Человечество в 21 веке всё ещё не может отказаться от «чёрного золота», продолжая наращивать добычу углеводородов и неизбежно загрязняя окружающую среду.
Ежегодно в Мировой океан попадает от 0,5 до 11 млн тонн нефти и нефтепродуктов.
Трагические кадры с морских побережий, залитых мазутом, красноречиво говорят сами за себя, но страшнее всего отсроченные последствия загрязнения гидросферы нефтепродуктами, потому что никто не может предугадать их будущий масштаб.
Содержание
Источники загрязнения водной среды нефтяными углеводородами
Нефтепродукты в водоемы попадают в ходе естественных (природных) процессов и вследствие человеческой деятельности.
Вопреки распространенному мнению, аварийные разливы, вызванные добычей и транспортировкой, не являются главным источником загрязнения воды нефтью.
Первый по значимости (около 50%) канал поступления нефти в гидросферу имеет природное происхождение и объясняется в основном её выходом из разломов морского дна.
Природные загрязнения воды нефтепродуктами характерны для регионов, где сосредоточены нефтегазовые бассейны. Во время вулканической деятельности или сдвигов тектонических плит высвобождаются залежи нефти, образуются миграционные нефтепотоки.
Второй по величине негативный вклад в загрязнение водных ресурсов вносят морские перевозки. Суда сбрасывают балластные воды, очищают резервуары, нелегально избавляются от судовых нефтяных отходов. Также нередки аварийные ситуации во время транспортировки нефти по морю.
Наземный источник углеводородов — это реки, озера и другие водоемы, в которые попадают воды, загрязненные стоками:
- предприятий;
- коммунальных хозяйств;
- береговых объектов, связанных с потреблением, хранением, переработкой нефти.
До 10% нефтепродуктов попадает в моря и океаны именно с суши. Еще 10% нефтепродуктов выпадают в воду из атмосферы, загрязняемой транспортными средствами и промышленными предприятиями.
Чем может быть вызвано загрязнение воды нефтью?
Антропогенные причины, по которым в водоемы попадает нефть, многочисленны. Но почти всегда это результат человеческой безответственности.
Рассмотрим, чем может быть вызвано загрязнение воды нефтью и нефтепродуктами.
Несовершенные технологии транспортировки сырья
Нефтепродукты изливаются в воду из танкеров и подводных трубопроводов. Небольшие объемы пролившейся нефти человек быстро ликвидирует, но проблема заключается в том, что в местах нефтедобычи и по пути транспортировки нефти возникают устойчивые нефтяные плёнки, от которых непросто избавится.
Аварии
Крупные аварии техногенного характера случаются нечасто, но всегда наносят природе колоссальный ущерб. Аварийные выбросы чаще всего случаются в местах хранения больших объемов горюче-смазочных материалов, в системах приготовления жидких реагентов и буровых растворов.
Крупные аварии, когда нефть изливается фонтаном, возникают:
- в процессе оборудования скважины;
- при испытании эксплуатационных колон на герметичность;
- в момент демонтажа установки.
Иногда аварии происходят при нарушении целостности трубопровода в момент незаконной врезки.
Бурение скважин
При нарушении технологии бурения нефть утекает в окружающую среду:
- в виде фонтана вместе с буровым раствором;
- прорывается в водоносные пласты;
- в составе нефтяных шламов;
- в составе пластовых вод.
Вместе с дождевыми, талыми, сточными водами нефтепродукты уходят в речную сеть, а дальше – в мировой океан.
Чем опасно нефтяное загрязнение водоемов?
Ущерб от разлива нефтепродуктов складывается из прямого воздействия загрязнения на природу и отсроченного негативного влияния.
Нефть длительно разлагается в естественных условиях, нарушая взаимосвязи в живой природе, нефтепродукты стремительно покрывают водную поверхность плотной плёнкой, перекрывая живым организмам доступ к свету и воздуху.
Особую опасность представляет разлив нефти в воде вблизи мест проживания людей. В сочетании со сбросами промышленных производств нефтяные загрязнения образуют токсичную смесь, вызывающую заболевания у населения, смерть живых существ в воде и на побережье.
Массовая гибель птиц и морских животных
Разлившаяся нефть губительна для водоплавающих птиц, обитающих в прибрежной зоне. Нефтяная пленка раздражает глаза, склеивает оперение. Птица, чьё тело больше не защищено перьями и пуховым слоем, погибает в холодной воде от переохлаждения.
Попытки почистить оперение клювом приводит к заглатыванию токсичных комочков, поражению внутренних органов птицы, удушению. Также гибнет большое количество яиц.
Смерть полярных медведей, тюленей, выдр и других животных, покрытых мехом, также связана с переохлаждением. Слипшаяся от масел шкура животного больше не способна удерживать тепло и препятствовать контакту с ледяной водой. Раздражение глаз не позволяет животным передвигаться в воде, уходить от хищников и находить пищу.
Если нефтепродукты попадают внутрь организма животного, они провоцируют болезни печени, выделительной системы, вызывают кровотечения. В популяциях морских зверей, живущих вблизи больших нефтяных пятен, часто встречаются поражения лёгких.
Влияние на планктон и рыб
Негативное воздействие нефтяного загрязнения на планктон проявляется сразу же в виде массовой гибели организмов. Но после того, как концентрация токсиканта в воде падает, плотность планктона быстро восстанавливается.
Массовая гибель рыбы наблюдается во время аварий, когда в воду одномоментно попадает большое количество нефти.
В первые часы и дни после загрязнения воды углеводородами у рыб появляются признаки отравления:
- боковое положение;
- судороги;
- потеря координации движения.
Но степень воздействия нефти на организм разных пород рыб индивидуальна. Форель гибнет уже при содержании нефтепродуктов в воде порядка 0,5 миллионной доли, а остронос из семейства кефалиевых, морской карась остаются жизнеспособными при концентрациях нефти, равных 0,1-0,25 мл/л, в течение нескольких суток (остронос — в течение нескольких месяцев).
Сильнее, чем взрослые особи, от загрязнения воды нефтью страдает развивающаяся икра и ранняя молодь рыб, особо уязвима икра атлантической пикши.
Достаточно 24 часов контакта токсичной нефтяной капсулы с поверхностью икры, чтобы у рыбы развились смертельные пороки, проявляющиеся даже внешне, например, в деформациях головы.
Экономический ущерб
Загрязнение воды нефтепродуктами нарушает не только экологию. Грязное море и отравленная прибрежная зона подрывает экономику прибрежных населенных пунктов.
Страдает курортный бизнес, закрываются отели, рыбаки лишаются заработка. Загрязнение пресных водоемов мешает работе предприятий, потребляющих много воды — сельскому хозяйству, коммунальным службам и в конечном итоге самим людям.
Пути решения проблемы
Водные объекты особенно трудно очистить от нефтяных разливов из-за их динамичности. К тому же сложность очистки гидросферы связана с особенностями трансформации нефти в водной среде.
Это вещество, оказавшись в воде, за несколько часов распределяется на агрегатные фракции, присутствуя в эмульгированном виде, в форме тяжелых фракций и в виде пленки.
Пленка тонким слоем локализуется на поверхности, приводя к нарушению газо-, энерго-, тепло- и влагообмена между атмосферой и гидросферой.
Современные достижения в области науки предлагают разнообразные пути решения по очистке воды от нефти, основанные на физических и химических свойствах этого вещества.
| Способ очистки | Технология | Недостатки способа |
| Механический | Нефтяное пятно окружают плавучими заграждениями (бонами). Сырье собирают насосом |
Тонкая нефтяная плёнка не удаляется механически |
| Физико-химический | Основан на поглощении нефтепродуктов сорбентами из различных материалов, которые раскладывают или рассыпают на нефтяное пятно. Сорбенты — резиновая крошка, пемза, льняная костра, мох, шелуха риса и гречихи, пенополиуретан, опилки, торф, угольная пыль. Также применяют диспергенты, разрывающие пленку углеводородов на поверхности воды. |
Не получится удалить нефтепродукты, осевшие на дно водоёма и собрать растворённую в воде смесь. Диспергенты на основе поверхностно-активных веществ сами по себе токсичны для гидробионтов. |
| Химический | Основан на химической реакции между веществами-реагентами и нефтепродуктами в воде. Образовавшийся нерастворимый осадок легко удалить механической фильтрацией. |
Вероятность накопления нефтепродуктов на дне водоема (вторичное загрязнение). |
| Биологический (метод биомерации) |
В разлитое нефтяное пятно внедряют активных микроорганизмов, которые полностью разлагают сложные нефтяные углеводороды. Наиболее эффективный способ очистки вод от маслянистых пятен. |
Сложность поддержания активной популяции бактерий. Трудность удаления излишней биомассы. |
Охрана морей и океанов
Все предприятия, занимающиеся добычей, переработкой, транспортировкой нефти, должны предотвращать попадание углеводородов в поверхностные и подземные воды.
Сооружения, где хранится нефть, и оборудование для её перевозки обязательно снабжены приборами для обнаружения утечек нефти и средствами для предотвращения загрязнения нефтепродуктами природных вод.
Места возможного попадания нефтепродуктов в водные объекты оборудуются:
- улавливающими устройствами для сбора разлившихся нефтепродуктов;
- средствами для информирования аварийной службы и водопользователей.
Если утечка всё же случилась и произошло загрязнение нефтью воды, принимаются все меры ликвидации утечки и очистки поверхностных и подземных вод. Если нефть попала в скважину, загрязненные подземные воды откачивают и, чтобы токсичные массы не распространились дальше, подземный поток перекрывают.
Предприятия, занимающиеся транспортированием и хранением нефти, обязаны разработать план ликвидации последствий на случай аварийных утечек нефти.
Этот документ определяет:
- перечень объектов и территорий, подлежащих особой защите (водозаборы, пляжи);
- варианты оповещения;
- порядок действий в момент аварии;
- перечень необходимых технических средств;
- способ утилизации собранных нефтепродуктов.
Важно как можно раньше обнаруживать утечки нефти, связанные как с техногенными катастрофами, так и с непреднамеренным загрязнением водных ресурсов.
Гарантом поддержания необходимого уровня экологической безопасности выступает система экологического мониторинга, службы которого наблюдают за антропогенными источниками загрязнений водной среды нефтяными углеводородами, а также определяют допустимую нагрузку на экосистемы.
Видео по теме
Предлагаем вашему вниманию видео, в котором рассказывается, чем опасно нефтяное загрязнение вод и что происходит, когда нефтепродукты попадают в водоемы:
Подведем итог
«Тысячи людей живут без любви, но никто — без воды», — писал поэт Хью Оден. Загрязнение нефтепродуктами ведёт к нарушению процессов в водной экосистеме, грозит вырождением и гибелью всех популяций живых существ.
Токсичные углеводороды включаются в пищевую цепочку, сбивается адекватная система сигналов в биологическом мире, происходят генетические мутации. В конечном итоге жертвой станет сам человек.
