abuoudah M., Giwa A., Nashef I., Marzooqi F., Taher H. Bio-based herding and gelling agents from cholesterol powders and suspensions in organic liquids for effective oil spill clean-up // Chemical Engineering Journal Advances. - 2022. - №12.

47. Garrett W.D. Confinement and control of oil pollution on water with monomolecular surface films // Int. Oil Spill Conf. Proc. - 1969.- Р. 257-261

48. Garrett W.D., Barger W.R. Factors Affecting the Use of Monomolecular Surface Films to Control Oil Pollution on Water// Environmental Science & Technology. - 1970.- №4(2). - Р. 123-127

49. Bianchi R.A., Johanson E.E., Farrell J.H. The Test and Evaluation of Skimmers, Booms, Sorbents, and Piston Film for Cleaning up Navy Oil Spills // Phase I Report (Washington, D.C.) - 1973

50. Nightingale, J., Beach Protection: Shell Oil Herder Chemical. - Warren Spring Laboratory. - 1973.

51. Pope P., Allen A., Nelson W.G. Assessment of three surface collecting agents during temperate and Arctic conditions // International Oil Spill Conference Proceedings. American Petroleum Institute. - 1985. - Р. 199-201

52. SL Ross Environmental Research Limited. Scientific research report // SINTEF [сайт]. — URL: https://www.sintef.no/proiectweb/iip-oil-in-ice/rd-partners/rd/sl-ross/ (дата обращения: 12.11.2022).

53. Kajpust H. The Effects of Simulated Spills of Oil and Secondary Cleanup Methods on Macroinvertebrates in a Freshwater Boreal Lake / H. Kajpust - 2022. - Р. 254

54. Rojas-Alva U., et al. Small-scale in-situ burning (ISB) experiments with chemically confined crude oils on water // Fire Safety Journal. - 2020. - Vol. 114. - p. 103135. - DOI: 10.1016/j.firesaf.2020.103135

55. Физический энциклопедический словарь / главный редактор А. М. Прохоров. - Москва: Советская энциклопедия, 1993. - 928 с.

56. Воюцкий С.С. Курск коллоидной химии /С.С. Воюцкий. - изд. 2-е, перераб. и доп.- Москва:"Химия", 1995. - 513 с.

57. Buist I., Potter S., Mullim J. Herding Agents Thicken Oil Spills in Drift Ice to Facilitate In situ Burning: A New Trick for an Old Dog1 // International Oil Spill Conference Proceedings. - 2008.

58. S.L. Ross Environmental Studies. Preliminary studies on the use of an oil-producing surfactant for thickening oil stains in conditions of destroyed ice // ExxonMobil Upstream Research Report, 2004

59. S.L. Ross Environmental Research. Preliminary research on using oil herding surfactant to thicken oil slicks in broken ice conditions // Report to ExxonMobil Upstream Research Report, 2004

60. SL Ross Environmental Research. A study of small test tanks on the use of surfactants used for oil production to thicken oil stains in shattered ice for on-site burning // ExxonMobil Upstream Research Report, 2005

61. SL Ross Environmental Research, 2007, Medium-sized studies in test tanks on the use of surfactants for oil production to thicken oil stains on broken ice, MMS Report, ExxonMobil Upstream Research Company, Agip Kashagan North Caspian Operating Company, Sakhalin Energy Investment Company and Statoil ASA, Herndon V.A.

62. Buist, I., Potter and S.E. S0rstr0m. 2010 Barents Sea field test of shepherds to thicken oil for burning on-site in drifting ice. Proceedings of the 32 rd AMOP Technical Workshop on Environmental Pollution and Response, Environment Canada, Ottawa.

63. Aggarwal S., et al. Aerial application of herding agents to advance in-situ burning for oil spill response in the Arctic: A pilot study // Cold Regions Science and Technology. - 2016. - Vol. 135. - D0I:10.1016/j.coldregions.2016.12.010

64. D. Asnicar, et al. Hazard assessment of oil spill response chemical herding agents to commercially valuable North Atlantic species // Environmental Toxicology and Chemistry. - 2025. - Vol. 44(1). - p. - 251-259. - DOI: 10.1093/etojnl/vgae021

65. Hansen B.H., et al. Application of chemical herders do not increase acute crude oil toxicity to cold-water marine species// Science of the Total Environment. -2022. - Vol. 823. - P. 1-9 DOI: 10.1016/j.scitotenv.2022.153779

66. Matthew M. Alloy. Comparative Toxicity of Oil Spill Herding Agents to Aquatic Species // Environ Toxicol Chem. - 2022. - Vol. 41(5). - p. 1311-1318. - DOI: 10.1002/etc.5310

67. Fritt-Rasmussen J., et al. Biodegradation, Bioaccumulation and Toxicity of Oil Spill Herding Agents in Arctic Waters as Part of an Ecotoxicological Screening // Water, Air and Soil Pollution. - 2021. - Vol. 232. - Article number 380. -DOI:10.1007/s11270-021-05332-8

68. Thomas F. Parkerton, Kelly McFarlin. Environmental hazard and preliminary risk assessment of herding agents used in next generation oil spill response // Mar Pollut Bull. - 2024. - Vol. 208. - р. 116885. - DOI: 10.1016/j.marpolbul.2024.116885

69. Fritt-Rasmussen J., et al. Ongoing Research on Herding Agents for In Situ Burning in Arctic Waters: Studies on Fate and Effects // INTERNATIONAL OIL SPILL CONFERENCE. - 2017. - р. 2976 - 2995 DOI: 10.7901/2169-3358-2017.1.2976

70. International application published under the patent cooperation treaty (PCT) Application of a siloxane surfactant as an additive to the Oil Herder composition: DE102016000485B3: заявл. 13.08.2021: опубл. 15.10.2022 / Hansen B.H. - 17 с. : ил.

- Текст : непосредственный

71. International application published under the patent cooperation treaty (PCT) Biocompatible oil herders and methods of use: WO2021|046493 A1 : заявл. 05.09.2020: опубл. 11.03.2021 / Cheng Z., Sebastian R., Zhang L., Huang D., Zeng N., Shinde A., Wang Q. ; заявитель Texas A&N University - 41 с. : ил. - Текст : непосредственный

72. Yu M, Zhu Z, Chen B, Cao Y and Zhang B. Bioherder Generated by Rhodococcus erythropolis as a Marine Oil Spill Treating Agent// Frontiers Microbiology.

- 2022. - №13. - P. 1-10 DOI: 10.3389/fmicb.2022.860458

73. Патент № 2758573 Российская Федерация, СПК С09К 3/32 (2021.02), Е02В 15/04 (2021.02). Поверхностно-активный препарат для локализации углеводородных загрязнений: №2020125428 : заявл. 22.07.2020 : опубл. 29.10.2021 / Пыстина Н. Б., Унанян К. Л., Ильякова Е. Е., Томская Л. А., Картунов Э.А. ; заявитель Публичное акционерное общество «Газпром» - 6 с. : ил. - Текст : непосредственный

74. Патент № 2814201 Российская Федерация, СПК С09К 3/32 (2024.01), Y10S210/925 (2024/01). Состав собирателя для локализации разливов нефти в акваториях: 2023118628 : заявл. 14.07.2023 : опубл. 27.02.2024 / Осипов К., Трухина М. В., Кондрашенко С. И., Паняюкова Д. И., Попова А. З., Мокочунина Т. В., Марютина Т. А., Румянникова Г. Э, Тавберидзе Т. А. ; заявитель Общество с ограниченной ответственностью «Страта Солюшенс» - 12 с. : ил. - Текст : непосредственный

75. Patent 3810835A United States CO2b 9/02. Process for treating oil slicks using chemical agents: 119036 : заявл. 20.02. 1971 : опубл. 14.05.1974 / Richard L. Ferm. - 3 с. : ил. - Текст : непосредственный

76. Adriana C. Bejarano. Critical review and analysis of aquatic toxicity data on oil spill dispersants // Environ Toxicol Chem. - 2018. - Vol. 37(12). - р. 2989-3001. -DOI: 10.1002/etc.4254

77. Авторское свидетельство № 966106 СССР, МПК С09К 3/32. Состав для очистки поверхности воды от нефтяных и масляных загрязнений: 2973851/23-26 : заявл. 22.08.1980 : опубл. 15.10.1982 / Семанов Г. Н., Мурашев И. А., Шокин В. В., Гольденфон А. К., Мельник Н. А., Чистяков Е. Е., Линчевский Ф. В., Куликова А. В.

- 4 с. : ил. - Текст : непосредственный

78. ASTM D 971 Standard Test Method for Interfacial Tension of Insulating Liquids Against Water by the Ring Method. - 2020. - 4 р.

79. Руководство по применению. Тензиометр К20 // KRUSS GmbH, Hamburg. -2021.

80. Метод кольца Дью Нуи. Метод пластины Вильгельми / [Электронный ресурс] // ТИРИТ: [сайт]. - URL: https://tirit.org/articles/metod-kolcza-dyu-nui-metod-plastiny-vilgelmi/ (дата обращения 25.06.2024)

81. ASTM D1141 Standard Practice for Preparation of Substitute Ocean Water.

- 2021. - 3 р.

82. Rojas-Alva U., Fritt-Rasmussen J., Jomaas G. Experimental study of thickening effectiveness of two herders for in-situ burning of crude oils on water // Cold

Regions Science and Technology. - 2020. - № 175., DOI 10.1016/J.COLDREGIONS.2020.103083

83. Kulekeyevl Zh.A, Nurtayeva G.K., Mustafin E.S., Ainabayev A.A., Mustafin Т.Е., Borsynbayev A.S., Zharikessov G.A. Using herders for oil spill response in Ше sea // News of Ше national academy of sciences of Ше republic of Kazakhstan. -2018. - №431. - Р. 58-66.

84. ГОСТ 33627-2015 Уголь активированный. Стандартный метод определения сорбционных характеристик адсорбентов: национальный стандарт Российской Федерации: издание официальное: утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 17.03.2016 г. № 178-ст: введен впервые: дата введения 01.04.2017, переиздан 08.2019/ подготовлен Федеральным государственным унитарным предприятием «Всероссийский научно-исследовательский институт стандартизации материалов и технологий» (ФГУП «ВНИИ СМТ»). - Москва: Стандартинформ, 2019. - 16 с.

85. Метрологические основы аналитической химии / Гармаш А.В., Сорокина Н.М. - 3-е изд., исправл. и доп. - Москва: МГУ им. М.В. Ломоносова, 2012. - 47 с.

86. Количественное описание неопределенности в аналитических измерениях. Руководство ЕВРАХИМ/СИТАК - 3-е изд., ред. С.Эллисон, М.Россин, А.Уильямс. пер. с англ. Ред. Л.А.Конопелько.

87. Morozov E.V., Sandzhieva D.A., Ubushaeva B.V., Kuznetsova O.V., Ivanenko T.Yu., Dedov A.G., Bouznik V.M. Plant-based herding agent promising for oil spills response in cold regions and its effect on oil/water mixtures freezing and thawing as revealed by MRI // Marine Pollution Bulletin. - 2025. - Vol. 211. - P. 117375. - DOI 10.1016/j.marpolbul.2024.117375. - EDN FRNMNS.

88. Sandzhieva D. A., Ubushaeva B. V., Quang Cuong Hoang, Thi Hue Le, Cong Tinh Nguyen, Dedov A. G. A Novel Agent for Oil Spill Response in a Tropical Climate // Petroleum Chemistry. - 2025. - Vol. 65. - p. 754-760. - DOI 10.1134/S0965544124080152/ - EDN TEEDTY.

(Переводная версия: Санджиева Д. А., Убушаева Б. В., Хоанг К. К., Ле Т.Х., Нгуен К.Т., Дедов А. Г. Новый реагент для борьбы с тонкими нефтяными пленками на акваториях в тропических условиях // Петролеомика. - 2025. - Т. 5. - № 1. - с. 138-145. - DOI 10 53392/27823857-2025-5-1-138. - EDN KPCSEO)

89. Санджиева Д.А., Убушаева Б.В., Хоанг К.К., Ле Т.Х., Нгуен К.Т., А. Г. Дедов. Новый "химический пастух" для борьбы с тонкими нефтяными пленками на акваториях. Оценка потенциальной токсичности // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. - 2025. - № 4(325). - С. 5-11. - EDN KWZOVZ

90. Патент № 2814663 РФ. Состав для очистки поверхности воды от нефтяных загрязнений и способ его получения / Дедов А. Г., Санджиева Д. А., Убушаева Б. В.; патентообладатель Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН); Заявл. 22.12.2022; Опубл. 04.03.2024, Бюл. №7.

91. Патент № 2828107 РФ. Состав для сбора разливов нефти, нефтепродуктов и газового конденсата с водной поверхности и способ его получения / Дедов А.Г., Санджиева Д.А., Убушаева Б.В.; патентообладатель Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН); Заявл. 29.02.2024; Опубл. 07.10.2024, Бюл. № 28.

92. Патент № 2828111 РФ. Состав для сбора разливов нефти, нефтепродуктов и газового конденсата с водной поверхности и способ его получения / Дедов А.Г., Санджиева Д.А., Убушаева Б.В.; патентообладатель Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН); Заявл. 29.02.2024; Опубл. 07.10.2024, Бюл. № 28.

93. Патент РФ № 2837467. Двухкомпонентный состав для очистки поверхности воды от нефтяных загрязнений и способ его получения / Дедов А.Г., Калашников А. Г., Санджиева Д.А., Убушаева Б.В., Морозов Е. В.; патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью «ТОЧКА ЦЕНТР Инновации»; Заявл. 29.02.2024; Опубл. 31.03.2025, Бюл. № 10.

94. Патент РФ № 2837688. Двухкомпонентный состав для очистки поверхности воды от нефтяных загрязнений и способ его получения / Дедов А.Г., Калашников А. Г., Санджиева Д.А., Убушаева Б.В.; патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью «ТОЧКА ЦЕНТР Инновации; Заявл. 29.02.2024; Опубл. 03.04.2025, Бюл. № 10.

95. Xie L., et.al. Interfacial behavior and interaction mechanism of pentol/water interface stabilized with asphaltenes // Journal of Colloid and Interface Science. - 2019. - Vol. 553. - р. 341-349. - DOI: 10.1016/j.jcis.2019.06.035

96. Genis A.V., et.al. The Role of Oiling Agents in Modern processes of Producing Chemical Fibres and Filled Polymer Materials // International Polymer Science and Technology. - 2018. - Vol. 41, Issue 8. - DOI: 10.1177/0307174X140410

97. Liu M., et.al. Effect of Oleic Acid on the Dynamic Interfacial Tensions of Surfactant Solutions // Energy & Fuels. - 2018. - Vol. 32, Issue 5. - р. 5868-5876. - DOI: 10.1021/acs.energyfuels.8b00785

98. Приказ Министерства сельского хозяйства РФ от 13 декабря 2016 г. N 552 "Об утверждении нормативов качества воды водных объектов рыбохозяйственного значения, в том числе нормативов предельно допустимых концентраций вредных веществ в водах водных объектов рыбохозяйственного значения" (с изменениями и дополнениями); - [Электронный ресурс]. - URL: https://base.garant.ru/71586774/ (дата обращения - 11.12.2024).

99. Knut E. T., et.al. Toxicity of Synthetic Naphthenic Acids and Mixtures of These to Fish Liver Cells // Environmental Science & Technology. - 2012. - Vol. 46. - p. 5143-5150. - DOI: 10.1021/es204124w

100. Авторское свидетельство № 706329 СССР, МПК С02В 9/02. Способ очистки поверхности воды от нефти и нефтепродуктов: 2558937/23-26 : заявл. 26.12.1977 : опубл. 30.12.1979 / Оржеровский М. А., Холост А. Е., Родова Г. А. - 3 с. : ил. - Текст : непосредственный

101. Абрамзон А. А. Поверхностно-активные вещества: Свойства и применение - 2-е изд., перераб. и доп., - Л. Химия, 1981. - 304 с.

102. Charles E Schaefer, Xiaomin Yang, Oliver Pelz, David T Tsao, Sheryl H Streger, Robert J Steffan. Anaerobic biodegradation of iso-butanol and ethanol and their relative effects on BTEX biodegradation in aquifer materials // Chemosphere. - 2010. -№ 81(9). - р. 1111-7. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2010.09.002.

103. Yucong Geng, Yuanjie Deng, Feilong Chen, Hong Jin, Ke Tao, Taiping Hou. Biodegradation of isopropanol by a solvent-tolerant Paracoccus denitrificans strain // Preparative Biochemistry and Biotechnology. - 2015. - № 45:5. - р. 491-499 DOI: 10.1080/10826068.2014.923452

104. Rakesh Mogul, Gregory A Barding Jr, Sidharth Lalla, et al. Metabolism and Biodegradation of Spacecraft Cleaning Reagents by Strains of Spacecraft-Associated Acinetobacter // Astrobiology. - 2018. - № 8(12). - р. 1517-1527. DOI: 10.1089/ast.2017.1814.

105. Bustard M. T., McEvoy E. M., Goodwin J. A. S., Burgess J. G., Wright P. C. Biodegradation of propanol and isopropanol by a mixed microbial consortium // Applied Microbiology and Biotechnology. - 2000. - Vol.54. - p. 424-431 DOI: 10.1007/s002530000398

106. Price, K.S., Waggy, G.T., and Conway, R.A. Brine shrimp bioassay and seawater BOD of petrochemicals // J. Water Pollut. Contr. Fed. - 1974. - № 46. - р. 6377

107. Smidt O., C du Preez J., Albertyn J. The alcohol dehydrogenases of Saccharomyces cerevisiae: a comprehensive review // FEMS Yeast Res. - 2008. - № 8(7). - р. 967-78 DOI:10.1111/j.1567-1364.2008.00387.x.

108. Heather C. McLeod, James W. Roy, Gregory F. Slater, James E. Smith. Anaerobic biodegradation of dissolved ethanol in a pilot-scale sand aquifer: Variability in plume (redox) biogeochemistry // Journal of Contaminant Hydrology. - 2018. - Vol. 208.

- p. 35-45, DOI: 10.1016/j.jconhyd.2017.12.002

109. Warren J. de Bruyn, Catherine D. Clark, Mary Senstad, Natalie Toms, Aaron W. Harrison. Biological degradation of ethanol in Southern California coastal seawater // Marine Chemistry. - 2020. - Vol.218.- p. 103703 DOI: 10.1016/j.marchem.2019.103703

110. Thaddeus, Nzekwe Ifeanyi, et al. Effects of some common additives on the antimicrobial activities of alcohol-based hand sanitizers // Asian Pacific Journal of Tropical Medicine. - 2018. - Vol. 11(3). - p. 222-226 DOI: 10.4103/1995-7645.228437

111. Hoult D. P. Oil spreading on the sea. Annual Review of Fluid Mechanics. -1972. - № 4. - p. 341-368

112. Palczynski R. J. Model studies of the effect of temperature on spreading rate of a crude oil on water. in J. H. Vandermeulen, & S. E. Hrudey, Oil in freshwater. New York: Pergamon Press. - 1987. - p. 22-30

113. Spaulding M. L. A State-of-the-art review of oil spill trajectory and fate modeling. Oil and Chemical Pollution. - 1988. - № 4. - p. 39-55.

114. Fay J. A. Physical processes in the spread of oil on a water surface // Proc. of the Joint conf. prevention and control oil spills. Washington: Amer. Petrol. Inst. - 1971.

- P. 463-467.

115. Fay J. A. The spread of oil slicks on a calm sea // Oil on the sea. N. Y.: Plenum Press. - 1969. - P. 53-63

116. Chebbi R. Inertia-gravity spreading of oil on water // Chemical Engineering Science. - 2000. - № 55(21). - p. 4953-4960, DOI:10.1016/S0009-2509(00)00129-9

117. Chebbi R. Viscous-Gravity Spreading of Oil on Water: Modeling and Challenges // International Journal of Chemical Engineering and Applications. - 2014. -№ 5(2). - p. 186-189, DOI: 10.7763/IJCEA.2014.V5.375

118. Chebbi R. Viscous-Gravity spreading of oil on water // AIChE Journal. -2001. - Vol. 47. - No. 2. - p. 288-297, DOI:10.1002/aic.690470207

119. Huang D., Sebastian R., Zhang L., Xu H., Lei S., Chen M., Shinde A., Ma R., Mannan M., Cheng Z. Biocompatible Herder for rapid oil spill treatment over a wide temperature Range // Journal of Loss Prevention in the Process Industries. - 2019. - №62.

- Р. 1-11. DOI: 10.1016/j.jlp.2019.103948

120. Morrow N. Spreading and Retraction of Spilled Crude Oil on Seawater//International Oil Spill Conference Proceedings. - 2014. - №1. - Р. 1465-1473 DOI:10.7901/2169-3358-2014.1.1465

121. Scriven L. E., Sternling, C. V. The Marangoni Effects // Nature. - 1960. -Vol. 187. - № 4733. - р. 186-188. DOI: 10.1038/187186a0

122. Трофимова Е. С. Микроэмульсии на основе лецитина для медицинского применения /М. Н. Мурашева: дис, ...канд. тех. наук: 02.00.11 (Коллоидная химия).

- М. 2020. - 165 с.

123. Cong Li, Linlu Zheng, Jiali Wang, Yuanhui Li, Yina Yao, Quanyi Liu. Spreading characteristics of emulsified oils with different water contents on water // Ocean Engineering. - 2024. - Vol. 310. - № 1. - №. 118504

124. Xuhong Jia, Yuzhen Luo, Rui Huang, Xinhua Zhu, Yuqiang Zhang, Quanyi Liu Two-dimensional spreading properties and sealing characteristics of fluorocarbon surfactants on several typical hydrocarbon fuels // Scientific Reports. - 2021. - Article number: 1148

125. Adeola G. O., Muibat D. Ya., Garba M. U., Abubakar M. Utilization of Oil Properties to Develop a Spreading Rate Regression Model for Nigerian Crude Oil // Chemical Engineering and Science. - 2020. - № 10. - р. 332-342

126. На Енисее, где был разлив топлива, завершили работы по локализации аварии / [Электронный ресурс] // РИА Новости: [сайт]. - URL: https://ria.ru/20250620/enisey-2024096478.html (дата обращения 25.06.2025)

127. В Авачинской бухте ликвидировали разлив нефтепродуктов [Электронный ресурс] // РИА Новости: [сайт]. - URL: https://ria.ru/20220514/neft-1788471634.html (дата обращения 25.06.2025)

128. Новый выброс мазута с танкера "Надежда" зафиксирован на Сахалине [Электронный ресурс] // РИА Новости: [сайт]. - URL: https://ria.ru/20151228/1350311199.html (дата обращения 25.06.2025)

129. Van Gelderen, L., et al. Effectiveness of a chemical herder in association with in-situ burning of oil spills in ice-infested water // Marine Pollution Bulletin. - 2017. -№115. - Р. 345-351 - DOI: 10.1016/j.marpolbul.2016.12.036

130. Vergeynsta L., et al. Biodegradation of marine oil spills in the Arctic with a Greenland perspective // Science of the Total Environment. - 2018. - Vol. 626. - р. 12431258. - DOI: 10.1016/j.scitotenv.2018.01.173

131. Fritt-Rasmussen J., et al. Biodegradation, bioaccumulation and toxicity of oil spill herding agents in Arctic waters as part of an ecotoxicological screening / // Water Air Soil Pollution. - 2021. - Vol. 232. - р. 1-14. - DOI:10.1007/s11270-021-05332-8

132. Hansen B. H., et al. Application of chemical herders do not increase acute crude oil toxicity to cold-water marine species // Science of The Total Environment. -2022. - Vol. 823. - р. 153779. - DOI: 10.1016/j.scitotenv.2022.153779

133. Matthew M. A., et al. Comparative Toxicity of Oil Spill Herding Agents to Aquatic Species // Environmental Toxicology and Chemistry. - 2022. - Vol. 41. - № 5. -р. 1311-1318. - DOI: 10.1002/etc.5310

134. Buist I., et al. Research Investigations Into Herder Fate, Effects And Windows-of-opportunity (Report) // Report of Joint Industry Projects (JIP) and Research and Development (R&D) - 2017.

135. Thuc P.D., et al. The Problem in Transportation of High Waxy Crude Oils Through Submarine Pipelines at JV Vietsovpetro Oil Fields, Offshore Vietnam // Journal of Canadian Petroleum Technology. - 2003. - Vol. 46(2). - DOI: 10.2118/03-06-TN

136. Sandzhieva D.A., Baskakov S.A., Ubushaeva B.V., Kuznetsova O.V., Buznik V.M., Dedov A.G. Superhydrophobic Graphene Aerogel as a New Oil Sorbent // Petroleum Chemistry. - 2024. - Vol. 64. - p. 1317-1326. - DOI 10.1134/S0965544124070168. - EDN EOOLQM.

137. Polevoy L.A., Sandzhieva D.A., Baranchikov A.E., Golikova M.V., Kottsov S.Yu., Khamova T.V., Ubushaeva B.V., Buznik V.M., Dedov A.G. SiO2 Aerogels Prepared using Different Solvents // Petroleum Chemistry. - 2024. - Vol. 64 (11). - P. 1306-1316. - DOI 10.1134/s096554412407017x. - EDN TJODRM.

138. Polevoy L. A., Sandzhieva D. A., Baranchikov A. E., Gaizullin A. D., Ubushaeva B. V., Ivanov V. K., Buznik V. M., Dedov A. G. New Hydrophobic Oil Sorbents Based on Silica Aerogels // Theoretical Foundations of Chemical Engineering. - 2024. - Vol. 58 (4). - P. 1042-1054. - DOI 10.1134/S0040579525600160. - EDN KZYFHQ.

(Переводная версия: Полевой Л. А., Санджиева Д. А., Баранчиков А.Е., Гайзуллин А.Д., Убушаева Б. В., Иванов В. К., Бузник В.М., Дедов А.Г. Новые гидрофобные нефтесорбенты на основе кремнийоксидных аэрогелей // Теоретические основы химической технологии. - 2024. - Том 58. - С. 103-114. - DOI 10.31857/S0040357124010137. - EDN YWKWAR.

139. Polevoi, L.A., Kolesnik, I.V., Kopitsa, G.P., Golikova M. V., Tsvigun N. V., Khamova T. V., Sergeeva A. V., Gorshkova Yu. E., Sandzhieva D. A., Ubushaeva B. V., Baranchikov A. E., Ivanov V. K. Epoxide-Mediated Synthesis of Two-Component AbO3-TiO2 Aerogels and Their UV-Protective Characteristics. // Russian journal of inorganic chemistry. - 2023. - Vol. 68. - p. 1848-1864. - DOI 10.1134/S0036023623602209. -EDN ODZTSL.

(Переводная версия: Полевой Л. А., Колесник И. В., Копица Г. П., Голикова М. В., Цвигун Н. В., Хамова Т. В., Сергеева А. В., Горшкова Ю. Е., Санджиева Д. А., Убушаева Б. В., Баранчиков А. Е., Ивановa В. К. Эпоксидный метод синтеза двухкомпонентных аэрогелей Al2O3-TiO2 и их УФ-защитные характеристики // Журнал неорганической химии. - 2023. - Том 68. - № 12. - С.1831-1848. -DOI 10.31857/S0044457X23601505. - EDN XENVOW.

140. Патент РФ №2838461. Способ получения гидрофобного кремнийоксидного аэрогеля / Дедов А.Г., Бузник В.М., Иванов В.К., Баранчиков А.Е., Санджиева Д.А., Полевой Л.А, Убушаева Б.В.; патентообладатель ФГАОУ ВО

«РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина»; Заявл. 11.06.2024; Опубл. 16.04.2025, Бюл. № 11.

141. M.A. Aegerter, N. Leventis and M.M.N.Y Koebel (Eds), Aerogels Handbook, Dordrecht, Heidelberg, London: Springer, 2011.

142. Arieh Ben-Naim. Hydrophobic Interaction / New York : Plenum Press., 1980. - 311 р.

143. Ras R. H. A., et al. Reliable measurement of contact angles: A protocol for high accuracy // Langmuir. - 2013. - Vol. 29. - № 12. - PMID: 23451825. - DOI: 10.1021/la400009m

144. Rao A. V., et al. Synthesis of flexible silica aerogels using methyltrimethoxysilane (MTMS) precursor // J. Colloid Interface Sci. - 2006. - Vol. 300. - № 1. - PMID: 16707131 - DOI: 10.1016/j.jcis.2006.03.044

145. Kogan V.E., et al. Factors determining the nature of kinetic curves of oil absorption by phosphate glass based absorbents // International Journal of Mechanical Engineering and Technology. - 2018. - Vol. 9, Issue 12. - р. 1232-1239.

159

БЛАГОДАРНОСТИ

Выражаю искреннюю признательность и глубокую благодарность:

Моему научному руководителю, д.х.н., профессору, академику РАН Дедову Алексею Георгиевичу, за бесценное научное руководство, критические замечания и вдохновляющую веру в успех данного исследования на всех его этапах.

Особая благодарность моей семье, чья любовь, понимание и поддержка были моим неиссякаемым источником сил:

Моей любимой бабушке, Убушаевой Любовь Манджиевне, за бесконечную доброту, теплоту и мудрые слова, которые всегда согревали меня и без которых этот путь был бы невозможен.

Моей дорогой маме, Убушаевой Виктории Владимировне, за безграничную веру в меня, безмерную поддержку, понимание и терпение.

Моей сестре, Беркасимовой Валерии Юрьевне, за поддержку, ободрение и радость, которые она привносила в мою жизнь даже в самые напряженные моменты работы.

Искренняя благодарность сотрудникам Лаборатории № 3 ИНХС РАН и кафедры общей и прикладной химии РГУ нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина за оказанную помощь и поддержку на всех этапах работы. Отдельная благодарность, к.х.н., доценту Санджиевой Делгир Андреевне, за советы, консультации и помощь в решении методических вопросов.

Сердечная благодарность к. ф.-м.н Морозову Евгению Владимирович, Баскакову Сергею Александровичу, к.х.н. Баранчикову Александру Евгеньевичу, Полевому Леониду Алексеевичу, д.х.н., профессору Родину Игорю Александровичу, Ихалайнену Юрию Андреевичу, д.б.н., профессору Лобаковой Елене Сергеевне, к.б.н. Алескеровой Лейле Эльшадовне, Дольниковой Галине Александровне за помощь в проведении исследований и проявленный интерес к работе.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1

27 мая 2025 года г. Анапа

СОГЛАСОВАНО

Директор УНО «Кубанский научный фонд»

АКТ

о проведении испытаний реагентов типа "химический пастух" для устранения нефтяной пленки на поверхности воды

Основание для проведения испытаний

• Технологический запрос по исследовательской задаче № 25022801325-6 «Отработка технологии устранения нефтяной пленки реагентами типа "химический пастух"» (заявка Института нефтехимического синтеза им. A.B. Топчиева Российской академии наук одобрена 27.03.2025, Министерство науки и высшего образования) в режиме готовности выезда на место для экспериментальной апробации и/или доработки технологии.

Цель — проведение испытаний реагентов типа «химический пастух», предназначенных для устранения тонкой нефтяной пленки мазута на поверхности воды путем сокращения ее площади и увеличении толщины и последующего удаления загрязнения сорбционным или механическим методом.

Объект испытаний: реагенты типа «химические пастухи», разработанные совместно учеными ИНХС РАН и РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина (патенты РФ №№ 2814663, 2828107, 2828111, правообладатель ИНХС РАН; патенты №№ 2837688, 2837467 правообладатель ТОЧКА ЦЕНТР Инновации).

Материалы и оборудование: смесь мазута и грунта, отобранного со дна Черного моря (далее - мазут), нефть (предоставлена АО «Г азпромнефть-Московский НПЗ»), нетканый полимерный материал (предоставлен РГ'У нефти и

газа (НИУ) имени И.М. Губкина), морская вода, емкости для испытаний, полиэтиленовая пленка.

Место проведения апробации: г. Анапа, ул. Пионерский проспект, 88/1, туристическая база «Дельфин».

Дата и время: 27 мая 2025 г., с 12:00 до 13:00 (вМТ+З).

В результате апробации методики выявлено следующее:

Проведены испытания реагентов «химические пастухи» для уменьшения размеров пленки мазута и нефти на поверхности воды и последующего удаления этой пленки сорбционным или механическим методом. В результате испытаний было зафиксировано сокращение площади с увеличением толщины слоя мазута и нефти («сжатый слой»), а также возможность управлять направлением перемещения «сжатого» слоя мазута или нефти к сорбенту или модельным сорбирующим бонам.

Заключение: Реагенты «химические пастухи» эффективны в сокращении площади пленки нефти или мазута и могут быть использованы для локализации и управления движения «сжатого слоя» пятна нефти или мазута для повышения эффективности сбора нефтяного загрязнения, сокращения затрат при проведении сорбционного и механического методов ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов.

Рекомендации:

В целях разработки технологии устранения нефтяных пленок на поверхности воды рекомендуется получить документацию, разрешающую применение «химических пастухов» в операциях по ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов на водных объектах.

Приложение 1 - Описание предлагаемой технологии.

Приложение 2 - Методика испытаний реагента «химический пастух».

Приложение 3 - Результаты проведения испытаний реагентов типа «химический пастух» для устранения нефтяной пленки на поверхности воды.

Зам. директора ИНХС РАН

К.И. Дементьев

Ответственный исполнитель работ, канд. хим. наук, с.н.с. ИНХС РАН

Зав. лабораторией №3 ИНХС РАН

Страница 2 из 12

Приложение 1

ОПИСАНИЕ ПРЕДЛАГАЕМОЙ ТЕХНОЛОГИИ

Предлагаемая технология предназначена для очистки поверхности воды от тонкой пленкой нефти или нефтепродукта (ТНП), в том числе мазута. С повышением температуры воздуха и воды повышается вероятность появления компонентов мазута на поверхность поды в виде тонкой нефтяной пленки или в иной форме, загрязняющей поверхность воды. Представляется крайне важным отработать предлагаемую технологию устранения ТНП в сочетании с механическим и/или сорбционным методом. Это позволит избежать повторного и крупномасштабного загрязнения поверхности воды, миграцию компонентов мазута по акватории РФ и сопредельных государств.

Из практики ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов (ЛАРН) известно, что при толщине нефтяной пленки менее 1 мм применение нефтесборной техники (скиммеров) становится нецелесообразным, так как минимальная необходимая толщина нефтяной пленки для эффективной работы скиммеров — 1 мм.

Нами разработаны и запатентованы новые экологически благоприятные реагенты типа «химические пастухи» (ХП) для оперативного стягивания ТНП до толщины 3-5 мм.

Концепция технологии применения ХП

Предлагаемая технология заключается в нанесении ХП на поверхность воды по периметру тонкой пленки нефти или нефтепродукта. Под действием XII тонкая нефтяная пленка будет «сжиматься», а толщина слоя нефти или нефтепродукта будет увеличиваться до размеров, необходимых для применения скиммеров.

Применение ХП позволит в 20-40 раз сократить площадь ТНП и тем самым кратно снизить расходы на последующие стадии очистки моря и снизить ущерб окружающей среде. В отличие от диспергентов расход ХП примерно в 20 раз ниже, поскольку реагент наносятся не на нефтяное пятно, а на окружающую его воду. Но предварительным расчетам на 1 км периметра пятна нефтепродукта на воде потребуется всего 2 литра ХП. При этом площадь пятна в экспериментальных условиях сокращается на 95%.

В лабораторных экспериментах обработка ТНП реагентом ХП повышает степень еорбциоииой очистки воды почти в 2 раза. Поэтому при благоприятных условиях помимо механического сбора очистку воды можно будет проводить и сорбционным методом. В качестве сорбентов рекомендуется применять нетканые полимерные материалы в виде больших полотен, т.к. их удобно собирать и после отжима/очистки можно повторно использовать. Отработанные сорбционные полотна можно утилизировать биологическими методами.

В настоящее время в лабораторных экспериментах установлена применимость разработанных ХП для сокращения площади и увеличения толщины ТНП, образованных мазутом, отобранным из зоны ЧС на Черном море. Показана возможность очищать загрязненный мазутом песок при помощи водного раствора ХП. В 2025 г. запланирована апробация предлагаемой технологии на базе Совместного Российско-Вьетнамского Тропического центра.

Таким образом, уровень разработанности технологии соответствует УГТ4:

1. Новизна и уникальность разработанных «химических пастухов» (ХП) подтверждена патентами.

2. Разработанные XII отвечает критериям эффективности ASTM F3349 «Standard Guide for Use of Herding Agents...».

3. Выполнены системные исследования эксплуатационных параметров ХП -диапазон рабочих температур и солености воды, минимальная исходная толщина для формирования толщины нефтяной пленки для эффективной механической очистки поверхности воды.

4. Выполнены успешные лабораторные испытания технологии применения ХП в комбинации с механическим и сорбционным методами ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов. Испытания проведены в условиях, близких к реальным, в том числе в воде Южно-Китайского моря.

5. Проведены успешные лабораторные испытания действия ХП на нефтяную пленку, образуемую компонентами мазута, отобранного в зоне ЧС на Черном море.

Задачами проекта является:

- проведение натурных испытаний с моделированием ликвидации разлива нефти с применением ХП и последующим сбором нефти скиммерами и/или сорбентами, в том числе подбор дозировки в зависимости от типа и толщины слоя

нефти (нефтепродукта), отработка способа нанесения XII (судовой, воздушный), отработка схемы нанесения ХП;

- создание технической документации по применению ХП при ЛЛРН на акваториях.

Внедрение Х1Т в практику позволит совершить технологический прорыв в ЛАРН, расширяющий окно возможностей для механического и сорбционного метода. Это позволит многократно сократить расходы на материалы, технику и персонал, задействованных в ЛАРН, сохранить здоровье, качество жизни населения, снизить риски для развития туризма, рыбохозяйственной и санаторно-курортной отраслей экономики региона, сохранить морские и прибрежные особо охраняемые природные и курортные территорий, источники питьевого водоснабжения.

Реализованные НИР(НИОКР) по разработке научных основ технологии применения «химических пастухов»

Проект РНФ № 22-13-00410 «Создание и изучение новых материалов, эффективных для устранения разливов нефти и нефтепродуктов в Арктической зоне» (2022-2024 гг).

Государственное задание ИНХС РАН, в том числе Программа ПИР Совместного Российско-Вьетнамского Тропического центра по теме «Исследование применения разработанных реагентов для локализации нефтяных разливов на поверхности воды в условиях тропиков» (2022 - по настоящее время).

Правовая защищенность объектов интеллектуальной собственности

1. Состав для очистки поверхности воды от неф тяных загрязнений и способ его получения / Патент РФ № 2814663 /Дедов А.Г., Санджиева Д.А., Убушаева Б.В.; патентообладатель Федеральное государственное бюджетное учреждение пауки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН).; 22.12.2022; Опубл. 04.03.2024, Бюл. №7.

2. Состав для сбора разливов нефти, нефтепродуктов и газового конденсата с водной поверхности и способ его получения / Патент РФ № 2828107 / Дедов А.Г., Санджиева Д.А., Убушаева Б.В.; патентообладатель Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН).; 29.02.2024; Опубл. 07.10.2024, Бюл. № 28.

3. Состав для сбора разливов нефти, нефтепродуктов и газового конденсата с водной поверхности и способ его получения / Патент РФ № 2828111 / Дедов А.Г., Санджиева Д.А., Убушаева Б.В.; патентообладатель Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН).; 29.02.2024; Опубл. 07.10.2024, Бюл. № 28.

4. Двухкомпонентный состав для очистки поверхности воды от нефтяных загрязнений и способ его получения / Патент РФ № 2837467 / Дедов А.Г., Калашников А. Г., , Санджиева Д.А., Убушаева Б.В., Морозов Е. В.; патентообладатель Общество с 01раниченн0Й ответственностью «ТОЧКА ЦЕНТР Инновации» (ООО «ТОЧКА ЦЕНТР Инновации»); 29.02.2024; Опубл. 31.03.2025, Бюл. № 10.

5. Двухкомпонентный состав для очистки поверхности воды от нефтяных загрязнений и способ его получения / Патент РФ № 2837688 / Дедов А.Г., Калашников А. Г., Санджиева Д.А., Убушаева Б.В.; патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью «ТОЧКА ЦЕНТР Инновации» (ООО «ТОЧКА ЦЕНТР Инновации»); 29.02.2024; Опубл. 03.04.2025, Бюл. № 10.

Значимые публикации за 10 лет

• Morozov E.V., Sandzhieva D.A., Ubushaeva В. V., Kuznetsova O.V., Ivanenko T.Yu., Dedov A.G., Bouznik V.M. Plant-based herding agent promising for oil spills response in cold regions and its effect on oil/water mixtures freezing and thawing as revealed by MRI // Marine Pollution Bulletin. - 2024. - Vol. 211. - P. 117375 (Ql) https://doi.org/10.1016/i .marpolbul.2024.il 7375

• Sandzhieva D.A., Ubushaeva B.V., Quang Cuong Hoang, Thi Hue Le, Cong Tinh Nguyenc and Dedov A.G. A Novel Agent for Oil Spill Response in a Tropical Climate // Petroleum Chemistry (Q3) 2025. https://doi.org/l 0.1134/S0965544124080152

• L. A. Polevoi, D. A. Sandzhieva, A. E. Baranchikov, A. D. Gaizullin, В. V. Ubushaeva, V. K. Ivanov, V. M. Buznik, A. G. Dedov. New Hydrophobic Oil Sorbents Based on Silica Oxide Aerogels // Theoretical Foundations of Chemical Engineering.- -2024. - Vol. 58.- No. 4.- pp. 1042-1054.

• Polevoy L. A., Sandzhieva D. A., Baranchikov A. E, Golikova M. V., Kottsov S. Yu., Khamova Т. V., Ubushaeva В. V., Buznik V. M., Dedov A. G. Si02 Aerogels Prepared using Different Solvents // Petroleum Chemistry (2024) (Q3) https://doi .org/10.1134/S096554412407017X

• Sandzhieva D.A., Baskakov S.A., Ubushaeva B.V., Kuznetsova O.V., Buznik V.M., Dedov A.G. Superhydrophobic Graphene Aerogel as a New Oil Sorbent // Petroleum Chemistry (2024) (Q3) hltps://doi.org/10.1134/S096S544124070168

• Санджиева Д А.. Убушаева Б.В., Дедов А.Г. Новый реагент для ликвидации разливов жидких углеводородов в арктических условиях// X Международная научно-техническая конференция «Освоение ресурсов нефти и газа российского шельфа: Арктика и Дальний Восток» (ОМНР-2024). - Москва: Газпром ВНИИГАЗ. -19-21 июня 2024.-С. 43.

• Санджиева Д А.. Убушаева Б.В., Кузнецова О.В.. Дедов А.Г. Реагенты для очистки воды от тонких нефтяных пленок// XXII Менделевский съезд по обшей и прикладной химии, посвященная 190-летию Д.И. Менделееву и 300-летию основания Российской академии наук. Сборник тезисов докладов в 7 томах. -Федеральная территория «Сириус», Россия. - 07-12 октября 2024. - Том. 6. -С. 337.

Ответственный исполнитель работ.

канд. хим. наук. с.н.с. ИНХС РАН

Д А. Санджиева

Приложение 2

МЕТОДИКА ИСПЫТАНИЯ РЕАГЕНТА «ХИМИЧЕСКИЙ ПАСТУХ»

(А8ТМ К 3349)

В емкость, наполненную морской водой, вносят нефтепродукт или нефти и дают ей растечься до равновесного состояния. Толщина получаемой нефтяной пленки составляла ~0,1 мм. Затем по периферии нефтяного пятна наносят реагент «химический пастух» (ХП). Действие ХП фиксируют фотокамерой, полученное фотоизображение используют для расчета площади нефтяного пятна с помощью графической программы 1та§еТ Расчет толщины нефтяных пятен производится путем деления объема нефти или нефтепродукта на вычисленное значение площади.

Нефтяное пятно до применения «химического пастуха» Нефтяное пятно после применения «химического пастуха»

Рисунок 1 - Схема эксперимента для оценки эффективности ХП

Приложение 3

РЕЗУЛЬТАТЫ

проведения испытаний реагентов типа «химический пастух» (ХП) для устранения нефтяной пленки на поверхности воды (г. Анапа, Краснодарский край, 27.05.2025, 12.00-13.00)

Комиссии была продемонстрирована серия экспериментов.

Эксперимент №1. Сокращение площади загрязнения тонким слоем мазутом поверхности воды

Цель эксперимента - продемонстрировать возможность очистки поверхности воды за счет сжатия (сокращения площади) загрязнения мазутом и возможности направлять локализованный мазут, например, к сорбирующим бонам. В ёмкость с морской водой был добавлен мазут (рис. 1А), часть мазута осела на дно (рис. 1Б), а часть в виде мелких капель (и мелкодисперсного песка или донного грунта) покрыла поверхности воды. При добавлении ХП поверхностный слой мазута практически мгновенно сократилась не менее, чем на 90% и одновременно сместилась к одной из сторон емкости, имитировавших сорбирующие боны.

Рисунок 1 - Мазут (смесь мазута и донного грунта) (А), мазут в морской воде (Б)

Эксперимент №2. Сокращение площади загрязнения нефтью («тонкий» слой нефти) поверхности воды

Цель эксперимента - продемонстрировать возможность увеличения толщины тонкой нефтяной и сокращения ее площади на поверхности воды. В ёмкость с морской водой была добавлена нефть, которая при растекании по поверхности воды образовала пленку толщиной около 0,15-0,20 мм (рис. 2А). При добавлении ХГ1 площадь нефтяной пленки сократилась и сместилась к краю емкости, в течение 1 мин площадь нефтяной пленки сократилась не менее, чем на 90% (рис. 2Б).

А

Б

А Б

Рисунок 2 — Изменения площади загрязнения «тонким» слоем нефти до (А) и после

(Б) добавления реагента ХГ1 в воду

Эксперимент №3. Сокращение площади загрязнения нефтью («толстый» слой нефти) поверхности воды

Цель эксперимента — продемонстрировать возможность действия XII на «толстую» нефтяную пленку. В ёмкость с морской водой была добавлена нефть, которая при растекании по поверхности воды образовала пленку толщиной свыше 1 мм (рис. ЗА). При добавлении ХП площадь нефтяной пленки сократилась и сместилась к краю емкости, в течение 1 мин площадь нефтяной пленки сократилась не менее, чем на 70% (рис. ЗБ).

А Б

Рисунок 3 — Изменения площади загрязнения «толстым» слоем нефти до (А) и после (Б) добавления реагента ХП в воду

Рисунок 4 - Обсуждение результатов экспериментов

По результатам вышеприведенных экспериментов генерал-майором В.В. Гадесвым предложена схема применения «химических пастухов», которая была продемонстрирована в эксперименте №4.

Эксперимент №4. Моделирование стягивающего и направляющего действия ХП для повышения эффективности технологии сорбционной очистки поверхности воды от нефги(нефтепродуктов)

Цель эксперимента - продемонстрировать повышения эффективности совместного применения ХП и сорбентов. В ёмкость с морской водой была добавлена нефть. После растекания нефти на ее поверхность в центр поместили нетканый сорбционный материал (НПМ) с примерными размерами 8 см х 9 см. На данном этапе сорбция нефти НПМ была незначительной. При добавлении ХП по периметру нефтяной пленки наблюдалось одновременное сжатие и смещение нефтяной пленки к центру - к НПМ. В результате толщина слоя нефти увеличилась, что привело к интенсификации сорбции нефти (рис. 5).

сорбированной нефтью

НГТМ с

Рисунок 5 - НИМ с сорбированной нефгыо, предварительно обработанной ХП

Полученные результаты показали перспективность применения ХП в ЛАРН для одновременного сокращения площади нефтяного загрязнения и его локализации на сорбенте.

Во исполнение п. 4 протокола № 2-4-87-31-АМ от 16.02.2025 заседания оперативного штаба Правительственной комиссии. Институту нефтехимического синтеза им. A.B. Топчиева Российской академии наук оказано содействие при проведении апробации технологии со стороны УНО «Кубанский научный фонд», МЧС России. ФГБУ «Морспасслужба». ГКУ КК «КК АСС Кубань-СПАС», администрации Краснодарского края.

В результате проведенных испытаний реагенты «химические пастухи» оказались эффективными в сокращении площади нефтяной пленки и могут быть использованы для локализации и управления движения «сжатого» нефтяного пятна для повышения эффективности, сокращения затрат при проведении сорбционного и механического методов JIAPH.

Ответственный исполнитель работ.

к.х.н.. с.и.с. ИНХС РАН

Д.А. Санджиева

УТВЕРЖДАЮ НАЧАЛЬНИКА ОТДЕЛА БИОТЕХНОЛОГИИ

УТВЕРЖДАЮ ЗАМ. ДИРЕКТОРА ИНХС РАН

ПН

НГУЕН ТХУ ХОАИ

Ханой, ¿5 /06 /Иог-Г

КУЛИКОВ А. Б.

Москва, / /

АКТ АПРОБАЦИИ

реагента «нефтяного пастуха», разработанного в ИНХС РАН

Начало испытаний: 16 июня 2025 г.

Комиссия в составе: Хоанг Куанг Кыонг, Нгуен Конг Тинь, До Тхи Гхуи, Санджиева Делгир Андреевна, Убушаева Ваира Владимировна.

Основание для проведения испытаний: Программа научно-исследовательских и прикладных работ на период 2025-2029 гг., утвержденная Межправительственным Координационным Комитетом но Российско-Вьетнамскому Тропическому центру.

Цель - исследование эффективности действия «нефтяного пастуха» в стягивании и увеличении толщины тонкой пленки нефти (нефтепродуктов) на поверхности морской воды.

Объект исследования: реагент «нефтяной пастух», разработанный в И11ХС PA 11 (патент РФ № 2814663).

Материалы и оборудование: масло индустриальное марки SN 150, нефть по ГОСТ Р 51858 (предоставлена АО «Газпромнефть-Московский НПЗ», Россия), сырая нефть (предоставлена Нефтегазодобывающим предприятием совместное вьетнамо-российское предприятие «Вьетсовпетро» месторождения «Белый тигр», СКВ-10В. Вьетнам), выветренная нефть (приготовлена из нефти месторождения «Белый тигр»), вода ЮжноКитайскою моря, емкость для испытаний, видеокамера Sony ILCE-7M3/BQAP2.

Место проведения апробации: Социалистическая Республика Вьетнам, г. Нячанг, М11ИИС «Дам Бай».

Дата проведения апробации: 16-17 июня 2025 г.

Результаты апробации: Реагент «нефтяной пастух», разработанный в ИНХС РАН. эффективен в сокращении площади пленки нефти и нефтепродуктов и может быть использован для устранения тонкой нефтяной пленки при ликвидации последствий разлива нефти или нефтепродуктов на акватории.

Приложение - Методика испытания реагента «нефтяной пастух».

Настоящий Акт составлен в 2 (двух) экземплярах, имеющих равную юридическую силу, первый из которых находится у Российской стороны, второй — у Вьетнамской стороны.

Председатель комиссии:

Хоанг Куанг Кыонг

Члены комиссии:

Убушаева Баира Владимировна

Нгуен Конг Тинь

Санджиева Делгнр Андреевна

Продолжение приложения 2 Приложение

МЕТОДИКА ИСПЫТАНИЯ РЕАГЕНТА «НЕФТЯНОЙ ПАСТУХ»

Экспериментальную емкость с внутренней площадью 3 м * 3 м облицовывают полиэтиленовой пленкой, после чего заполняют морской водой, чтобы уровень воды был высотой ~ 20 см. Над экспериментальной емкостью на высоте около 3,3 м строго по центру закрепляется видеокамера (см. рисунок). Осторожно добавляют 700-900 мл нефти (или нефтепродукта). Объем нефти должен быть подобран таким образом, чтобы при растекании образовалась нефтяная пленка толщиной 0,1-0.3 мм. Далее по периметру нефтяной пленки в 4 точках вносят по 1.25 мл «нефтяной пастух» (НП).

Изменение площади нефтяной пленки фиксируют на 1 мин, 10 мин, 30 мин и 60 мин после внесения МП.

Площадь пятна нефти вычисляют при помощи графической прог раммы lmageJ. Для этого изображение конвертируют в черно-белое. Площадь нефтяного пятна при работе с программой принимают равной сумме черных пикселей. Для перевода суммы черных пикселей, представляющих площадь нефтяного пятна, устанавливают зависимость между размером нескольких пикселей и их эквивалентному значению в см2. В качестве эквивалентной площади используют размеры внутренней площади экспериментальной емкости.

Толщину пленки нефти или нефтепродукта вычисляют путем деления объема нефти на вычисленную площадь пятна нефти:

где Л„„. - толщина пятна нефти, мм; Ц, - объём нефти, мл

з м

1, 2, 3, 4 — точки внесения 1 111 Рисунок — Схема среднемасштабного эксперимента

iVio

'пятна