N + 1: Сжечь, утопить, впитать или съесть. Что делать с разливами нефти
Военный самолет C-130 распыляет дисперсант над водами Мексиканского залива, чтобы осадить на дно моря нефть из скважины Deepwater Horizon
Technical Sergeant Adrian Cadiz
Однако дисперсанты сами по себе токсичны, как и образованные с нефтью комплексы, которые опускаются на дно. Их применение на мелководье или в реках особенно опасно для экосистем — использование дисперсантов компанией British Petroleum в 2010 году обернулось затем для нее дополнительным иском от жителей побережья, пострадавшего от разлива нефти из скважины. На момент аварии не было известно о токсичности применённого дисперсанта Corexit 9500, однако после учёные доказали его вред для устриц, водных рачков (модельных организмов токсикологических исследований) и потенциальную опасность для здоровья людей.
«Это такая полумера, — говорит младший научный сотрудник химического факультета МГУ Андрей Иванов. — Потому что нефть попадает в живые организмы, осаждается на дне».
Впитать
Сорбенты действуют по принципу губки. Среди самых дешевых, например, шелуха семян риса или подсолнечника, крошка древесного угля или опилки. В то же время, их емкость невелика: по словам Иванова, один грамм таких сорбентов впитывает не более 5 граммов нефтепродуктов.
Другой класс сорбентов — полимерные — обладают гораздо большей сорбционной емкостью. Например, грамм пенополиуретана (он же поролон) может собрать около 50 граммов нефтепродукта. Ученые, в том числе и российские, ищут сорбенты с еще более высокой ёмкостью. В идеале же использовать такие сорбенты, нефть из которых можно потом отжать и использовать.
«Мы разработали сорбент на базе терморасширенного графита, который собирает порядка 80 граммов нефти на грамм сорбента. Это очень хорошие показатели, — говорит Иванов. — Ведутся разработки по добавлению в сорбент магнитных частиц – железа, магнетита, феррита. Так можно удалять нефть с помощью магнита, а потом есть способы выдавить эту нефть из пенографита путем простого сжатия».
Чтобы уменьшить стоимость сорбента и увеличить его емкость, ученые создают также комбинированные сорбенты.
[attention type=yellow]Заведующая кафедрой технологии синтетического каучука Казанского национального исследовательского технологического университета Любовь Зенитова рассказывает, что уже более десяти лет ее научная группа разрабатывает сорбент на основе пенополиуретана, поры которого на 60 процентов заполнены отходами сельскохозяйственного производства — шелухой риса и гречихи.
[/attention]Такой сорбент получается не только емким и дешевым в сравнении с чистым поролоном, но и не уходит на дно, «наевшись» нефти. Это свойство облегчает сбор отработанного сорбента, который необходимо затем утилизировать.
Иногда сорбенты — как полимерные, так и природные — объединяют с микробиологическими препаратами для утилизации нефти. В этом случае препарат впитывает нефтепродукты, а микроорганизмы тут же начинают их перерабатывать. Такие сорбенты можно затем собрать, вывезти, и биологическая утилизация нефти будет идти в каком-то другом месте.
Скормить микробам
«Когда 90-95 процентов от общего объема загрязнения отработано, можно использовать микробов, чтобы полностью очистить то или иное местообитание, добиться стопроцентного эффекта», — говорит сотрудник кафедры микробиологии биологического факультета МГУ Илья Серёжкин.
Непосредственно микробиологические препараты бывают двух типов:
- жидкая биомасса
- порошки с высушенными микроорганизмами.
Биомассу распыляют на поверхность загрязнения — ее легко распределить максимально равномерно, и такие препараты часто применяют на болотах.
Но они обладают рядом недостатков, признает Серёжкин: биомассу сложно доставлять к месту использования, нужна предварительная адаптация микроорганизмов, необходимо наращивать большое количество биомассы близ места аварии, что не всегда возможно, потому что для этого требуются лабораторные условия и билогический реактор со средой.
Гораздо удобнее применять высушенные микроорганизмы. Для их приготовления микробную биомассу высушивают с помощью сорбентов или такими биотехнологическими методами, как олеофобное или распылительное высушивание — и получают легкий порошок со спорами микробов и живыми клетками. Такие препараты компактны, они долго хранятся (от полугода до двух лет), их удобно хранить, доставлять и применять.
Биохимический цикл микробного преобразования нефтепродуктов достаточно сложен. Один из основных компонентов нефти и нефтепродуктов — это алканы, длинные цепочки, состоящие из углерода и водорода.
Микроорганизмы постепенно отщепляют от этой цепочки функциональные группы и используют их для синтеза собственных молекул. Так происходит до последнего атома водорода в цепи.
Если всю сложную последовательность биохимического цикла алканов промотать до конечного пункта, то на выходе — в идеальных условиях — получаются продукты полного окисления органических соединений: углекислый газ и вода.
Под «микробами» в этом контексте обычно подразумевают бактерий. Но и некоторые виды грибов тоже способны переваривать углеводороды, правда быстро нарастить их биомассу биотехнологическим путем сложнее.
Однако существуют патенты микробиологических препаратов по очистке водных поверхностей, в составе которых присутствуют микромицеты или дрожжевые грибы рода Candida, близкие родственники которых обитают в составе микрофлоры слизистых человека.
Что делать с грунтом
Весь арсенал упомянутых методов справедлив для сбора углеводородов с поверхности воды. Если же разлив произошёл на грунт, и нефтепродукты в него просочились, то собрать их гораздо сложнее.
Как рассказывает доцент геологического факультета МГУ Ия Григорьева, долгое время считалось, что загрязнения такого рода не проходят глубже почвенно-растительного горизонта, то есть остаются в верхних 20-50 сантиметрах грунта. Однако исследования, по словам ученой, показали, что нефтепродукты по трещинам, скважинам и порам могут просачиваться значительно глубже.
Эту же точку зрения высказывает и другая собеседница N + 1, Любовь Зенитова. По ее словам, основные загрязнения грунта нефтью случаются вокруг мест ее добычи.
[attention type=red]В России большая их часть расположена среди болот Западной Сибири, зачастую в труднодоступных местах. Чтобы ликвидировать загрязнения там, как правило, применяют сорбенты. Причем недостаточно, чтобы сорбент хорошо впитывал.
[/attention]Он также должен быть легким, компактым, легко утилизируемым и морозостойким.
Таких инструментов немного. Среди них — вспененный полипропилен, который наносится на поверхность из установок, как монтажная пена. Такие установки могут быть передвижными, их можно подвесить к вертолетам, а сорбирующий материал занимает мало места. Нанесенная на поверхность полимерная пена напоминает пористое эластичное одеяло, укрывающее поверхность и впитывающее из него загрязнения.
Не нарушать изоляцию
По словам Григорьевой, в Арктике разлитая на поверхность земли нефть проходит через верхние горизонты грунта, а затем упирается в слой вечной мерзлоты, под который проникнуть уже не может. Встретившись с ледяным щитом, пятно нефтепродуктов скапливается над ним и образует линзу, которая затем начинает растекаться под землей горизонтально.
«Какая-то часть будет адсорбирована [почвенными] частицами, — рассказывает Григорьева, — но можно грунт промыть. Промыть и, если где-то будет канава или еще что-то, то можно собрать туда эту линзу и потом её откачать».
Снимать поверхность грунта непосредственно в месте разлива — затея не из лучших, отмечает геолог. Как правило, под верхним слоем грунта находится упорный слой мерзлотных пород или глины, через который нефтепродукты просочиться не могут. Если его повредить, загрязняющие вещества пойдут ниже, в слои песка и оттуда начнут распространяться горизонтально, достигая источников воды.
«Одна капля нефти делает непригодной ни для питья, ни для рыб, ни для чего бы то ни было живого 25 литров воды. То есть допускать, чтобы этот нефтепродукт свободно перемещался, […] нельзя». — говорит Григорьева.
Того же мнения придерживаются и специалисты из Института проблем нефти и газа СО РАН. Они отмечают, что в условиях вечной мерзлоты, где произошла норильская авария, выжигать, засыпать неочищенные земли песком или снимать верхний почвенный слой нежелательно, а следует сначала использовать сорбенты, а после — микробиологические препараты на основе местной почвенной микрофлоры.
А затем присматривать
Последний этап ликвидации разливов нефтепродуктов — экологический мониторинг. В норильской катастрофе в окружающую среду попало дизельной топливо, в котором, в отличие от сырой нефти, содержится много ароматических углеводородов. Многие из них, в частности, бензольные соединения, — канцерогены.
Ароматические соединения плохо растворяются в воде и легко изымаются вместе с нефтепродуктами. Однако учитывая масштаб катастрофы, следует ожидать, считает Алексей Книжников, что большое их количество попадет по течению рек ниже установленных бонов.
В первую очередь от них пострадают водные организмы, и этого негативного влияния не избежать.
«Река Амбарная, и озеро [Пясино] уже очень длительное время находились под негативным воздействия от разных источников загрязнения со стороны комбината.
Там и тяжелые металлы, там и прорывы трубопроводов были, — говорит Книжников. — Ихтиофауна этого озера в угнетенном состоянии. Там раньше водился осетр, таймень, проводились рыбалки.
Они и до сих пор там проводятся, но эту рыбу было не рекомендовано есть. […] Теперь она будет крайне опасна».
Система экологического мониторинга необходима для контроля распространения таких веществ. С ее помощью можно выявить отсроченные негативные эффекты аварий и разработать комплекс мер, чтобы их предотвратить. Систему мониторинга, по мнению Книжникова, нужно развернуть на долгий срок — около двух лет — на большие территории, начиная от места аварии и вплоть до Карского моря.
Экологический мониторинг включает и экспедиции, и регулярный отбор проб грунта и воды для химического, микробиологического и гидробиологического анализа, и контроль популяций растений и животных.
[attention type=green]Универсальных мониторинговых мер не существует: необходимо учесть географические особенности, природу и объем загрязнения.
[/attention]Важно учитывать и бюджет: долгосрочный мониторинг на большой территории с использованием широкого арсенала методов — мера крайне затратная.
Но чем глобальнее мониторинг, тем качественнее можно выявить даже неочевидные экологические последствия катастроф.
Никита Лавренов при участии Сергея Кузнецова
Оригинал
Источник: https://echo.msk.ru/blog/nplus1/2656686-echo/
2.2. взаимодействие воды и нефти при повреждениях трубопроводов
2.2. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ВОДЫ ИНЕФТИ ПРИ ПОВРЕЖДЕНИЯХТРУБОПРОВОДОВ
Подводные переходы,расположенные под судоходными трассами реки каналов, наиболее подверженымеханическим повреждениям из-за размывов,оползней, волочения якорей, придноуглубительных работах.
Утечки нефти,газа, конденсата и других загрязнителейнередко обнаруживаются через 12 ч и болеепосле начала их проявления. Опасные утечкизагрязняющих веществ остаются незаметнымии наносят большой ущерб почти всем объектамокружающей среды.
В нефти, вытекающей изтрубопровода в результате аварии,содержатся щелочи, нафтены, ароматическиевещества, смолы, асфальтены. Поведение этихвеществ в водной среде различно. Эволюцияповедения нефтяного загрязнения зависит отскорости течения воды, скорости инаправления вет-
Ветер
1
МесяцГад
День
Рис. 2. Поведение нефтяногозагрязнения в пространстве и вовремени:
1 — трубопровод; 2 — нефть; 3— испарение легких фракций; 4 —эмульгирование с водой; 5 — адсорбирование;6 — брожение и распространение; 7 —поглощение и переработка живымиорганизмами; 8 — распределение и выпадениеасфальтенов; 9 — поглощение растительнымиорганизмами; 10 — выпадение тяжелых фракций;11 — адсорбирование; 12 — разложение; 13 —пена
ра, температуры воды и воздуха,солнечной радиации и т.д. (рис. 2). Нефть можетрасплываться, испаряться, растворяться,эмульгировать, налипать на береговуюрастительность, воздействовать на воднуюфауну.
С повышением температуры водыинтенсивность ее смешивания с нефтьювозрастает. В северных районах притемпературе воды, близкой к 0 °С, процесссмешивания протекает медленно. Он можетдлиться до 50 лет.
Недостаточноезнание свойств нефти в воде приводит ктактическим ошибкам при ликвидацииаварий.
Методы устранения нефтяногозагрязнения зависят от вязкости нефти. Подвоздействием испарения, эмульгирования,температуры воды и воздуха вязкость нефтименяется.
Сырые нефти с вязкостью 0,9 —7,0Па-с, попадающие в воду при авариях,собирать нефтесборщиками затруднительно.
Нефть с вязкостью 8,0 Па-с на поверхностиводы не растекается, она скапливается назаплесках, отлагается толстым слоем набереговой полосе. При плотности нефти около1 г/см3 возникает угроза ее осажденияна дно.
При отсутствии колебанийуровня воды на пологом берегу на 1 кмбереговой полосы отлагаются 1—2 тмаловязкой
22
нефти, 5 —8 т нефтисредней вязкости и 20— 30 т высоко вязкой изастывающей нефти [1, 2]. Во время пониженияуровня воды большая часть высоко вязкой изастывающей нефти остается наберегу.
При залповом выбросе нефтяноепятно на текущей воде представляет собойполосу, в средней части более широкую, чемпо концам. Нефть, попадая на поверхностьводы, начинает быстро растекаться, итеоретически может образоватьсямономолекулярный слой.
Сырые нефтипрактически не достигают такого состояния,но характерная радужность небольшого сликауказывает на то, что его толщина равна (1,5—10)-10-4 мм, что соответствуетзагрязнению 150 — 1000 л/км2. Болеетолстые слики имеют темный цвет безинтерференционной окраски. По мерерастекания легкие компоненты испаряются, аводорастворимые — выщелачиваются.
Врезультате этого слики будут иметьповышенную вязкость и температурутекучести, уменьшаетсярастекание.
Исследованиями [21]установлено, что 2,25 л нефти за 30 — 60 ссоздают слик радиусом 220 см. При скоростиветра выше 1,35 м/с перемещение сликовпроисходит быстрее, чем ихрастекание.
На реках с быстрым течениемпротяженность зоны загрязнения можетдостигать 70—150 км, на водохранилищах иреках с малым течением скорость движениянефтяного пятна составляет 3 — 4 % отскорости ветра.
[attention type=yellow]Плотная плавающаяпленка возникает при разливе 75 — 100 л нефтина 1 км2 спокойной поверхности воды.Образование неплотной пленки наблюдаетсяпри растекании 15 — 20 л нефти на 1 км2акватории. В зависимости от количестваразлитой нефти меняется толщина пленки(табл. 2).
[/attention]Таблица 2
Зависимостьтолщины пленки от количества разлитойнефти на площади в 1 км2
| Ориентировочная толщина пленки, мкм | Количество нефти, приходящееся на образование пленки,л/км2 | Внешний видпленки |
| 0,02 | 20 | Появление отдельных пятен |
| 0,038 | 38 | Серебристый цвет поверхности |
| 0,075 | 75 | То же |
| 0,15 | 150 | Заметныпервые цветные пятна |
| 0,30 | 300 | Блестящиецветные пятна |
| 1,0 | 1000 | Мутный цветповерхности |
| 2,0 | 2000 | Темный цвет |
| 5,0 | 5000 | Тоже |
| 10,0 | 10000 | — |
Из свищей втрубопроводе нефть может вытекать в видекапель, в результате чего на поверхностиводы образуются отдельные нефтяные пятна. Уберегов нефтяные пятна принимают формуклина и размазываются на заплесках. Приизменении направления ветра нефть из однихзастойных зон может перемещаться в другие.Нередко загрязненные участки водоемовчередуются с чистыми.
Нефть образует наводной поверхности пленки различнойинтенсивности. Альбедо (отношениеотраженной лучистой энергии к падающей)этих пленок обычно колеблется в пределах от8 до 15 %, что в 1,5—2 раза превышает альбедочистой воды.
Поэтому нефтяные пятнавыделяются на воде более светлым тоном.Кроме того, прогревание загрязненной водыпроисходит неравномерно: чистая водапрогревается более интенсивно, а участки снефтяной пленкой — менее интенсивно.
Вхолодный период года вода под пленкойвыхолаживается медленнее.
Пленки нефти,нарушая режим прогревания и выхолаживанияповерхностных вод, изменяют их плотность,способствуя тем самым перемещению вод поглубине водоема. В результате загрязненныеповерхностные воды могут опускаться вглубинные слои.
Погружение слоевзагрязненных вод происходит до тех пор,пока их плотность не уравновесится сплотностью более глубоких слоев воды. Приэтом образуются придонные загрязнения.Образование глубинных загрязненийхарактерно для осеннего выхолаживания вод,когда усиливается вертикальнаяконвекция.
Существенно влияют также наперемещение этих слоев ветер и вызванное имволнение. Этот природный факторхарактеризует степень загрязнения водныхмасс, поэтому при гидрологических игидрохимических исследованиях необходимоотбирать пробы воды по всейглубине.
Нефтяная пленка на воде можетобразовывать эмульсии типа “нефть вводе” и '‘вода в нефти1'.Высокомолекулярные соединения, смолы иасфальтены способствуют образованиюстойкой эмульсии типа “нефть вводе1'.
Эта эмульсия содержит 30—80 %стабилизированного планктона,органических останков и бактериальнойслизи (“шоколадный мусс1'), котораяпрактически не поддается бактериальномуразрушению. Вода постепенно вымывается, итогда образуются твердые сгустки —”смоляные шарики1'.
[attention type=red]В зависимости отплотности составляющей их нефти ониплавают на поверхности, распределяются поводным горизонтам или опускаются надно.
[/attention]Эмульсия типа “вода в нефти”способна разрушаться или разлагаться поддействием бактерий.
Нефть,взаимодействуя со льдом, способнапоглощаться им в количествах до однойчетверти от основной массы нефти. Лед,насыщенный нефтью, может при таянии статьисточником загрязнения любого района, вкоторый он попадает при ледоходе.
Донныенефтяные загрязнения создают вторичныйэффект, частично поглощая растворенный вводе кислород в придонных слоях воды.
Приэтом резко увеличивается количестворазлагающихся органических веществ, растетпотребление кислорода, который идет на ихразложение.
Отдельные виды загрязнениймогут стимулировать бурный рост некоторыхрастений и живых организмов, тем самымнарушая сложившееся биологическоеравновесие.
Определение качественных иколичественных показателей степенизагрязнения водоема производится встворах, расположенных выше по течению и взоне загрязнения. Степень загрязненностиводы определяется как отношениефактической концентрации ингредиента кпредельно допустимой концентрации(СНиП1.02.01.85).
Образующиесяводорастворимые или поверхностно-ак-тивныепродукты способствуют эмульгированиюнефти, стабилизации эмульсий из смолистых”асфальтовых1' частиц исульфокислоты.
Тяжелые фракции нефтисравнительно быстро оседают на грунт. Болеелегкие из них, адсорбируя находящиеся вводе твердые частицы, также постепенновыпадают в осадок, загрязняя грунтыводоемов. Резкое уменьшение скороститечения, например, при расширении русел рек,выходе водных потоков из проливов и узкихмест, приводит к более интенсивномуоседанию взвешенных частиц на дно.
[attention type=green]Приволнении в мелководных прибрежных зонахскопившиеся на дне нефтепродукты могутзахватываться волновым орбитальнымдвижением частиц воды, окатываться ими иприобретать округлые формы диаметром 1—3см. Под воздействием солнечных лучей онимогут погружаться в песок, гальку илиналипать на водоросли.
[/attention]Во влажный песокнефть проникает хуже, но буруны могутзаносить ее чистым песком. В период штормовили при сезонных перемещениях пескапогребенные таким образом слои нефти могутобнажаться, и обнаруживаетсязагрязнение.
Для очистки береговой зоныот этих загрязнений обычно приходитсяснимать верхний слой песка толщиной до 10—15см. Наибольшие затруднения вызываеточистка берега, сложенного из крупныхвалунов, между которыми нефть можетпроникать на глубину 0,5—1 м.
Библиотека »
Источник: https://www.neftemagnat.ru/enc/145
Нефтяными пленками охвачены
Нефтянымипленками охвачены: огромные акваторииАтлантического и Тихого океанов;полностью покрыты Южно-Китайское иЖелтое моря, зона Панамского канала,обширная зона вдоль берегов СевернойАмерики (шириной до 500-600 км), акваториямежду Гавайскими островами и Сан-Францисков северной части Тихого океана и многиедругие районы. Особенно большой вредтакие нефтяные пленки приносят вполузамкнутых, внутренних и северныхморях, куда они приносятся системамитечений. Так, Гольфстрим и Северо-Атлантическоетечения переносят углеводороды отберегов Северной Америки и Европы врайоны Норвежского и Баренцева морей.Особенно опасно попадание нефти в моряСеверного Ледовитого океана и Антарктики,так как низкие температуры воздухатормозят процессы химического ибиологического окисления нефти даже влетний период. Таким образом, нефтяноезагрязнение носит глобальный характер.
Подсчитано
Подсчитано,что даже 15 млн. т нефти достаточно чтобыпокрыть нефтяной пленкой Атлантическийи Северный Ледовитый океаны. А ведьсодержание 10 г нефти в 1 м3воды губительно для икры рыбы.
Нефтянаяпленка (1 т нефти способна загрязнить12 км2площади моря) уменьшает проникновениесолнечных лучей, что губительно влияетна процессы фотосинтеза фитопланктона,основной кормовой базы большинстваживых организмов морей и океанов.
Достаточно 1 л нефти чтобы лишитькислорода 400 тыс. л морской воды.
Нефтяныепленки могут: существенно нарушитьобмен энергией, теплом, влагой, газамимежду океаном и атмосферой. А ведь океаниграет большую роль в формированииклимата, вырабатывает 60-70 кислорода, необходим для существованияжизни на Земле.
Прииспарении нефти с поверхности воды,присутствие ее паров в воздухе вредноотражается на здоровье людей. Особенновыделяются акватории: Средиземного,Северного, Ирландского, Яванского морей;Мексиканского, Бискайского, Токийскогозаливов.
Так,почти вся площадь побережья Италии,омываемого водами Адриатического,Ионического, Пирренского, Лигурийскогоморей, общей протяженностью около 7 500км загрязняются отходами нефтеперерабатывающихзаводов и отбросами 10 тыс. промышленныхпредприятий.
Нев меньшей степени загрязнено отходамии Северное море. А ведь это – шельфовоеморе – средняя глубина его 80 м, а в районеДоггер-Банки – до недавнего временибогатой рыбопромысловой акватории – 20м.
При этом впадающие в него реки, особеннонаиболее крупные, такие как: Рейн, Эльба,Везер, Темза снабжают Северное море нечистой пресной водой, а, наоборот,ежечасно несут в Северное море тысячитонн отравляющих веществ.
Как нефть попадает в море?
Опасность“нефтянойчумы”нигде так не велика, как в районе междуЭльбой и Темзой. На этот участок, гдеежегодно провозится около полумиллиардатонн сырой нефти и нефтепродуктов,приходится50% случаеввсех столкновений судов водоизмещениемсвыше500 регистровыхтонн. Угрожают морю и тысячи километровтрубопроводов, по которым идет нефть.Бывают и аварии на буровых платформах.
Чтобыпоказать, какие последствия для Германииможет вызвать крупная авария танкерав Северном море, специалисты по охранесреды подробно изучили случай, когдаогромный танкер «Торри Кэньон» разбилсяна скалистом побережье Корнуолла. Этопроизошло18 марта1967 г.
Дляуничтожения кувейтской нефти, пролившейсяв море и на берег, применили так называемыедиспергаторы—химическиесоединения, разбивающие сплошной слойнефти на мелкие капли. Катастрофапогубила мелких обитателей побережья—улиток,морских желудей, от склеивания перьевнефтью погибли тысячи чаек.
[attention type=yellow]Прошло двагода, пока живой мир побережья в техместах, где нефть выбросило на берег,хоть сколько-нибудь восстановился. Атам, где применяли диспергаторы, довосстановления флоры и фауны прошлодесятилетие: противоядие оказалосьхуже яда.
[/attention]Еслинефть покроет пологие болотистые берегаюго-восточной части Северного моря,последствия будут гораздо хуже. Этототрезок берега от датского Эсбьерга доголландского Хелдера—уникальныйрайон Мирового океана.
На илистых отмеляхи в узких протоках между ними обитаетмножество мелких морских животных.
Здесь гнездятся и находят себе пищумиллионы морских птиц, нерестятсяразличные виды рыб, здесь перед выходомв открытое море откармливается ихмолодь. Нефть уничтожит все.
Общественностьобоснованно уделяет большое вниманиекатастрофам танкеров, но нельзя забывать,что и сама природа загрязняет морянефтью. По распространенной теориинефть, можно сказать, и зародилась вморе. Так, считают, что она возникла изостатков мириад мельчайших морскихорганизмов, после гибели оседавших надно и погребенных позднейшимигеологическими отложениями.
Сейчасдитя угрожает жизни матери. Использованиенефти человеком, ее добыча в море иперевозка по морю—всеэто часто рассматривается как смертельнаяопасность для Мирового океана.
Но какимипутями нефть попадает в воду? Что с нейтам происходит, как она действует нафлору и фауну? Какие усилия предпринимаютсяправительствами и нефтяными концернамидля того, чтобы сократить загрязнениеморя нефтью?
В1978 г. в миребыло около4 тыс.танкеров, и они перевезли по морю примерно1 700 млн тнефти (около60% мировогопотребления нефти). Сейчас приблизительно450млн т сырой нефти(15% мировойдобычи за год) поступает из месторождений,находящихся под морским дном.
[attention type=red]Сейчасза год добывается из моря и перевозитсяпо нему более2 млрд тнефти. По оценкам Национальной академиинаук США, из этого количества в морепопадают1,6 млн т,или одна тысяча трехсотая часть. Но эти1,6 млн тсоставляют лишь26% тойнефти, которая в сумме попадает за годв море.
[/attention]Остальная нефть, примерно тричетверти общего загрязнения, поступаетс судов-сухогрузов (льяльные воды,остатки горюче-смазочных материалов,случайно или намеренно сбрасываемые вморе), из природных источников, а большевсего—изгородов, особенно с предприятий,расположенных на побережье или на реках,впадающих в море.
Судьбу нефти,попавшей в море, невозможно описать вовсех подробностях. Во-первых, минеральныемасла, попадающие в море, имеют разныйсостав и разные свойства; во-вторых, вморе на них действуют разные факторы:ветер различной силы и направлений,волны, температура воздуха и воды. Важнои то, много ли нефти попало в воду. Сложныевзаимодействия этих факторов еще неизучены во всей полноте.
Когда вблизи берегатерпит аварию танкер, гибнут морскиептицы: нефть склеивает их перья. Страдаютприбрежная флора и фауна, пляжи и скалыпокрываются трудно удаляемым слоемвязкой нефти. Если же нефть выбрасываетсяв открытое море, последствия бываютсовершенно иными. Значительные массынефти могут исчезнуть, не дойдя доберега.
Например,при уже упоминавшейся аварии танкера«Торри Кэньон» из груза сырой нефти в120 тыс. т60—70 тыс.т были поглощены морем, а50—60 тыс.
т частично уничтожены благодаря быстропринятым мерам, частично оказалисьвыброшенными на берега Англии и Франции.
В проливе Санта-Барбара у Калифорнииуже многие века в море просачиваетсяиз трещин и расселин в морском днеежегодно3000 т нефти,однако загрязнения берегов не наблюдается.
Сравнительнобыстрое поглощение нефти морем объясняетсянесколькими причинами.
Нефтьиспаряется. Бензин полностью испаряетсяс поверхности воды за шесть часов. Засутки испаряется не менее 10%сырой нефти, а примерно за20 дней—50%.Но более тяжелые нефтепродукты почтине испаряются.
Нефть эмульгируетсяи диспергируется, то есть разбиваетсяна мелкие капельки. Сильное волнениеморя способствует образованию эмульсиинефти в воде и воды в нефти. При этомсплошной ковер нефти разрывается,превращается в мелкие капельки, плавающиев толще воды.
[attention type=green]Нефть растворяется.В ее составе имеются вещества, растворимыев воде, хотя их доля в общем невелика.
[/attention]Нефть,исчезнувшая благодаря этим явлениям споверхности моря, подвергается медленнымпроцессам, ведущим к ее разложению,—биологическим,химическим и механическим.
Немалуюроль играет биологическое разложение.Известно более ста видов бактерий,грибков, водорослей и губок, способныхпревращать углеводороды нефти в двуокисьуглерода и воду.
В благоприятных условияхблагодаря деятельности этих организмовна квадратном метре за сутки притемпературе20—30°разлагается от0,02 до2 г нефти.
Легкие фракции углеводородов распадаютсяза несколько месяцев, но комки битумаисчезают лишь через несколько лет.
Идет фотохимическаяреакция. Под действием солнечного светауглеводороды нефти окисляются кислородомвоздуха, образуя безвредные, растворимыев воде вещества.
Тяжелые остаткинефти могут тонуть. Так, те же комкибитума могут так плотно заселятьсямелкими сидячими морскими организмами,что через некоторое время опускаютсяна дно.
Играет роль имеханическое разложение. Со временемкомки битума становятся ломкими иразваливаются на куски.
[attention type=yellow]Больше всегострадают от нефти птицы, особенно когдазагрязняются прибрежные воды. Нефтьсклеивает оперение, оно утрачиваеттеплоизолирующие свойства, и, крометого, птица, выпачканная в нефти, неможет плавать. Птицы замерзают и тонут.
[/attention]Даже чистка перьев растворителями непозволяет спасти всех пострадавших.Остальные обитатели моря страдаютменьше.
Многочисленные исследованияпоказали, что нефть, попавшая в море, несоздает ни постоянной, ни долговременнойопасности для живущих в воде организмови не накапливается в них, так что еепопадание в человека по пищевой цепиисключено.
Попоследним данным, значительный вредфлоре и фауне может быть нанесен тольков особых случаях. Например, гораздоопаснее сырой нефти изготовленные изнее нефтепродукты—бензин,дизельное топливо и так далее. Опаснывысокие концентрации нефти на литорали(приливо-отливной зоне), особенно напесчаном берегу.
В этих случаяхконцентрация нефти долго остаетсявысокой, и она наносит много вреда. Нок счастью, такие случаи сравнительноредки. Обычно при катастрофах танкеровнефть быстро расходится в воде,разбавляется, начинается ее разложение.
Показано, что углеводороды нефти могутбез вреда для морских организмовпроходить через их пищеварительныйтракт и даже через ткани: такие опытыпроводились с крабами, двустворчатымимоллюсками, разными видами мелкой рыбы,и никаких вредных последствий для.
подопытных животных не было обнаружено.
Этирезультаты подтверждены и практикой.В1969 г.произошел выброс нефти с буровойплатформы в проливе Санта-Барбара уКалифорнии. За десять дней в море вылилось11 тыс.т.сырой нефти, ее слоем покрылись пляжи.Погибло много птиц и моллюсков.
Но другиеприбрежные организмы почти не пострадали,и, хотя слой нефти был сначала довольнотолстым, восстановление фауны и флорыу берега началось уже через восемьнедель. Интересно, что рыба не погиблаот загрязнения. По-видимому, она можетиздалека чувствовать воду, загрязненнуюнефтью, и обходить эти районы.
Исследования,проведенные через год специалистамииз университета южной Калифорнии,показали, что, несмотря на гибель немалогоколичества морских птиц, долгосрочноговреда живым организмам, обитающим вморе или на берегу, не наблюдалось.
[attention type=red]К подобным выводампришли и специалисты, изучавшиепоследствия аварии танкера «ТорриКэньон». Хотя погибло много птиц,захваченных «нефтяным ковром» у берегасразу после аварии, в целом биологическиепоследствия были небольшими. Однакомного вреда нанесли плохо продуманныемероприятия по уничтожению нефти.
[/attention]Какуже говорилось, судьба нефти, попавшейв море у берега и вдали от берегов,различна. При катастрофе танкера воткрытом море не требуется каких-либомер по борьбе с нефтью. Там ее слой, какправило, быстро разбивается волнами иветром, а затем подвергается естественнымпроцессам разложения.
Другое дело—разливнефти вблизи берегов. Здесь надо быстродействовать, от этого зависит успехпринятых мер. Главное—опытноеи эффективное руководство всемимероприятиями по борьбе с бедствием,но результат будет зависеть также отгеографических и метеорологическихусловий на месте катастрофы.
Насколько этовозможно, груз из потерпевшего авариютанкера стараются перекачать на другиесуда, чтобы предотвратить или хотя быуменьшить загрязнение моря.
Если наморе штиль или волнение невелико,аварийный танкер окружают загородками(бонами) из плавающих надутых воздухомшлангов, которые препятствуют дальнейшемурас-плыванию нефтяного пятна и позволяютвычерпать или собрать насосами пролившуюсянефть.
Существует целый ряд эффективныхтехнических систем для сбора разлившейсянефти, но они могут работать лишь присравнительно спокойном море. Различныефирмы и государственные предприятияГермании и других стран мира разрабатываютсистемы, которые можно будет применятьи в штормовую погоду.
Действиюэтих механических систем помогаютхимические средства—диспергаторы.Они усиливают действия ветра и волн наслой нефти. Опрыскивая его диспергаторами,можно добиться разделения сплошногослоя на мелкие капли, которые вскореисчезают с поверхности. Этим устраняетсяопасность для птиц и вероятностьзагрязнения пляжей.
Кроме того,диспергаторы ускоряют биологическоеразложение нефти, так как многочисленныемельчайшие капельки предоставляютбактериям огромную поверхность длязаселения и воздействия. Правда, биологиопасаются, что поглощение таких капелекмелкими морскими организмами приноситпоследним вред.
Но этот вопрос нуждаетсяв дальнейшем изучении.
[attention type=green]Пытаютсятакже сжигать разлившуюся нефть илизасыпать ее известью, песком и другимивеществами, захватывающими ее ипогружающимися вместе с ней на дно. Ноуспех этих методов пока ограничен[4, стр 92-96].
[/attention]Источник: https://studfile.net/preview/940724/page:3/
