Загрязнение моря нефтью и нефтепродуктами. Загрязнение нефти в море


Загрязнение - море - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Загрязнение - море

Cтраница 1

Загрязнение моря может происходить различными путями. Например, там где загрязнены воды реки, впадающей в море, и море вблизи устья реки тоже будет загрязняться.  [1]

Загрязнение моря нефтью и нефтепродуктами происходит вследствие утечек нефти при загрузке и выгрузке танкеров у нефтяных гаваней и причалов, аварий с танкерами; сброса в море балластной воды; аварий на морских и подводных скважинах и: нефтепроводах; сброса в море отходов прибрежных нефтеочистительных и промышленных предприятий.  [2]

Загрязнение морей углеводородами связано прежде всего с этими перевозками. Известно, сколько грязи попадает в воду при чистке танкеров в открытом море, но эта проблема до сих пор не решена международным законодательством, - тем более, что танкеры часто ходят под фиктивным флагом. Но кроме этой причины есть и другая: выброс нефти на континентальное плато при подводном бурении скважин, которое находит все большее распространение. Европейцам памятен инцидент с танкером Торри Каньон, напоровшимся 19 марта 1967 г. на подводный риф у юго-западного побережья Англии. Удивительно, что Мировой океан еще не так загрязнен, как, казалось бы, мог быть. Это объясняется естественными процессами самоочищения: испарением, рассеянием за счет штормов, приливов и отливов, окислением и микробным разложением углеводородов. К несчастью, при рассеянии часть нефти попадает на побережье или откладывается поверх осадочных пород. Процессы испарения существенны для углеводородов, кипящих ниже 150 С, после улетучивания которых застаревшие нефтяные пленки уже не воспламеняются.  [3]

Загрязнение морей нефтью в результате аварий танкеров в целом составляет лишь небольшую часть общего нефтяного загрязнения морей. Существует много других источников, и среди них прежде всего эксплуатация морских судов. С тех пор были предприняты большие усилия с целью уменьшить загрязнение морей нефтью. К 1980 году было достигнуто улучшение по всем позициям, и только загрязнение вследствие катастроф с танкерами почти удвоилось. Этот факт вызывает большую озабоченность, тем более что и сейчас как сама конструкция крупных современных танкеров, так и их эксплуатация не представляются достаточно надежными; во всяком случае, можно ожидать, что катастрофы, подобные случаю с танкером Амоко-Кадик, будут повторяться.  [4]

Загрязнение моря происходит, во-первых, в результате сброса танкерами остатков нефтяного груза вместе с балластной водой. Балластная вода, используемая при транспортировке нефти судами, растворяет нефть, скопившуюся на бортах и днише резервуаров. При ее сливе в море попадает и нефть.  [5]

Загрязнение моря происходит также при испытании эксплуатационных колонн на герметичность, оборудовании устья законченных бурением скважин, опробовании и освоении разведочных скважин и др. Наибольшее загрязнение моря при бурении и опробовании скважин происходит при авариях и осложнениях, приводящих к открытым фонтанам и подводным грифонам.  [6]

Загрязнение морей и океанов ведет к гибели морских птиц и животных, к нарушению экологических связей во многих акваториях Мирового океана, особенно во внутренних морях.  [7]

Загрязнение моря при сборе, подготовке и транспортировке продукции скважин связано главным образом с обустройство М морских нефтегазовых месторождений.  [8]

Предотвращение загрязнения моря отходами ремонта скважин достигается: путем использования при ремонте скважин закрытой системы циркуляции промывочной жидкости; сбором и вывозом или обезвреживанием на месте отходов ремонта с последующим сбросом их в море; применением различных приспособлений для очистки наружной поверхности труб и штанг от нефти и промывочной жидкости; сбросом и откачкой жидкости, стекающей с внутренней полости труб на мостки; применением устьевых малогабаритных противовыбросовых устройств.  [9]

Источниками загрязнения морей могут быть суда, которые применяют нефтепродукты в качестве топлива или перевозят их, кораблекрушения, реки, в которые попадают нефтепродукты, естественные выходы нефти.  [10]

Вопросы загрязнения моря являются предметом обсуждения международных организаций.  [11]

Источники загрязнения моря включают в себя многие источники, с которыми мы сталкиваемся при изучении наземного загрязнения окружающей среды сточными водами, плюс источники, связанные с эксплуатацией моря человеком.  [13]

Существенно сокращает загрязнение моря нефтью применение танкеров с раздельными грузовыми и балластными отсеками, а также танкеров с двойным днищем, у которых корпус и цистерны разделяются пространством, использующимся в качестве балластного отсека, а также предотвращающим слив нефти в море при повреждении корпуса.  [14]

Страдают от загрязнения моря и особенно те, в которых условия самоочищения не совсем благоприятны.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

преодоление последствий. Леса моря. Жизнь и смерть на континентальном шельфе

VI. Загрязнение моря нефтью: преодоление последствий

В водах Южной Калифорнии, на участке приблизительно от Пойнт-Консепшен до Пойнт-Фермин, площадью около 2600 квадратных километров, то в одном, то в другом месте морского дна тихо сочится нефть. Это истечение, вероятно, продолжается уже очень давно. Экзотические животные плейстоцена, саблезубые тигры, страшные волки и их копытные жертвы, возможно, осторожно принюхивались к комьям битума, прибитым волной к доисторическим берегам и скалам. Позже для многих из этих созданий неожиданная встреча с тем же самым веществом оказалась роковой. Их кости были найдены на месте выхода липкой нефти в районе нынешнего Лос-Анджелеса; теперь это место называется Ла Бреа Тар Пите[30]. Еще позже, но задолго до того, как огромные нефтяные платформы испортили вид, открывающийся с холмов Санта-Барбара на пролив, индейцы, жившие на побережье, поняли, откуда берутся комки мазута; ныне это место побережья известно как Коул Ойл Пойнт[31]. Они даже нашли применение битуму, валявшемуся на берегу. По сообщениям первых испанских поселенцев, индейцы замазывали им щели в лодках.

Как считают геологи-нефтяники, подводное истечение нефти у берегов Южной Калифорнии (упомянутые выше 2600 квадратных километров) по своим размерам занимает одно из первых мест в мире. Установлено, что в день уходит от 100 до 900 баррелей нефти (один баррель нефти содержит 160 литров, или 42 галлона). Исходя из оценки интенсивности просачивания, доля Южной Калифорнии в естественном загрязнении нефтью Мирового океана составляет около 8 % (примерно 11 300 баррелей в день).

Главные нефтеносные пласты в Южной Калифорнии часто залегают близко от поверхности морского дна. Например, пласт у Дос-Куадрос, из которого в 1969 году произошел известный выброс нефти из скважины в проливе Санта-Барбара, поднимается к морскому дну в нескольких местах. Большая часть углеводородов у самой поверхности дна давно уже выщелочены, но крупные, сохранившиеся до наших дней скопления нефти были найдены на глубине всего 100 метров под слоем осадков. Этот факт вместе с превалирующим здесь неравномерным движением коры, раскалывающим тонкий слой лежащей сверху породы, как яичную скорлупу, является главной причиной чрезвычайно высокой скорости истечения нефти в этом районе. Длинный отрезок бордерленда Тихоокеанского побережья в районе Калифорнийского полуострова, хотя он еще почти не исследован, тоже считается зоной интенсивного истечения нефти. Возможно, что места выхода нефти непрерывно меняются при таком тектоническом хаосе, но несомненно, что нефть вытекает здесь в море уже не один миллион лет.

Однако в последние микросекунды геологического времени положение изменилось. В результате человеческой деятельности в Мировой океан попадает теперь в десять раз больше нефти, чем от всех естественных истечений. В прибрежных водах Соединенных Штатов искусственное загрязнение нефтью более чем в двенадцать раз превосходит естественное.

Как справиться с нефтью в море-вот новая проблема для человека и для морских организмов, которым ее присутствие угрожает все сильнее и сильнее. Ниже следует продолжение рассуждений о загрязнении моря нефтью, начатых в главах, посвященных Новой Англии. Hо если в них главное внимание уделялось острым и очевидным последствиям неконтролируемых утечек нефти и подчеркивался тот факт, что морские животные проявляют явную чувствительность к нефтяному загрязнению, то здесь дается общий обзор делающей первые шаги технологии контроля за нефтью и операций по очистке моря. Высказываются также соображения относительно того, сможет ли жизнь, населяющая море, справиться с нефтью, и рассматриваются в высшей степени сложные проблемы, с этим связанные.

В настоящее время единственно надежный способ очистки открытого водного пространства от больших количеств нефти заключается в использовании больших маневренных плавучих заграждений, похожих на боны. Их либо ставят на якорь на пути плывущей нефтяной пленки, либо ведут на буксире за парой судов. В обоих случаях люди, работающие на них, пытаются поймать нефть в U-образный карман, напоминающий трал. Пойманная пленка легко попадает в карман, откуда она выкачивается в цистерну, находящуюся на барже-танкере.

Эффективность использования заграждений зависит от количества разлившейся нефти и своевременности начала работ. Очень большое значение имеют также скорость течения в данном районе и состояние моря, а именно высота волн.

Течение и волны могут сильно расстроить самые продуманные планы борцов с загрязнением, даже если люди и оборудование прибудут на место происшествия практически мгновенно. И при очень умеренном течении терпят неудачу даже самые лучшие заграждения. Это происходит в основном из-за того, что движущаяся вода под сдерживаемой (следовательно, неподвижной или почти неподвижной) нефтяной пленкой начинает увлекать за собой пузырьки и капельки нефти, отрывающиеся от обращенного навстречу течению края пленки. Некоторые из этих нефтяных пузырьков снова поднимаются наверх и сливаются с нижней поверхностью пленки, но уже значительно ближе к бонам. Таким образом, нефть постепенно перетекает все ближе и ближе к ловушке. Здесь ее становится все больше и больше, а нижняя поверхность нефтяного слоя опускается все глубже и глубже. Наконец нефть достигает нижнего края заграждения. Здесь она неизбежно подхватывается течением и уносится дальше. Чем сильнее течение, тем быстрее происходит «утечка». Когда она начинается, край пленки довольно быстро приближается к карману ловушки; в конце концов вся нефть уходит.

По расчетам инженеров-экономистов, современные плавучие заграждения действуют достаточно эффективно, если скорость течения не превышает 2 узлов (3,7 километра в час). Однако течения — это еще не все. Даже при меньшей скорости течения усилия людей могут быть сведены на нет волнением моря. Заграждения работают надежно лишь при высоте волн не более 1,5 метра. Теоретически можно сконструировать гигантские ловушки, которые успешно удаляли бы нефтяную пленку и при более сильных течениях и высоких волнах. Однако обслуживание и материально-техническое и энергетическое обеспечение всего этого комплекса, включающего и сами ловушки, и транспорт, и баржи, оказываются чрезвычайно дорогостоящими и сложными. Ученые Массачусетского технологического института поставили перед собой задачу проанализировать эффективность возможных действий по сдерживанию крупных утечек нефти и очистке от нее моря. Для этого с помощью вычислительных машин они разыграли ряд сценариев. В программы были введены три варианта места действия: крупный нефтяной причал, средний по размерам порт, имеющий только очень небольшие баржи для приемки разлитой нефти, и, наконец, отдаленный участок открытого моря. Другими переменными, введенными в программы, были время, необходимое для приведения в готовность заграждений и барж, их объемы и скорость утечки нефти. Предполагалось, что максимальная скорость течения равна I узлу и что утечка произошла в тихую погоду при слабом волнении.

Как и ожидалось, контролировать „отдаленный участок" было труднее всего. Даже при относительно низкой скорости разлива, 380000 литров в час-(100 000 галлонов), 55–60 % общего объема утечки (10000000 галлонов) будет потеряно.

Самыми важными факторами, от которых зависел успех очистки моря на отдаленном участке, оказались наличие танкеров-барж для удаления нефти и их грузоподъемность. Программой предусматривалось, что использоваться будут небольшие баржи (емкостью 3500 тонн) и что они начнут прибывать на место не раньше чем через сутки после начала утечки. В такой ситуации действия самых крупных заграждений-ловушек (имеющих предположительную емкость в 2000000 галлонов), даже при условии, что они смогут приступить к работе через час после начала происшествия, будут неэффективны. Более половины нефти будет утрачено.

Даже при утечке в крупном нефтяном порту самое большое значение имело время прибытия барж. Ведь если окажется, что в момент утечки находящиеся вблизи баржи будут загружены, использовать их в операции по очистке можно будет только после разгрузки. При задержке в 12 часов и высокой скорости утечки (500 000 галлонов в час) будет потеряно 90–95 % нефти — и все это несмотря на часовую готовность заграждений. Заключение, полученное в результате исследования, проведенного МТИ, проникнуто сдержанным оптимизмом. Короче говоря, компьютерные программы предсказывают, что при условии, если будет приведена в действие быстро реагирующая, находящаяся в боевой готовности система, то есть если заграждения прибудут на место разлива через один-два часа, а баржи — не позже, чем через пять часов, то можно будет удалить с поверхности моря 75 % разлившейся нефти.

Авария, случившаяся в октябре 1974 года на крупном пункте выгрузки нефти в заливе Бантри, Ирландия, продемонстрировала удручающий разрыв между данными, полученными вычислительной машиной, и действительностью. Сырая нефть изливалась в море всю ночь, и это заметили только утром, когда местная гавань оказалась заполненной нефтью. Всего вылилось примерно 2,4 миллиона литров (650000 галлонов). Ветры начали гнать нефть из бухты. Задержать удалось лишь малую толику того, что оказалось на воде. Было уже слишком поздно — прежде чем были мобилизованы люди и техника, нефть разлилась вдоль побережья на 35 километров. Эта утечка нанесла большой экономический урон; в частности, живущие на литорали и в сублиторали водоросли погибли как от нефти, так и от детергентов, использованных для очистки берега.

В том же 1974 году в Магеллановом проливе произошла не запрограммированная, а реальная утечка нефти на «отдаленном участке». «Метула», один из крупнейших танкеров, обслуживающих трубопровод на Аляске, наскочил на скалы на полной скорости в 14 узлов. Это огромное судно, тормозной путь которого составляет 3–4 километра, врезалось в скалы, пройдя после снижения скорости всего лишь 250 футов. Из разбитого носового отсека хлынуло 1,6 миллиона галлонов (6000 тонн) нефти. Позже корпус открылся еще в нескольких местах. Спустя два месяца из судна, терзаемого приливами до 7 метров высотой и течениями скоростью 5–6 узлов, излилось в здешние неспокойные воды еще более 50000 тонн, сырой нефти. Освобожденная нефть покрыла 2600 квадратных километров моря. Сотни километров побережья были густо покрыты вязкой массой слоем в несколько дюймов.

После катастрофы с «Метулой» не было предпринято никаких мер для очистки моря от нефти. Лишь через несколько месяцев нефтяные компании, чьи интересы были затронуты, послали на место происшествия несколько научных наблюдателей. То же самое сделало Чилийское правительство. Полученные отчеты резко отличались между собой. Один эксперт сообщил, что, по данным аэросъемки, на берегу присутствует лишь очень небольшое количество нефти. Другой прошел по побережью много миль пешком и нашел слой нефти толщиной до 18 дюймов, слегка прикрытый галькой и~ песком. Вода, отступавшая при отливе, сияла всеми цветами радуги.

Береговая служба США тоже послала своих наблюдателей и служащих на место катастрофы. Они привезли с собой новое оборудование, например портативные насосы большой емкости, и перекачали оставшуюся на «Метуле» нефть в менее крупные танкеры. Главная цель Береговой службы заключалась в том, чтобы приобрести опыт для создания в США подвижных команд по контролю за утечками нефти.

Приятно отметить, что Береговая служба работает над созданием системы быстрого реагирования на утечки нефти. Но если специальные команды теперь можно мобилизовать и доставить самолетами в любое место страны очень быстро, то переброска тяжелого оборудования, которое необходимо им для работы, судов, с которых они ведут свои операции, и особенно барж для сбора нефти все еще осуществляется со скоростью улитки.

Печально, что возможность справиться с нефтяным пятном в водах, где скорость течений превышает 2 узла, а высота волн — 5 футов, практически равна нулю. Это обстоятельство, по существу, сводит на нет серьезные усилия по очистке моря, почти постоянно предпринимаемые вдоль большей части западного побережья, от Алеутских островов до Мексики. В особенности печально, что оно уничтожает надежду на успех очистных работ в прекрасном и опасном проливе Хуан-де-Фука между островом Ванкувер и полуостровом Олимпия, штат Вашингтон, в случае, если там произойдет катастрофа, подобная той, которая постигла „Метулу". Через несколько лет все больше тяжелых танкеров будет курсировать между пунктом забора нефти из трубопровода Аляски в Валдизе и расположенными в Пьюджет-Саунде нефтеочистительными заводами. Как обычно, гигантские нефтевозы будут встречаться с течениями скоростью 5, а иногда и 7 узлов, будут сталкиваться в тумане с другими судами, а во внутренних проливах Пьюджет-Саунда (Розарио и Харо), ведущих к очистительным заводам, их будут подстерегать подводные скалы. В таких районах команды по очистке моря от нефти будут чувствовать себя трагически беспомощными, особенно в случае крупной утечки.

Для борьбы с разлитой нефтью используют также дисперсантные вещества. Этот метод несколько менее эффективен и явно менее приемлем с точки зрения вреда, наносимого окружающей среде. В основном эти вещества являются детергентами. Они не удаляют нефть, а вызывают ее осаждение путем эмульгирования. Сплошная масса нефти распадается при этом на крохотные капельки. До какой-то степени неспокойное море механически рассеивает нефть. Бурные волны разбивают нефтяную пленку, превращая ее в пенистую коричневую смесь из нефти и воды, которую команды по очистке называют «шоколадным муссом». Предполагается, что добавление дисперсанта завершит работу, так как образуемая им смесь состоит из таких маленьких капелек, что морские бактерии могут быстро окружить и разложить и нефть, и сам дисперсант.

К сожалению, самые эффективные из проверенных до сих пор диспер-сантов оказывают очень сильное побочное воздействие на морскую жизнь, поражая чувствительные живые ткани. Их влияние особенно гибельно для многих видов фитопланктонных организмов. Наружная клеточная мембрана наряду с белками включает и жировые вещества — лиииды. Когда детергенты растворяют их мембраны, живые клетки просто разрываются. Добавив немного дисперсанта к капле морской воды под микроскопом, можно увидеть, как разбросанные по предметному стеклу крохотные клетки в один миг погибают от неслышного микровзрыва протоплазмы.

Многие дисперсанты оказались токсичными для рыб. Некоторые из этих соединений вызывают острую реакцию быстрее и при меньших концентрациях, чем сама нефть. Есть факты, свидетельствующие о том, что дисперсанты нарушают функционирование нервной системы у рыб. Некоторые вещества вызывали у одного вида камбаловых резкое нарушение работы механизмов, координирующих поведение рыб в зависимости от физических условий внешней среды, и сбои в цикле их активности, определяемом приливами и отливами.

И наконец, последний, сильно разрекламированный метод, заключающийся в использовании для разложения нефти специально выращенных и искусственно рассеиваемых в воде бактерий. Пока этот метод находится в младенческом возрасте. Здесь есть масса трудностей. Бактерии, используемые вместе с дисперсантами, страдают от их губительного действия не меньше, чем фитопланктон. С другой стороны, без дисперсантов не обойтись, так как, если пленка остается целой, бактериям не хватает кислорода или они испытывают недостаток азота, отчего сокращается образование белка, замедляются рост и размножение. Микробы не в состоянии проникнуть в массу нефти, и ее разложение происходит только по краям.

Температура воды тоже играет важную роль. Активность бактерий непосредственно зависит от температуры окружающей их воды. Определенный штамм, высеянный в тропические воды, может атаковать нефть с большой энергией; в холодном, темном, зимнем море, прилегающем к полуострову Олимпия, он будет действовать несравненно менее эффективно.

Со временем дрейфующая пленка нефти будет уничтожена, но это же произойдет и в том случае, если она не будет подвергнута обработке, а время действует не в пользу жизни в море и на побережье (если оно находится на пути движения нефтяной пленки).

Самый крупный и наиболее известный случай загрязнения нефтью моря, омывающего Тихоокеанское побережье, произошел 28 января 1969 года, когда из скважины в проливе Санта-Барбара неожиданно забил фонтан. За первые десять дней в море вытекло, по приблизительным оценкам, от 10000 до 50000 баррелей сырой нефти. Очень сильная утечка продолжалась до середины марта. Даже в июле из большой трещины на морском дне рядом с заделанной скважиной все еще вытекало несколько сот баррелей в день.

Какое-то количество этой тяжелой нефти прибило к берегу. Пляжи и скалы вместе с усеивающими их птицами оказались покрыты сплошным слоем нефти. Масса нефти застряла в зарослях водорослей, и, конечно, много ее осело на дне. Не было предпринято никаких попыток очистить море. Большая часть работы по борьбе с нефтью в Санта-Барбара была предоставлена морским существам; какой ценой они заплатили за победу и насколько полной была эта победа — осталось неизвестным.

Вызывает — удивление, как мало внимания исследователей привлекла судьба некоторых явно важных морских сообществ этой местности, например зарослей бурых водорослей. Несколько любознательных аквалангистов поплавали вокруг каймы зарослей с риском для своих мокрых костюмов (нефть растворяет прорезиненный неопрен) и сделали сообщения газетным репортерам. Правда, учеными Университета Южной Калифорнии и Калифорнийского университета в Санта-Барбара были проведены количественные экологические исследования, однако они ограничились наблюдениями за рыбами в открытом море (подальше от водорослей) и прибрежными организмами, живущими на литорали (это были главным образом мидии и усоногие раки). Ученым не удалось сколько-нибудь подробно исследовать ни сообщества, населяющие подводные леса, ни богатые и разнообразные биоценозы подводных скал и донных илов осадочного происхождения; более того, было продемонстрировано удивительно поверхностное и несерьезное отношение к делу.

Макс Блумер, эксперт по нефти из Вудс-Хола, штат Массачусетс, указал, что исследователи в Санта-Барбара пренебрегли сублиторальными ракообразными — пожалуй, наиболее чувствительными к нефти существами в море. Блумер указал, что некоторые амфиподы[32](небольшие рачки, внешне напоминающие креветок) по своей чувствительности к углеводородам нефти могут успешно соперничать с самыми точными аналитическими приборами. Даже минимальные дозы этих соединений вызывают у рачков появление сублетальных симптомов.

Специалисты, занимающиеся проблемами экологии моря, подвергли критике исследования, проведенные в Санта-Барбара после катастрофы, за то, что не были использованы современные методы количественных измерений. В нескольких важных случаях, касающихся как сублиторали, так и литорали, исследование проводилось некорректно. Повторные наблюдения, так же как и контрольное изучение биоценозов, не подвергшихся загрязнению, осуществлены не были.

Камбала

Будь исследования в проливе Санта-Барбара проведены более тщательно и вдумчиво, они могли бы помочь составить более или менее полное представление о влиянии нефти на жизнь в открытых прибрежных водах. Интересные наблюдения, проведенные у берегов Мексики, дают основание предположить, что нефть усиливает рост бурых водорослей. Возможно, что эти растения обладают высокой степенью устойчивости к нефти; они выделяют слизь, которая предохраняет поверхность слоевища от соприкосновения с нефтью. Однако некоторые исследователи высказывают мнение, что усиление роста вызвано селективной гибелью животных, пасущихся в зарослях, например морских ежей, сдерживающих рост водорослей, которые могли бы развиваться более интенсивно, если бы их не грызли и не щипали.

Что касается рыб в Санта-Барбара, то прежде всего следует отметить, что изучались не те рыбы, которых нужно было обследовать прежде всего, хотя легко понять, почему работа велась так, а не иначе. Те виды рыб, которые можно было поймать тралом на открытых участках залива, и стали объектом внимания ученых. По своей природе эти пелагические формы не привязаны к какому-либо определенному району моря и перемещаются на большие расстояния; они легко избегают участков, содержащих ядовитые вещества, какими являются места утечек нефти. Поэтому неудивительно, что на таких формах последствия аварии в Санта-Барбара сказались мало. Труднее увидеть и поймать виды, обитающие на каменистом дне и в зарослях бурых водорослей, которые не подверглись количественному изучению, если не считать сообщений о случайных находках небольших кусочков мазута в желудках морского окуня.

Уже одно это обстоятельство должно было бы заставить специалистов срочно разработать программу изучения ближних и более отдаленных последствий влияния нефти. Примером такого типа вопросов, требующих срочного ответа, может служить проблема рака, вызываемого действием нефти, у рыб и питающихся ими хищников. В этом направлении, однако, ничего сделано не было.

После события в Санта-Барбара не было предпринято практически никаких усилий и для того, чтобы узнать, что происходит на морском дне, особенно в непосредственной близости к берегу, где пенящиеся волны, песок и органический детрит могли заставить тонны нефти опуститься на дно. Однако здесь следует умерить критику, ибо в то время все полагали, что самые токсичные соединения растворимых ароматических производных быстро испаряются из пленки на поверхности воды. И все же нельзя не отметить, что только на основании качественного исследования, оставившего вне поля зрения главные компоненты фауны, руководитель группы, изучающей влияние нефти на экологию моря, заявил, что сублиторальным донным сообществам в Санта-Барбара не причинено никакого ущерба. После этого исследователи сконцентрировали свое внимание на литоральных, весьма устойчивых мидиях.

В сентябре 1969 года, после небольшой утечки нефти в Баззардс-Бей в районе Кейп-Кода, ученые Вудс-Холского океанографического института обнаружили, что на глубине по меньшей мере 10 метров погибло огромное количество бентосных организмов. Собранные данные показали, что здесь нашли свою смерть десятки видов обитателей моря. Комментируя этот факт, один из ученых заметил, что если бы они ограничили свои исследования двустворчатыми моллюсками, они пришли бы к заключению, что утечки нефти не имеют каких-нибудь важных последствий для жизни моря. У двустворчатых наблюдалось только временное снижение темпов размножения.

Недавно выяснилось несколько интересных фактов, свидетельствующих о способности морских рыб приспосабливаться к постоянному присутствию нефти. Эти эксперименты были проведены в 1975 году исследователями из Вудс-Хола на небольших участках, что, однако, не умаляет важности сделанных ими выводов. Объектом служил фундулюс (Fundulus heteroclitus), устойчивый вид, обитающий в прибрежных гаванях и эстуариях.

Одна группа изучаемых фундулюсов, «экспериментальная» группа, была взята из Уайлд-Харбора, находящегося в центре зоны, охваченной нефтью при утечке 1969 года у Кейп-Кода. Хотя с тех пор прошло пять лет, здесь еще можно было выжимать нефть руками из донного ила. Контрольная группа рыб была родом из незагрязненной бухты в нескольких милях от места утечки. Сразу же после утечки фундулюсы в Уайлд-Харборе либо погибли, либо куда-то ушли, но через несколько месяцев довольно большая популяция этих рыбок снова восстановилась. Их привычка жить у дна и кормиться донными организмами и детритом, по-видимому, и обусловила непрерывный контакт с остатками нефти в отложениях. Это в свою очередь стимулировало появление неожиданных адаптивных изменений в метаболических процессах.

Когда нефть (и продукты ее распада) попадает в кровеносную систему рыбы через жабры или кишечник, ее следы нелегко найти. Ученые решили проверить печень у двух популяций рыб, так как давно известно, что в этом органе осуществляется обезвреживание ассимилированных ядов, начиная с тяжелых металлов и кончая алкоголем. Поэтому именно в печени стали искать скрытые последствия контакта рыб с углеводородами нефти.

У рыб «экспериментальной» группы не было обнаружено никаких внешних признаков повреждения печени, и поэтому ученые решили идти вглубь — исследовать узкие промежутки между плотно упакованными клетками и сами клетки, максимально используя возможности современных биохимических и электронномикроскопических методов. Особенно их интересовали липиды, или жиры. В печени рыб имеется несколько видов липидов, выполняющих различные метаболические функции. Некоторые липиды используются как резервные энергетические вещества, другие впитывают и растворяют сложные органические соединения, в том числе хлорорганические пестициды и, возможно, углеводороды нефти. Под такой химической охраной эти экзотические вещества, будучи связаны с их липидными молекулами-опекунами, могут без особых последствий долго оставаться в организме, но могут и выводиться наружу.

Соединения, относящиеся еще к одной группе липидов — фосфолипиды, входят в состав клеточных мембран. После окончания анализов оказалось, что количество фосфолипидов в печени рыб из двух различных популяций фундулюсов было совершенно разным.

Некоторые «экспериментальные» рыбы имели почти на порядок больше фосфолипидов, чем контрольные из чистого эстуария. В то же время у «экспериментальных» особей не хватало триглицеридов — липидов, выполняющих главным образом энергетическую функцию. Интересно отметить, что если бы ученые не провели такого глубокого исследования, как они это сделали, они могли бы прийти к заключению об «отсутствии последствий», так как общее содержание липидов у рыб из обеих популяций было одинаковое.

Электронограммы, сделанные с очень тонких срезов печени, выявили у экспериментальных рыб мощную пролиферацию специализированных мембран внутри клеток. Эти клетки были забиты плотно упакованной эндоплазматической сетью, на мембранах которой осуществляется интенсивный синтез белка. Ученые не могут объяснить значение этого отчетливо выраженного, но небольшого и второстепенного проявления последствий воздействия нефти. На первый взгляд, ненормально высокий уровень содержания фосфолипидов у рыб из Уайлд-Харбора мог означать, что углеводороды нефти вызвали «разрушение клеточных мембран и что соответственно потребовалось увеличение количества фосфолипидов для регенерационных процессов.

Однако наблюдаемый в клетках печени с помощью электронного микроскопа избыток богатых фосфолипидами эндоплазматических мембран как будто противоречит первому объяснению. То, что эти мембраны играют главную роль в процессах синтеза белка, дает основание предполагать, что обезвреживающие яд ферменты (являющиеся белками, выполняющими в высшей степени специфические химические задачи) образуются с большой скоростью. Такие ферменты могут нейтрализовать ядовитые соединения нефти в любом месте тела рыбы.

Было выдвинуто и такое объяснение: вырабатывая повышенное количество фосфолипидов, обладающих самыми сильными детергентными свойствами по сравнению с другими имеющимися у них липидами, рыбы, возможно, осуществляют очистку своего организма. Свободные фосфолипиды захватывают углеводородные молекулы в кровеносной системе, давая возможность рыбе непрерывно очищать свой организм от нефти. Постоянное вымывание токсичных углеводородов из тела предотвращает их опасное скопление в жизненно важных тканях.

Преодоление опасности с помощью внутренних резервов организма, демонстрируемое фундулюсом, можно рассматривать как вселяющий надежду пример естественной приспособляемости к необычной форме стресса. Мир природы чрезвычайно эластичен и жизнеспособен. Биологи, вероятно, обнаружат хитроумные мобилизующие механизмы, позволяющие сосуществовать с нефтью, и у некоторых других морских существ. Естественно предположить также, что организмы, обитающие по соседству с природными «источниками» нефти у берегов Калифорнии, давно уже приобрели любопытные адаптации такого рода.

Очень возможно и то, что поскольку загрязнение моря нефтью, добываемой человеком, осуществляется повсеместно, особенно в прибрежных водах, хронические сублетальные поражения могут наблюдаться у морских организмов на мелководье повсюду. То, что обнаружено у фундулюса, представляет собой лишь первое открытие подобного рода, маленькую частичку всего спектра физиологических реакций (или лучше сказать — уязвимости) живого организма. Ученым следует обратить особое внимание на разрушительное влияние нефти на поведение и химические средства общения, имеющие жизненно важное значение для каждого из живущих в воде существ, от водорослей до рыб. Серьезная опасность подобного рода угрожает омарам в водах Новой Англии; что же касается других морских организмов, то пока еще таких исследований не проводилось.

На кого-нибудь история с фундулюсом может подействовать ободряюще, и, действительно, было бы преждевременно говорить, что океаны умирают от нефтяного загрязнения. Но некритический оптимизм по поводу способности природы к самоочищению равным образом необоснован. Любой организм, который должен изменить свой метаболизм, чтобы справиться с распространяющейся угрозой загрязнения, расплачивается за это, но какой ценой — пока еще неизвестно. Может статься, что за увеличенные резервы фосфолипидов фундулюсы платят некоторым уменьшением количества откладываемой икры или сокращением энергетических запасов, в которых может возникнуть необходимость при нехватке пищи, или уменьшением фондов тех адаптивных ферментов, которые обеспечивают приспособление к внезапным изменениям солености или температуры воды.

Есть много причин, по которым у рыб, вынужденных затрачивать метаболическую энергию для борьбы с пагубными последствиями загрязнения моря нефтью, ослабевают приспособительные реакции, помогающие им выживать в и без того полной превратностей окружающей среде. Это снижение приспособляемости может обостриться, когда животные или растения находятся в динамических фазах своего жизненного цикла — например, в период размножения и выращивания потомства, во время линьки или личиночного периода быстрого роста. Из-за того, что все эти виды деятельности предъявляют повышенные энергетические требования, существа, испытывающие дополнительный стресс от загрязнения, могут произвести недоразвитое потомство, действовать нерешительно при встрече с хищником и поплатиться за это жизнью. Современные люди могут по достоинству оценить эту ситуацию: недаром, оповещая население города о смоге, школьников предупреждают о необходимости воздержаться от действий, требующих излишнего напряжения.

Как показывает пример с фундулюсом, морские животные пока более эффективно и изобретательно справляются с нефтью в море, чем человек. Однако вследствие обусловленного влиянием нефти роста энергетических потребностей организмов, превышающих возможности их обменных процессов, вместе с целым спектром синэргических последствий и огорчительной склонностью человека злоупотреблять возможностями, которые ему предоставляет море, — ожидать, что экология континентального шельфа останется нетронутой, было бы слишком оптимистично. Сейчас намечается тенденция перенапрягать возможности органической природы — толкать ее к пределам приспособляемости, — что может со временем повлечь за собой гибель большинства существ, обреченных на существование в загрязненном нефтью море.

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

bio.wikireading.ru

Загрязнение моря нефтью и нефтепродуктами

Загрязнение моря нефтью и нефтепродуктами

 

ПЛАН

1 ВВЕДЕНИЕ.

2 МОРЕ, КОТОРОЕ 150 ЛЕТ ИСПОЛЬЗУЕТСЯ КАК СВАЛКА.

3 КАК НЕФТЬ ПОПАДАЕТ В МОРЕ?

4 ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

 

ВОДА-вещество, жизненно необходимое для человека, - может стать опасной, даже смертельно опасной.

Принц Чарльс - наследник английского престола - назвал Северное море клоакой, заявив, что "пока мы будем ждать диагноза врача, пациент может умереть". Западногерманская пресса усилила это определение, назвав море"cloaca maxima" (так называлась большая канализация Древнего Рима) .

В 1987г состоялась Международная конференция по проблемам Северного моря. Одна из главных проблем -это засорение моря нефтью и нефтепродуктами.

Этой проблеме, я и посвятил свой реферат.

МОРЕ, КОТОРОЕ 150 ЛЕТ ИСПОЛЬЗУЕТСЯ КАК СВАЛКА.

В этой связи полезно вспомнить отчет, составленный в 1972г. С. А. Герлахом, профессором Бремерхафенского института морских исследований. В отчете рассматривалось общее воздействие загрязнения на живые организмы и пищевые цепи моря. "Прилегающие Северному морю промышленно развитые страны уже более 150 лет используют море и впадающие в него реки как свалку. Здесь сильно развито и судоходство. Правда и фауна и флора еще существуют и рыболовство не пострадало, лишь местами наблюдаются случаи острого и хронического отравления. Птицы, соприкоснувшиеся с нефтью, вылившейся из танкеров, гибнут, так как нефть замасливает их перья, а если она свежая, то действует и как яд. Рыба гибнет там, где в воду попадают ядовитые отходы производства средств защиты растений или соединения меди - например, у голландского и датского побережий. Когда, например, у Роттердама в море попали остатки инсектицида дильдрина, рыба не погибла, но в ней накопилось столько яда, что стали умирать крачки, питавшиеся исключительно отравленной рыбой. Популяция этих морских птиц значительно сократилась. На голландском побережье в 1954г. гнездилось 40 тысяч супружеских пар крачек, а к 1966г. это количество упало до 1200. В открытом море время от времени наблюдаются большие количества снулой рыбы. Связана ли гибель рыбы со сбросом в море сильно ядовитых промышленных стоков - доказать трудно". Тем не менее, известно, что морским организм вредят даже очень малые концентрации органических соединений ртути и кадмия, а также хларированные углеводороды. Эти вещества, применяющиеся как инсектициды и как сырье для химической промышленности, опасны для морских организмов даже в очень слабой концентрации. "Поэтому надо предотвратить дальнейший рост концентрации этих веществ в Мировом океане. Пока их концентрации в 10-100 раз ниже тех которые могут вызвать опасение" Но многие тяжелые металлы и трудноразложимые хлорированные углеводороды лег- ко растворимы в живых веществах, содержащихся в клетках животных и растений, и потому накапливаются внутри организмов. Например, морские черви и моллюски могут даже при очень низкой концентрации в морской воде ДДТ накопить в своих тканях немалые дозы этого яда. Так же активно морские животные накапливают ртуть, а по некоторым данным - и свинец. "Неудивительно, что самые высокие концентрации ядов обнаруживаются в крупных, долго живущих морских животных, питающихся рыбой средней величины. Так в килограмме жира тюленей, живущих у британских берегов, содержится 10-40 мг ДДТ, в килограмме жира финских нерп-74-210 мг ртути. Опасаются, что именно с накоплением ядов связано наблюдающееся сейчас падение численности тюленей на побережье Северного моря и морских птиц в Ирландском море. Если в пеликаньих яйцах содержится хотя бы 4 мг\кг ДДТ, их скорлупа заметно утоньшается. Такие яйца часто раздавливаются насиживающей их самкой пеликана. Калифорнийские пеликаны, в яйцах которых среднее содержание ДДТ дошло до 71 мг\кг, уже с 1969г. не могут размножаться и вымирают.

Та же судьба ожидает морских птиц и в других районах, если концентрация ДДТ в морской воде, а значит, и в рыбе, которой питаются птицы, хотя бы не намного повысится". В 1980г. в Бонне Совет экспертов по вопросам окружающей среды опубликовал подробный отчет о состоянии моря, в котором содержалось предостережение ; в любой момент " нефтяная чума " может охватить всю Гельголандскую бухту, которая и так из-за множества других загрязнений "уже находится под серьезной угрозой" Федеральный научно-исследовательский институт рыболовства сообщает, что в тех районах Северного моря, где высока концентрация загрязнений, многие особи камбалы поражены опухолями.

Зоологи считают, что можно встретить и тюленей с крупными опухолями брюха. Изменение флоры и фауны нередко можно выявить только с помощью тонких современных приборов, например электронного микроскопа или газового хроматограф. Известно, что в устье Эльбы уже давно обнаруживаются радиоактивные вещества, попадающие туда из сточных вод французских и британских заводов по переработке ядерного горючего - в город (на берегу Ла-Манша) , в Даунрее (на севере Шотландии) и в Уиндскейле (на берегу Ирландского моря) . радиоактивные частицы цезия и стронция за пятнадцать месяцев доносятся течениями из Бретани к берегам Германии и через Скагеррак даже попадают в Балтику. Но какое нам дело, спросят многие из нас, что некие черви, живущие в грязи на берегу моря, скажем близ устья реки Везер, содержат большое количество ядовитых веществ, выброшенных с каких-то заводов? Однако океанологи и экологи думают иначе. Они рассматривают такие данные как пред вестники близких несчастий. Ведь если эти черви представляют собой одно из звеньев пищевой среды, ведущей к человеку, то яд, накапливаясь от звена к звену, в конце концов может вызвать катастрофу, подобную той, которая разразилась в 50-х годах в японской бухте Минамата, когда погибли десятки и заболели тысяча людей, питавшихся рыбой, в тканях которой накопилась ртуть. Если признаки грозящей катастрофы более угрожающи, чем в случаях с прибрежными червями, виновники загрязнения стараются замять дело или представить всё в безобидном свете. Примеров множество. Так, однажды западноевропейские химические фирмы заявили, что ядовитые отходы производства они вывезли в Сингапур, а груз туда почему-то не прибыл. В другой раз репортёрам препятствовали заслонять выход в море ранним утром судна с отходами производства. Капитан одного судна приказал, в нарушении запрета, выкачать за борт льяльные воды близ берега, на другом судне подделали записи в бортовом журнале, чтобы скрыть сброс в море несколько тонн нефти, оставшихся в трюме, на третьем то же самое проделали с химикатами. Рыба, выловленная в Северном море, часто оказывается непригодной для сбыта: вряд ли покупатель купил бы камбалу с красными опухолями на теле , угря с опухолью величиной с голову человека, корюшку с нарывами на плавниках или скумбрию с отверстиями в живо те. Рыбакам нередко приходится выбрасывать за борт больную рыбу, иногда около 30 % своего улова. Но даже специалисты пока не могут дать окончательное и подробное заключение о масштабах, причинах и последствиях загрязнения моря. Уже упоминавшийся Совет экспертов по вопросам окружающей среды в своем заявлении основывается в значительной мере "на оценки и теоретических расчётах". Пока не существует крупномасштабных международных программ по выявлению и измерению загрязнению моря, а потому ученым не хватает надёжных и доказательных цифр и фактов. К сожалению, действие отдельных химикатов на морскую фауну и флору в большинстве случаев изучено слабо, а их взаимодействие практически не известно. "В окружающую среду попадает из-за деятельности человека тысяч различных химические веществ, и мы не можем сказать, как они реагируют между собой в природе", - говорит зоолог Дрешер из Киля. Такая неопределённость заставила специалистов-экологов сделать вывод: "Пока не начались катастрофические события и опасные экологические нарушения, политики, видимо, не ощущают на себе давления, которое могло бы побудить их вовремя принять некоторые эколого-политические меры". Но когда признаки загрязнения моря станут настолько явными, что о них начнут говорить неспециалисты, может оказаться уже поздно. "Вред, нанесённый к тому времени всей экосистеме Северного моря, может стать необратимым".

КАК НЕФТЬ ПОПАДАЕТ В МОРЕ?

Пока это ещё не случилось. Но в любой момент у берегов Германии может потерпеть аварию один из супертанкеров. Такая катастрофа приведёт к тому, что все живое в воде и на берегу будет задушено нефтяным ковром или химикатами. Опасность "нефтяной чумы" нигде так не велика, как в районе между Эльбой и Темзой. На этот участок, где ежегодно провозится около полумиллиарда тонн сырой нефти и нефтепродуктов, приходится 50 % случае всех столкновений судов водоизмещением свыше 500 регистровых тонн. Угрожают морю и тысячи километров трубопроводов, по которым течет нефть. Бывают и аварии на буровых платформах. Чтобы показать, какие последствия для Германии может вызвать крупная авария танкера в Северном море, специалисты по охране среды подробно изучили случай, когда огромный танкер "Торри Кэньон" разбился на скалистом побережье Корнуолла. Это произошло 18 марта 1967г. Для уничтожения кувейтской нефти, пролившейся в море и на берег, применили так называемые диспергаторы химических соединений, разбивающие сплошной слой нефти на мелкие капли. Катастрофа погубила мелких обитателей побережья - улиток, морских желудей, от склеивания нефтью перьев погибли тысячи чаек. Прошло два года, пока живой мир побережья в тех местах, где нефть выбросило на берег, хоть чуть-чуть восстановился. А там, где применяли диспергаторы, до восстановления флоры и фауны прошло десятилетие: противоядие оказалось хуже яда. Если нефть покроет пологие болотистые берега юго-восточной части Северного моря, последствия будут гораздо хуже. Этот отрезок берега от датского Эсбьерга до голландского Хелдера - уникальный район Мирового океана. На илистых отмелях и в узких проходах между ними обитает множество мелких морских животных. Здесь гнездятся и находят себе пищу миллионы морских птиц, нерестятся различные виды рыб, здесь перед выходом в открытое море откармливается их молодь. Нефть уничтожает всё.

Общественность обоснованно уделяет большое внимание катастрофам танкеров, но нельзя забывать , что и сама природа загрязняет моря нефтью. По распространенной теории нефть, можно сказать, зародилась в море. Так, считают, что она возникла из остатков мириад мельчайших морских организмов, после гибели осевших на дно и погребённых позднейшими геологическими отложениями. Сейчас дитя угрожает жизни матери. Использование нефти человеком, её добыча в море и перевозка по морю - всё это часто рассматривается как смертельная опасность для Мирового океана. Но какими путями нефть попадает в море? Что с ней там происходит, как она действует на флору и фауну? Какие усилия предпринимаются правительствами и нефтяными концернами для того, чтобы сократить загрязнение моря нефтью? В 1978 г. в мире было около 4 тыс. танкеров, и они перевезли по морю примерно 1700 млн. т нефти (около 60 % мирового потребления нефти) . Сейчас приблизительно 450 млн. т сырой нефти(15 % мировой добычи в год) поступает из месторождений, находящихся под морским дном. Сейчас за год добывается из моря и перевозится по нему более 2 млрд. т нефти. По оценкам Национальной академии наук США, из этого количества в море попадает 1,6 млн. т., или одна тысяча трехсотая часть. Но эти 1,6 млн. т составляют лишь 26 % той нефти, которая в сумме попадает за год в море. Остальная нефть, примерно три четверти общего загрязнения, поступает с судов судов-сухогрузов (рьяные воды, остатки горюче-смазочных материалов, случайно или намеренно сбрасываемые в море) , из природных источников, а больше всего - из городов, особенно с предприятий, расположенных на побережье или на реках, впадающих в море. Судьбу нефти, попавшей в море, невозможно описать во всех подробностях. во-первых, минеральные масла, попадающие в море, имеют разный состав и разные свойства; во-вторых, в море на них действуют разные факторы: ветер различной силы и направлений, волны, температура воздуха и воды. Важно и то, много ли нефти попало в море. Сложные взаимодействия этих факторов ещё не изучены во всей полноте. Когда вблизи берега терпит аварию танкер, гибнут морские птицы: нефть склеивает их перья. Страдают прибрежная фауна и флора, пляжи, а скалы покрываются трудно удаляемым слоем вязкой нефти. Если же нефть выбрасывается в открытое море, последствия бывают совершенно иными. Значительные массы нефти могут исчезнуть, не дойдя до берега.

Например, при уже упоминавшейся аварии танкера "Торри Кэньон" из груза сырой нефти в 120 тыс. т. 60-70 тыс. т частично уничтожены благодаря быстро принятым мерам, частично оказались выброшены на берег Англии и Франции. В проливе Санта-Барбара у Калифорнии уже многие века в море просачивается из трещин и расселин в морском дне ежегодно 3000 т нефти, однако, загрязнения у берегов не наблюдается. Сравнительно быстрое поглощение нефти объясняется несколькими причинами. Нефть испаряется. Бензин полностью испаряется с поверхности воды за шесть часов. За сутки испаряется не менее 10 % сырой нефти, примерно за 20 дней - 50 %. Но более тяжелые нефтепродукты почти не испаряются. Нефть эмульгируется и диспергируется, то есть разбивается на мелкие капельки. Сильное волнение моря способствует образованию эмульсии нефти в воде и воды в нефти. При этом сплошной ковёр нефти разрывается, превращается в мелкие капельки, плавающие в толще воды. Нефть растворяется. В её составе имеются вещества, растворимые в воде, хотя их доля в общем невелика.

Нефть, исчезнувшая благодаря этим явлениям с поверхности моря, подвергается медленным процессам, ведущим к её разложению, -биологическим, химическим и механическим. Немалую роль играет биологическое разложение. Известно более ста видов бактерий, грибков, водорослей и губок, способные превращать углеводороды нефти в двуокись углерода и воду. В благоприятных условиях благодаря деятельности этих организмов на квадратном метре за сутки при температуре 20-30град. разлагается от 0,02 до 2 г нефти. легкие фракции углеводородов распадаются за несколько месяцев, но комки битума исчезают лишь через несколько лет. Идет фотохимическая реакция. Под действием солнечного света углеводороды нефти окисляются кислородом воздуха, образуя безвредные, растворимые в воде вещества.

Тяжелые остатки нефти могут тонуть. Так, те же комки битума могут так плотно заселяться мелкими сидячими морскими организмами, что через некоторое время опускаются на дно. Играет роль и механическое разложение. Со временем комки битума становятся ломкими и разваливаются на куски. Больше всего страдают от нефти птицы, особенно когда загрязняются прибрежные воды. Нефть склеивает оперенье, оно утрачивает теплоизолирующие свойства, и, кроме того, птица, выпачканная в нефти , не может плавать. Птицы замерзают и тонут. Даже чистка перьев растворителями не позволяет спасти всех пострадавших. Остальные обитатели моря страдают меньше. Многочисленные исследования показали, что нефть, попавшая в море, не создаёт ни постоянной, ни долговременной опасности для живущих в воде организмов и не накапливает в них, так что её попадание в человека по пищевой цепи исключено. По последним данным, значительный вред флоре и фауне может быть нанесен только в отдельных случаях. Например, гораздо опаснее сырой нефти изготовленные из нее нефтепродукты - бензин, дизельное топливо и так далее. Опасны высокие концентрации нефти на литорали (приливно-отливной зоне) , особенно на песчаном берегу этих случаях концентрации нефти долго остается высокой, и она наносит много вреда. Но к счастью такие случаи редки. Обычно при катастрофах танкеров нефть быстро расходится воде, разбавляется, начинается её разложение. Показа- но, что углеводороды нефти могут без вред для морских организмов проходить через их пищеварительный тракт и даже через ткани: такие опыты проводились с крабами, двустворчатыми моллюсками, разными видами мелкой рыбы, и никаких вредных последствий для подопытных животных не было обнаружено. Как уже говорилось, судьба нефти, попавшей в море у берега и вдали от берегов, различна. При катастрофе в открытом море не требуется каких-либо мер по борьбе с нефтью. Там её слой, как правило быстро разбивается волнами и ветром, а затем подвергается естественным процессам разложения. Другое дело разлив нефти вблизи берегов. Здесь надо действовать быстро, от этого зависит успех принятых мер. Главное - опытное и эффективное руководство всеми мероприятиями по борьбе с бедствием, но результат будет зависеть также от географических и метеорологических условий на месте катастрофы.

Насколько это возможно, груз из потерпевшего аварию танкера стараются перекачать на другие судна, чтобы предотвратить или хотя бы уменьшить загрязнение моря. Если на море штиль или волнение невелико, аварийный танкер окружают загородками(бонами) из плавающих надутых воздухом шлангов, которые препятствуют дальнейшему распространению нефтяного пятна и позволяют вычерпать или собрать насосами пролившуюся нефть. Существует целый ряд эффективных технических систем для сбора разлившейся нефти, но они могут работать при относительно спокойном море. Различные фирмы и государственные предприятия Германии и других стран мира разрабатывают системы, которые можно применять и в штормовую погоду. Действию этих механических систем помогают химические средства дипергаторы. Они усиливают действия ветра и волн на слой нефти. Опрыскивая его диспергаторами, можно добиться разделения сплошного слоя на мелкие капли, которые вскоре исчезают с поверхности. Этим устраняется опасность для птиц и вероятность загрязнения пляжей. Кроме того, диспергаторы ускоряют биологическое разложение нефти, так как многочисленные мельчайшие капельки представляют бактериям огромную поверхность для заселения и воздействия. Правда, биологи опасаются, что поглощение таких капелек мелкими морскими организмами приносит последним вред. Но этот вопрос нуждается в дальнейшем изучении. Пытаются также сжигать разлившуюся нефть или засыпать её известью, песком и другими веществами, захватывающими её и погружающими вместе с ней на дно. Но успех этих методов пока ограничен.

Проблема Северного моря, в конце концов, лишь частный случай, к тому же экстремального характера, учитывая большую техногенную и транспортную нагрузку. Может быть, в пределах более крупных акваторий дела обстоят лучше? Вряд ли, ибо уже теперь в среднем около 10 % акватории Северной Атлантики постоянно покрыто нефтяной пленкой, и, как показали наблюдения в 1976-1981 гг., тенденции к уменьшению этого загрязнения не наблюдается. Наиболее загрязнены пленкой нефти зоны, расположенные между 10 и 50 град., с максимальными очагами в юго-западной части Саргассова моря и в Кадисском заливе(35 % случаев наблюдения) , а также на западно-африканском шельфе (25 %) . Согласно прогнозу Государственного океанографического института(ГОИН) к 2000 году по сравнению с 1985г площадь покрытия нефтяной пленкой увеличится в 2 раза.

ЛИТЕРАТУРА:

1 Г. Хефлинг "Тревога в 2000 году" МОСКВА "Мысль" 1990 г

2 ДЕТСКАЯ ЭНЦИКЛОПЕДИЯ.

3 Периодическая печать.

ekollog.ru

Загрязнение моря нефтью и нефтепродуктами

Загрязнение моря нефтью и нефтепродуктами

 

ПЛАН

1 ВВЕДЕНИЕ.

2 МОРЕ, КОТОРОЕ 150 ЛЕТ ИСПОЛЬЗУЕТСЯ КАК СВАЛКА.

3 КАК НЕФТЬ ПОПАДАЕТ В МОРЕ?

4 ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

 

ВОДА-вещество, жизненно необходимое для человека, - может стать опасной, даже смертельно опасной.

Принц Чарльс - наследник английского престола - назвал Северное море клоакой, заявив, что "пока мы будем ждать диагноза врача, пациент может умереть". Западногерманская пресса усилила это определение, назвав море"cloaca maxima" (так называлась большая канализация Древнего Рима) .

В 1987г состоялась Международная конференция по проблемам Северного моря. Одна из главных проблем -это засорение моря нефтью и нефтепродуктами.

Этой проблеме, я и посвятил свой реферат.

МОРЕ, КОТОРОЕ 150 ЛЕТ ИСПОЛЬЗУЕТСЯ КАК СВАЛКА.

В этой связи полезно вспомнить отчет, составленный в 1972г. С. А. Герлахом, профессором Бремерхафенского института морских исследований. В отчете рассматривалось общее воздействие загрязнения на живые организмы и пищевые цепи моря. "Прилегающие Северному морю промышленно развитые страны уже более 150 лет используют море и впадающие в него реки как свалку. Здесь сильно развито и судоходство. Правда и фауна и флора еще существуют и рыболовство не пострадало, лишь местами наблюдаются случаи острого и хронического отравления. Птицы, соприкоснувшиеся с нефтью, вылившейся из танкеров, гибнут, так как нефть замасливает их перья, а если она свежая, то действует и как яд. Рыба гибнет там, где в воду попадают ядовитые отходы производства средств защиты растений или соединения меди - например, у голландского и датского побережий. Когда, например, у Роттердама в море попали остатки инсектицида дильдрина, рыба не погибла, но в ней накопилось столько яда, что стали умирать крачки, питавшиеся исключительно отравленной рыбой. Популяция этих морских птиц значительно сократилась. На голландском побережье в 1954г. гнездилось 40 тысяч супружеских пар крачек, а к 1966г. это количество упало до 1200. В открытом море время от времени наблюдаются большие количества снулой рыбы. Связана ли гибель рыбы со сбросом в море сильно ядовитых промышленных стоков - доказать трудно". Тем не менее, известно, что морским организм вредят даже очень малые концентрации органических соединений ртути и кадмия, а также хларированные углеводороды. Эти вещества, применяющиеся как инсектициды и как сырье для химической промышленности, опасны для морских организмов даже в очень слабой концентрации. "Поэтому надо предотвратить дальнейший рост концентрации этих веществ в Мировом океане. Пока их концентрации в 10-100 раз ниже тех которые могут вызвать опасение" Но многие тяжелые металлы и трудноразложимые хлорированные углеводороды лег- ко растворимы в живых веществах, содержащихся в клетках животных и растений, и потому накапливаются внутри организмов. Например, морские черви и моллюски могут даже при очень низкой концентрации в морской воде ДДТ накопить в своих тканях немалые дозы этого яда. Так же активно морские животные накапливают ртуть, а по некоторым данным - и свинец. "Неудивительно, что самые высокие концентрации ядов обнаруживаются в крупных, долго живущих морских животных, питающихся рыбой средней величины. Так в килограмме жира тюленей, живущих у британских берегов, содержится 10-40 мг ДДТ, в килограмме жира финских нерп-74-210 мг ртути. Опасаются, что именно с накоплением ядов связано наблюдающееся сейчас падение численности тюленей на побережье Северного моря и морских птиц в Ирландском море. Если в пеликаньих яйцах содержится хотя бы 4 мг\кг ДДТ, их скорлупа заметно утоньшается. Такие яйца часто раздавливаются насиживающей их самкой пеликана. Калифорнийские пеликаны, в яйцах которых среднее содержание ДДТ дошло до 71 мг\кг, уже с 1969г. не могут размножаться и вымирают.

Та же судьба ожидает морских птиц и в других районах, если концентрация ДДТ в морской воде, а значит, и в рыбе, которой питаются птицы, хотя бы не намного повысится". В 1980г. в Бонне Совет экспертов по вопросам окружающей среды опубликовал подробный отчет о состоянии моря, в котором содержалось предостережение ; в любой момент " нефтяная чума " может охватить всю Гельголандскую бухту, которая и так из-за множества других загрязнений "уже находится под серьезной угрозой" Федеральный научно-исследовательский институт рыболовства сообщает, что в тех районах Северного моря, где высока концентрация загрязнений, многие особи камбалы поражены опухолями.

Зоологи считают, что можно встретить и тюленей с крупными опухолями брюха. Изменение флоры и фауны нередко можно выявить только с помощью тонких современных приборов, например электронного микроскопа или газового хроматограф. Известно, что в устье Эльбы уже давно обнаруживаются радиоактивные вещества, попадающие туда из сточных вод французских и британских заводов по переработке ядерного горючего - в город (на берегу Ла-Манша) , в Даунрее (на севере Шотландии) и в Уиндскейле (на берегу Ирландского моря) . радиоактивные частицы цезия и стронция за пятнадцать месяцев доносятся течениями из Бретани к берегам Германии и через Скагеррак даже попадают в Балтику. Но какое нам дело, спросят многие из нас, что некие черви, живущие в грязи на берегу моря, скажем близ устья реки Везер, содержат большое количество ядовитых веществ, выброшенных с каких-то заводов? Однако океанологи и экологи думают иначе. Они рассматривают такие данные как пред вестники близких несчастий. Ведь если эти черви представляют собой одно из звеньев пищевой среды, ведущей к человеку, то яд, накапливаясь от звена к звену, в конце концов может вызвать катастрофу, подобную той, которая разразилась в 50-х годах в японской бухте Минамата, когда погибли десятки и заболели тысяча людей, питавшихся рыбой, в тканях которой накопилась ртуть. Если признаки грозящей катастрофы более угрожающи, чем в случаях с прибрежными червями, виновники загрязнения стараются замять дело или представить всё в безобидном свете. Примеров множество. Так, однажды западноевропейские химические фирмы заявили, что ядовитые отходы производства они вывезли в Сингапур, а груз туда почему-то не прибыл. В другой раз репортёрам препятствовали заслонять выход в море ранним утром судна с отходами производства. Капитан одного судна приказал, в нарушении запрета, выкачать за борт льяльные воды близ берега, на другом судне подделали записи в бортовом журнале, чтобы скрыть сброс в море несколько тонн нефти, оставшихся в трюме, на третьем то же самое проделали с химикатами. Рыба, выловленная в Северном море, часто оказывается непригодной для сбыта: вряд ли покупатель купил бы камбалу с красными опухолями на теле , угря с опухолью величиной с голову человека, корюшку с нарывами на плавниках или скумбрию с отверстиями в живо те. Рыбакам нередко приходится выбрасывать за борт больную рыбу, иногда около 30 % своего улова. Но даже специалисты пока не могут дать окончательное и подробное заключение о масштабах, причинах и последствиях загрязнения моря. Уже упоминавшийся Совет экспертов по вопросам окружающей среды в своем заявлении основывается в значительной мере "на оценки и теоретических расчётах". Пока не существует крупномасштабных международных программ по выявлению и измерению загрязнению моря, а потому ученым не хватает надёжных и доказательных цифр и фактов. К сожалению, действие отдельных химикатов на морскую фауну и флору в большинстве случаев изучено слабо, а их взаимодействие практически не известно. "В окружающую среду попадает из-за деятельности человека тысяч различных химические веществ, и мы не можем сказать, как они реагируют между собой в природе", - говорит зоолог Дрешер из Киля. Такая неопределённость заставила специалистов-экологов сделать вывод: "Пока не начались катастрофические события и опасные экологические нарушения, политики, видимо, не ощущают на себе давления, которое могло бы побудить их вовремя принять некоторые эколого-политические меры". Но когда признаки загрязнения моря станут настолько явными, что о них начнут говорить неспециалисты, может оказаться уже поздно. "Вред, нанесённый к тому времени всей экосистеме Северного моря, может стать необратимым".

КАК НЕФТЬ ПОПАДАЕТ В МОРЕ?

Пока это ещё не случилось. Но в любой момент у берегов Германии может потерпеть аварию один из супертанкеров. Такая катастрофа приведёт к тому, что все живое в воде и на берегу будет задушено нефтяным ковром или химикатами. Опасность "нефтяной чумы" нигде так не велика, как в районе между Эльбой и Темзой. На этот участок, где ежегодно провозится около полумиллиарда тонн сырой нефти и нефтепродуктов, приходится 50 % случае всех столкновений судов водоизмещением свыше 500 регистровых тонн. Угрожают морю и тысячи километров трубопроводов, по которым течет нефть. Бывают и аварии на буровых платформах. Чтобы показать, какие последствия для Германии может вызвать крупная авария танкера в Северном море, специалисты по охране среды подробно изучили случай, когда огромный танкер "Торри Кэньон" разбился на скалистом побережье Корнуолла. Это произошло 18 марта 1967г. Для уничтожения кувейтской нефти, пролившейся в море и на берег, применили так называемые диспергаторы химических соединений, разбивающие сплошной слой нефти на мелкие капли. Катастрофа погубила мелких обитателей побережья - улиток, морских желудей, от склеивания нефтью перьев погибли тысячи чаек. Прошло два года, пока живой мир побережья в тех местах, где нефть выбросило на берег, хоть чуть-чуть восстановился. А там, где применяли диспергаторы, до восстановления флоры и фауны прошло десятилетие: противоядие оказалось хуже яда. Если нефть покроет пологие болотистые берега юго-восточной части Северного моря, последствия будут гораздо хуже. Этот отрезок берега от датского Эсбьерга до голландского Хелдера - уникальный район Мирового океана. На илистых отмелях и в узких проходах между ними обитает множество мелких морских животных. Здесь гнездятся и находят себе пищу миллионы морских птиц, нерестятся различные виды рыб, здесь перед выходом в открытое море откармливается их молодь. Нефть уничтожает всё.

Общественность обоснованно уделяет большое внимание катастрофам танкеров, но нельзя забывать , что и сама природа загрязняет моря нефтью. По распространенной теории нефть, можно сказать, зародилась в море. Так, считают, что она возникла из остатков мириад мельчайших морских организмов, после гибели осевших на дно и погребённых позднейшими геологическими отложениями. Сейчас дитя угрожает жизни матери. Использование нефти человеком, её добыча в море и перевозка по морю - всё это часто рассматривается как смертельная опасность для Мирового океана. Но какими путями нефть попадает в море? Что с ней там происходит, как она действует на флору и фауну? Какие усилия предпринимаются правительствами и нефтяными концернами для того, чтобы сократить загрязнение моря нефтью? В 1978 г. в мире было около 4 тыс. танкеров, и они перевезли по морю примерно 1700 млн. т нефти (около 60 % мирового потребления нефти) . Сейчас приблизительно 450 млн. т сырой нефти(15 % мировой добычи в год) поступает из месторождений, находящихся под морским дном. Сейчас за год добывается из моря и перевозится по нему более 2 млрд. т нефти. По оценкам Национальной академии наук США, из этого количества в море попадает 1,6 млн. т., или одна тысяча трехсотая часть. Но эти 1,6 млн. т составляют лишь 26 % той нефти, которая в сумме попадает за год в море. Остальная нефть, примерно три четверти общего загрязнения, поступает с судов судов-сухогрузов (рьяные воды, остатки горюче-смазочных материалов, случайно или намеренно сбрасываемые в море) , из природных источников, а больше всего - из городов, особенно с предприятий, расположенных на побережье или на реках, впадающих в море. Судьбу нефти, попавшей в море, невозможно описать во всех подробностях. во-первых, минеральные масла, попадающие в море, имеют разный состав и разные свойства; во-вторых, в море на них действуют разные факторы: ветер различной силы и направлений, волны, температура воздуха и воды. Важно и то, много ли нефти попало в море. Сложные взаимодействия этих факторов ещё не изучены во всей полноте. Когда вблизи берега терпит аварию танкер, гибнут морские птицы: нефть склеивает их перья. Страдают прибрежная фауна и флора, пляжи, а скалы покрываются трудно удаляемым слоем вязкой нефти. Если же нефть выбрасывается в открытое море, последствия бывают совершенно иными. Значительные массы нефти могут исчезнуть, не дойдя до берега.

Например, при уже упоминавшейся аварии танкера "Торри Кэньон" из груза сырой нефти в 120 тыс. т. 60-70 тыс. т частично уничтожены благодаря быстро принятым мерам, частично оказались выброшены на берег Англии и Франции. В проливе Санта-Барбара у Калифорнии уже многие века в море просачивается из трещин и расселин в морском дне ежегодно 3000 т нефти, однако, загрязнения у берегов не наблюдается. Сравнительно быстрое поглощение нефти объясняется несколькими причинами. Нефть испаряется. Бензин полностью испаряется с поверхности воды за шесть часов. За сутки испаряется не менее 10 % сырой нефти, примерно за 20 дней - 50 %. Но более тяжелые нефтепродукты почти не испаряются. Нефть эмульгируется и диспергируется, то есть разбивается на мелкие капельки. Сильное волнение моря способствует образованию эмульсии нефти в воде и воды в нефти. При этом сплошной ковёр нефти разрывается, превращается в мелкие капельки, плавающие в толще воды. Нефть растворяется. В её составе имеются вещества, растворимые в воде, хотя их доля в общем невелика.

Нефть, исчезнувшая благодаря этим явлениям с поверхности моря, подвергается медленным процессам, ведущим к её разложению, -биологическим, химическим и механическим. Немалую роль играет биологическое разложение. Известно более ста видов бактерий, грибков, водорослей и губок, способные превращать углеводороды нефти в двуокись углерода и воду. В благоприятных условиях благодаря деятельности этих организмов на квадратном метре за сутки при температуре 20-30град. разлагается от 0,02 до 2 г нефти. легкие фракции углеводородов распадаются за несколько месяцев, но комки битума исчезают лишь через несколько лет. Идет фотохимическая реакция. Под действием солнечного света углеводороды нефти окисляются кислородом воздуха, образуя безвредные, растворимые в воде вещества.

Тяжелые остатки нефти могут тонуть. Так, те же комки битума могут так плотно заселяться мелкими сидячими морскими организмами, что через некоторое время опускаются на дно. Играет роль и механическое разложение. Со временем комки битума становятся ломкими и разваливаются на куски. Больше всего страдают от нефти птицы, особенно когда загрязняются прибрежные воды. Нефть склеивает оперенье, оно утрачивает теплоизолирующие свойства, и, кроме того, птица, выпачканная в нефти , не может плавать. Птицы замерзают и тонут. Даже чистка перьев растворителями не позволяет спасти всех пострадавших. Остальные обитатели моря страдают меньше. Многочисленные исследования показали, что нефть, попавшая в море, не создаёт ни постоянной, ни долговременной опасности для живущих в воде организмов и не накапливает в них, так что её попадание в человека по пищевой цепи исключено. По последним данным, значительный вред флоре и фауне может быть нанесен только в отдельных случаях. Например, гораздо опаснее сырой нефти изготовленные из нее нефтепродукты - бензин, дизельное топливо и так далее. Опасны высокие концентрации нефти на литорали (приливно-отливной зоне) , особенно на песчаном берегу этих случаях концентрации нефти долго остается высокой, и она наносит много вреда. Но к счастью такие случаи редки. Обычно при катастрофах танкеров нефть быстро расходится воде, разбавляется, начинается её разложение. Показа- но, что углеводороды нефти могут без вред для морских организмов проходить через их пищеварительный тракт и даже через ткани: такие опыты проводились с крабами, двустворчатыми моллюсками, разными видами мелкой рыбы, и никаких вредных последствий для подопытных животных не было обнаружено. Как уже говорилось, судьба нефти, попавшей в море у берега и вдали от берегов, различна. При катастрофе в открытом море не требуется каких-либо мер по борьбе с нефтью. Там её слой, как правило быстро разбивается волнами и ветром, а затем подвергается естественным процессам разложения. Другое дело разлив нефти вблизи берегов. Здесь надо действовать быстро, от этого зависит успех принятых мер. Главное - опытное и эффективное руководство всеми мероприятиями по борьбе с бедствием, но результат будет зависеть также от географических и метеорологических условий на месте катастрофы.

Насколько это возможно, груз из потерпевшего аварию танкера стараются перекачать на другие судна, чтобы предотвратить или хотя бы уменьшить загрязнение моря. Если на море штиль или волнение невелико, аварийный танкер окружают загородками(бонами) из плавающих надутых воздухом шлангов, которые препятствуют дальнейшему распространению нефтяного пятна и позволяют вычерпать или собрать насосами пролившуюся нефть. Существует целый ряд эффективных технических систем для сбора разлившейся нефти, но они могут работать при относительно спокойном море. Различные фирмы и государственные предприятия Германии и других стран мира разрабатывают системы, которые можно применять и в штормовую погоду. Действию этих механических систем помогают химические средства дипергаторы. Они усиливают действия ветра и волн на слой нефти. Опрыскивая его диспергаторами, можно добиться разделения сплошного слоя на мелкие капли, которые вскоре исчезают с поверхности. Этим устраняется опасность для птиц и вероятность загрязнения пляжей. Кроме того, диспергаторы ускоряют биологическое разложение нефти, так как многочисленные мельчайшие капельки представляют бактериям огромную поверхность для заселения и воздействия. Правда, биологи опасаются, что поглощение таких капелек мелкими морскими организмами приносит последним вред. Но этот вопрос нуждается в дальнейшем изучении. Пытаются также сжигать разлившуюся нефть или засыпать её известью, песком и другими веществами, захватывающими её и погружающими вместе с ней на дно. Но успех этих методов пока ограничен.

Проблема Северного моря, в конце концов, лишь частный случай, к тому же экстремального характера, учитывая большую техногенную и транспортную нагрузку. Может быть, в пределах более крупных акваторий дела обстоят лучше? Вряд ли, ибо уже теперь в среднем около 10 % акватории Северной Атлантики постоянно покрыто нефтяной пленкой, и, как показали наблюдения в 1976-1981 гг., тенденции к уменьшению этого загрязнения не наблюдается. Наиболее загрязнены пленкой нефти зоны, расположенные между 10 и 50 град., с максимальными очагами в юго-западной части Саргассова моря и в Кадисском заливе(35 % случаев наблюдения) , а также на западно-африканском шельфе (25 %) . Согласно прогнозу Государственного океанографического института(ГОИН) к 2000 году по сравнению с 1985г площадь покрытия нефтяной пленкой увеличится в 2 раза.

ЛИТЕРАТУРА:

1 Г. Хефлинг "Тревога в 2000 году" МОСКВА "Мысль" 1990 г

2 ДЕТСКАЯ ЭНЦИКЛОПЕДИЯ.

3 Периодическая печать.

ekollog.ru


Смотрите также