Владимир Хомутко

Время на чтение: 5 минут

А А

Как происходит загрязнение окружающей среды нефтью и нефтепродуктами?

Одними из самых вредных загрязнений окружающей среды химического характера является загрязнение нефтью и нефтепродуктами.

Рост добычи и, как следствие, увеличение масштабов транспортировки, переработки и потребления нефти и её производных приводят к глобальному ухудшению экологический ситуации. Нефть и продукты её переработки пагубно воздействуют на все без исключения звенья биологической цепочки.

Загрязнители водоемов образуют нефтяные пленки, которые способны нарушить энерго-, газо-, влаго- и теплообмен, непрерывно происходящий между мировым океаном и окружающей атмосферой, что не только негативно сказывается на физических, химических и гидробиологических условиях водной среды, но и способно серьезно повлиять на климат и кислородный баланс в атмосфере Земли.

Нефть – продукт природного происхождения, об источниках которого по сей день ведутся споры в ученой среде. Самые крупные нефтяные месторождения (30 из 45 самых больших) расположены в Азии, а точнее – на Ближнем и Среднем Востоке. Остальные 15-ть рассредоточены по разным земным регионам – Латинская и Северная Америка, Африка, Западная Сибирь и Юго-Восточная Азия.

Нефтяное пятно

Основными фракциями, выделяемыми из нефти-сырца на предприятиях нефтепереработки, являются:

• бензины;
• промежуточные дистилляты:

• дизельное топливо;
• керосин;
• газотурбинное топливо.
• газойль;
• котельное топливо (мазуты);
• гудрон;
• нефтяные масла.

Экспертная группа, исследующая нефтяное загрязнение водоемов нефтепродуктами, основные источники таких загрязнений классифицирует следующим образом:

1. транспортировки по трубопроводам и с помощью наземных транспортных средств;
2. операции на морских нефтяных терминалах, катастрофы на нефтеналивных судах и морских буровых платформах и так далее;
3. промышленные, муниципальные и бытовые стоки, содержащие в себе отходы, загрязненные нефтепродуктами;
4. миграционные нефтепотоки, просачивающиеся с морского дна из разломов и трещин.

Данные последних проведенных исследований говорят, что только за счет миграционного просачивания в морскую среду ежегодно попадает от 0,2 до 2 миллионов тонн нефти, что равно примерно половине всего нефтяного потока, который вливается в Мировой океан.

Морская транспортировка нефти посредством танкеров и подводных трубопроводов загрязняет морскую среду примерно на 20 процентов от общего нефтяного загрязнения из всех источников.

Доля загрязнений, происходящих в процессе бурения и последующей эксплуатации морских скважин, составляет меньше 0.2 процента.

Потери нефти и нефтепродуктов, которые происходят в результате аварий на береговых нефтяных терминалах и в процессе перекачке нефтепродуктов посредством подводных трубопроводов, составляют 5 и 10 процентов соответственно.

Основные транспортные потери составляют аварийные разливы нефти и нефтепродуктов в процессе танкерных перевозок (примерно 85 процентов всех потерь). Справедливости ради, стоит сказать, что в последнее время вклад этого источника в общий объем загрязнений сильно снизился.

Чаще всего утечки происходят в малых объемах и поддаются быстрой ликвидации. К примеру, в 2010-ом году всего произошло 12 тысяч разливов, и 85 процентов из них – это утечки объемов менее 7-ми тонн. Однако, именно такие постоянные небольшие разливы создают устойчивые загрязняющие радужные пленки в местах наибольшего трафика транспортировки и в местах нефтедобычи.

37 процентов таких загрязнений попадает в водную среду без аварий. Это связано с экологическим несовершенством существующих технологий нефтепереработки, в результате чего загрязняющие продукты попадают в окружающую среду через бытовые и промышленные стоки.

Посредством атмосферного переноса в крупнейшие водоемы Земли (реки, моря и океаны) попадает примерно 5 процентов всех нефтяных загрязнений, поскольку в атмосфере (по сравнению с почвами, донными отложениями и водой) содержится сравнительно немного загрязняющих веществ. Однако, большая скорость перемещения воздушных масс делает атмосферный перенос важным каналом, посредством которого вредные продукты попадают на морскую поверхность. Таким образом возможен перенос любого химически устойчивого вещества или материала.

Основные источники загрязнения в процессе деятельности по разведке и последующей добыче углеводородного сырья:

• аварийные выбросы растворов (тампонажных и буровых);
• аварийные выбросы самого добываемого сырья;
• несанкционированные сбросы пластовых вод и шламов;
• случайные утечки небольшого масштаба;
• взмучивание донных отложений при бурении скважин (кратковременное загрязнение морей и других водоемов).

Кроме того, если платформа расположена на ледовой акватории, существует риск её разрушения под действием ледяных масс.

Несмотря на сложившееся мнение, аварийные разливы – не самые главные источники загрязнения нефтью и нефтепродуктами. Их доля в общем загрязняющем потоке колеблется от 9-ти до 13-ти процентов. Несмотря на постоянное увеличение объемов перевозимой по морю нефти и её производных, тенденция снижения связанных с этим процессом нефтяных сохраняется. Стоит сказать, что катастрофы, при которых происходят разливы более, чем 30 тысяч тонн, достаточно редкое явление.

Точечными источниками загрязнений окружающей среды в течение длительного времени являются энергоустановки плавучих буровых платформ, в которых постоянно сжигаются нефтяное топливо и попутные газы.

Промышленные выбросы предприятий нефтегазовой сферы составляют примерно 20 процентов всех вредных промышленных выбросов. При этом основными источниками загрязнения атмосферы являются факелы, сжигающие попутные нефтяные газы.

Нефтегазодобыча приводит к образованию большого объема отходов.

Технически их размещают тремя главными способами:

• хранение в особых типах земляных сооружений, называемых шламовыми амбарами;
• захоронение путем закачивания в подземные горизонты;
• вывоз на специальные полигоны.

По данным, получаемым из неофициальных источников, существующие специально оборудованные хранилища таких отходов переполнены. Кроме того, их вывоз на спецполигоны, находящиеся на значительном расстоянии, весьма дорог и также не безопасен с экологической точки зрения. В связи с этим существует практика сброса этих видов отходов, что называется, «за борт», а также путем закачивания под землю, что является прямым нарушением экологического законодательства.

Также, с точки зрения попадания вредных углеводородов в окружающую среду, очень опасны аварийные разрывы трубопроводов, а также разрывы, возникающие в процессе незаконных врезок.

Попадание нефти и её производных на поверхность воды является самым распространенным видом нефтяных загрязнений.

Такие сбросы за короткое время покрывают большие поверхности. Толщина загрязняющего слоя при этом бывает разной. Низкие температуры атмосферы и самой воды замедляют растекание. Возле береговой линии толщина слоя больше, нежели в открытом море. Движение разлива происходит под действием течений, приливов/отливов и ветра, при этом некоторые виды нефтей «тонут», и движение пятна происходит под толщей воды.

Состав нефти-сырца и её производных меняется в зависимости от текущей температуры атмосферы и воды, а также под воздействием света. Вещества, обладающие с низким значением молекулярного веса, легко испаряются. Объем таких испарений варьируется от 10 процентов (тяжелые нефти и нефтепродукты) до 75 процентов (легких нефти и их фракции).

Кроме того, некоторые вещества с низким молекулярным весом, входящие в состав нефтепродуктов, способны растворяться в воде (обычно – не более пяти процентов от общего объема). Этот процесс останавливает движение разлива по поверхности из-за увеличения плотности оставшейся нефти.

Воздействие солнечных лучей приводит к окислению нефти. Чем меньше толщина слоя, тем легче происходит окисление. Кроме того, нефть, на скорость окисления влияет содержание в продукте металла и серы: чем больше концентрация первого и меньше второго – тем быстрее идет процесс.

Течение и ветер приводят к смешиванию нефти и воды. В результате образуется либо нефте-водяная (быстро растворяющаяся) эмульсия, либо водо-нефтяная эмульсия, растворения которой не происходит. В водо-нефтяной эмульсии вода может составлять от 10-ти до 80-ти процентов. 50-ти – 80-ти процентные эмульсии распространяются крайне медленно, и способны оставаться на водной поверхности или на берегу долгое время без каких-либо изменений.

В процессе превращения в эмульсию движение нефти приводит к попаданию её частиц и молекул к живым организмам. Бактерии, грибки и дрожжи, находящиеся в воде, разлагают нефть на простые углеводороды и не углеводороды. В свою очередь, нефтяные частицы прилипают к различным обломкам, микробам, тине, фитопланктону и вместе с ними оседают на дно. Тяжелые нефтяные вещества обладают большей устойчивостью к воздействию микроорганизмов, поэтому оседают на дно в неизмененном виде.

Эффективность микробного воздействия зависит от следующих факторов:

• температуры воды;
• содержания в ней водорода;
• концентрации соли;
• количества кислорода;
• химического состава нефти;
• состава питательных веществ в воде;
• вида микроорганизмов.

В связи с этим, ухудшение микробиологического характера чаще всего происходит в условиях дефицита кислорода и питательных веществ и приводит к повышению температуры воды.

Нефть может попадать и в более сложные живые организмы. Например, двустворчатые моллюски, фильтрующие зоопланктон, вместе с ним поглощают и нефтяные частицы.

Поскольку они не могут эти частицы переварить, моллюски выступают в роли их переносчиков. Рыбы, морские млекопитающие, птицы и некоторые виды ракообразных и червеобразных беспозвоночных могут частично переваривать углеводороды, попадающие в их организм в процессе дыхания и питания.

Если разлив нефти произошел не зимой или не в холодных серверных широтах, время нахождения в воде нефти и её производных чаще всего – не более полугода. При низких температурах окружающей среды, нефть может сохраняться до наступления потепления, когда и начнется её разложение под действием теплого воздуха, ветра и солнечных лучей, а также при усиленном воздействии на неё микроорганизмов. Период сохранности нефти в прибрежной зоне колеблется от нескольких дней (если эта зона – скалистая) до 10 лет и более в сырых и защищенных от приливов и отливов местах.

Нефть, задержавшаяся в прибрежных и береговых отложениях, может спровоцировать загрязнение океана и прибрежных вод.

Разлитая по земле нефть не успевает подвергнуться погодным воздействиям до того, как проникнет в почву. Если разлив произошел на небольшой площади водной поверхности (в озере или ручье), то нефть также слабо подвергается влиянию погоды, пока не попадет на берег.

Нефть, попавшая сразу на землю, испаряется и окисляется под действием микробов. Если почва – сильно пористая, то возможно загрязнение грунтовых вод.

Нефть оказывает серьезное негативное воздействие на птиц и их яйца. Такое загрязнение спутывает перья и вызывает глазные раздражения. Гибель водоплавающих птиц чаще всего происходит от того, что, испачкавшись в нефтепродуктах, они «тонут».

Кроме того, нефть попадает в организм птиц во время чистки оперения, поглощения загрязненной еды и питья, а также через органы дыхания. Это приводит к смерти от болезней, голода или отравлений. Птичьи яйца также очень чувствительны к нефтяному воздействию.

О влиянии нефтяных разливов на млекопитающих известно меньше. Чаще других от таких загрязнений погибают те виды млекопитающих, которые покрыты мехом (полярные медведи, выдры, тюлени). Это связано с тем, что их меховой покров спутывается и перестает сохранять тепло и отталкивать воду. Сивучи и китообразные (дельфины, косатки и киты) обладают толстым жировым слоем, который под действием нефти усиленно расходует тепло. Помимо этого, на коже и глазах появляются раздражения, что мешает этим животным полноценно плавать.

Тюлени и китообразные менее подвержены нефтяному загрязнению и обладают способностью быстро переваривать нефтепродукты. Однако и они не застрахованы от желудочно-кишечных кровотечений, почечной недостаточности, печеночной интоксикации и нарушений кровяного давления. Нефтяные испарения вызывают проблемы с органами дыхания.

Морские черепахи едят как частицы нефти, так и предметы, сделанные из пластмассы. Зародыши черепах, зарытые в зараженный нефтью песок, чаще всего либо гибнут, либо развиваются с патологиями.

Рыбы обычно гибнут при разливах большого масштаба. Нефть-сырец и её производные обладают разной токсичностью, и на разные виды рыб воздействуют по-разному. Личинки и молодь – более чувствительны к нефтяным загрязнениям.

Беспозвоночные – хорошие индикаторы нефтяных загрязнений, поскольку малоподвижны. Влияние таких разливов на них может продолжаться до десяти лет. Колонии зоопланктона, обитающие в больших водных объемах, восстанавливаются быстрее, чем те, среда обитания которых ограничена.
Методы очистки нефтепродуктов при загрязнении ими окружающей среды

Применение тех или иных методов по очистке нефтяных загрязнений во многом зависят от характера и условий разлива. Близость нефтяного пятна к густонаселенным районам, пляжам, портам, рыболовным угодьям, важным природоохранным зонам, заповедникам, и так далее, напрямую влияют на масштаб и комплекс очистных работ. Если берег – скального типа, либо имеет слабопористую структуру, к тому же открыт для приливов/отливов и волн, то его обычно специально не чистят, поскольку природа за довольно короткое время справляется сама. Пляжи, покрытые крупнозернистым песком и галькой, очищают при помощи тяжелой строительной техники.

Очистка нефтепродуктов с поверхности морей, океанов и озер чаще всего производится отсасыванием нефтяного слоя с помощью специальных насосов и методами абсорбции. Быстрое расползание нефтяного пятна под действием течений и ветра требует от соответствующих служб скорейшего реагирования.

Один из самых современных и эффективных методов борьбы с загрязнениями нефтепродуктами и нефтью – мониторинг разливов с помощью дистанционного зондирования.

Обычно потери нефти и нефтепродуктов при добыче и переработке составляют 1-2%, для России это - около 5 млн. тонн в год. По более пессимистическим оценкам, только при переработке нефти в почву просачивается 1,5% общего объема горючего. В грунтах вокруг многих нефтеперерабатывающих заводов за десятилетия их работы накопилось огромное количество нефти и нефтепродуктов - иногда это сотни тысяч тонн. Неудивительно, что под большинством фабрик, складов, заводов, транспортных парков и аэропортов существуют целые бензиновые озера. Например, грунты под Грозным в Чечне превратились в одно из крупнейших нефтяных «месторождений», созданных человеком: специалисты утверждают, что его запасы достигают миллиона тонн. Подмосковная земля, по некоторым подсчетам, ежегодно впитывает 37 тыс. тонн нефтепродуктов.

Ежегодные мировые затраты на очистку и восстановление почвы от загрязнений углеводородами составляют десятки миллиардов долларов.

Источники загрязнения нефтью

Разумеется, основные источники загрязнения окружающей среды нефтепродуктами - предприятия и оборудование нефтегазодобывающей и нефтеперерабатывающей отраслей промышленности. В районах нефтедобычи все компоненты биосферы испытывают интенсивное воздействие, приводящее к нарушению равновесия в экосистемах.

В первую очередь загрязнение нефтью и нефтепродуктами окружающей среды вызвало серьезное беспокойство благодаря авариям на буровых скважинах, расположенных в море, и крушениях танкеров. При растекании пленки нефти по поверхности воды она образует слой углеводородов, различной толщины, покрывающий большие поверхности. Так 15 тонн мазута в течение 6-7 суток растекается, покрывая поверхность около 20 кв. км. Загрязнение почвы нефтью и продуктами ее переработки, как правило, имеет локальный характер, вызывая не менее разрушительные последствия.

Однако загрязнения, вызванные авариями, составляют лишь небольшую долю от общего количества загрязнения. Так, по данным Национальной академии Наук в Вашингтоне катастрофы и аварии при добыче и транспортировке нефти и нефтепродуктов составляет менее 6%, в то же время потери при транспортных перевозках составляют 34,9% от общего количества загрязнения углеводородами, причем в реки попадает 31,1% нефтепродуктов, а в атмосферу всего 0,8%.

Отработанные газы автомобиля содержат более 200 соединений, 170 из которых представляют опасность для биоты, в первую очередь тяжёлые металлы, накапливающиеся в почве вдоль автодорожного полотна, и, прежде всего, свинец. Особенно прочно фиксируют тяжелые металлы верхние органогенные горизонты почвенного покрова. Поэтому объектом мониторинга служат лесные подстилки и верхний пятисантиметровый слой почвы на расстоянии 5-10 м и 20-25 м от края проезжей части.

Автомобили не единственные передвижные загрязнители окружающей среды нефтепродуктами. Как правило, неэлектрифицированные железные дороги имеют высокую замазученность в районе железнодорожного полотна, причем, постоянное поступление нефтепродуктов железнодорожного полотна, делает практически нецелесообразным биологическую очистку территории.

Способы устранения нефтяных загрязнений

С возрастанием масштабов добычи, транспорта, хранения и переработки нефти проблема борьбы с аварийными утечками и выбросами нефти и нефтепродуктов становится острой мировой проблемой, в которой решающими и первостепенными являются вопросы экологии и экономики. Методы и средства защиты от аварийного растекания разработаны еще недостаточно. В соответствии с новыми национальными и международными законами «об охране окружающей среды предпринимаются значительные усилия к практическому разрешению этой проблемы.

До сих пор очистка грунта и нефтешламов ведется недостаточно эффективно и по большому счету остается практически нерешенной проблемой, и это несмотря на то, что разработку и совершенствование очистного и восстанавливающего оборудования ведут практически все фирмы­лидеры в области создания химического оборудования.

В свое время первые в мире сепараторные станции для очистки нефтяных шламов были построены на Ярославском и Волгоградском НПЗ. Из-за неудачного опыта работы по применению сепараторов для очистки нефтяных шламов не были продолжены, а спустя 25 лет наша технология вернулась в Россию через западные фирмы. В 1971 году на Уфимском нефтеперерабатывающем заводе была построена установка для сжигания нефтяного шлама, донных осадков шламонакопителей и флотопены, однако в следствии не экономичности ее использование продолжалось до 1980 года. Примерно в это же время установку для очистки нефтешлама создала шведская фирма «Alfa-Laval». Увы, опыт эксплуатации показал, что на такой установке можно очищать только свежие, вновь образующиеся нефтешламы, она совершенно не предназначена для очистки донных осадков шламонакопителей. В 1990 году на ПО «Перм­нефте­оргсинтез» была смонтирована установка очистки нефтешлама немецкой фирмы «KHD» (ее аналогом можно считать и установку фирмы «Flottweg»). В начале 90-х годов широкую известность получили методы деструкции разлитой нефти биоштаммами. В настоящее время применяются специально созданные биоштаммы: путедойл, деворойл и др. Собственный метод очистки грунта от нефтепродуктов разработала американская фирма «Bogart Еnvironmental Services». Несколько лет она вполне успешно работает в Кувейте, очищая песчаный грунт от аварийных разливов нефти.

Введение

Заключение

Таким образом, можно сделать вывод о том, что фабрики, заводы и иные предприятия пагубно влияют на тот ареал, в котором расположены, а добыча необходимых для их технологического процесса ископаемых также губительна для природы.

В последнее десятилетие все большее признание получало идея о существовании взаимного влияния здоровой окружающей среды и устойчивого экономического развития. В это же время в мире происходили крупные политические, социальные и экономические изменения, по мере того, как многие страны начинали осуществление программ радикальной структурной перестройки своей экономики. Таким образом, изучение влияния на окружающую среду общеэкономических мероприятий стало актуальной проблемой, имеющей серьезное значение и требующей скорейшего решения.

Предмет исследования – влияние нефтяных загрязнений на окружающую среду, объект исследования – разливы нефти и урон, наносимый ими окружающей среде. Гипотеза исследования - что современное предприятие наносит окружающей среде ущерб, начиная уже с процесса добычи необходимых для промышленного производства материалов. Практическая значимость курсовой работы – исследование и анализ влияния нефтяных загрязнений на окружающую среду.

Цель работы состоит в изучении взаимодействия и влияния нефтяных предприятий на окружающую среду.

В задачи курсовой работы входит рассмотрение и анализ следующих вопросов:

Загрязнения окружающей среды разливами нефти;

Ответственность за разливы нефти;

Влияние нефтяных загрязнений на окружающую среду;

Влияние нефти на животных и растения;

Влияние нефти на гидросферу и литосферу.

Разливы нефти могут возникать и уже появляются практически повсюду. На небольшие разливы обращают мало внимания, их быстро убирают или же они разлагаются естественным способом. Большие разливы нефти привлекают внимание общественности и, как правило, требуют принятия срочных мер со стороны государственных организаций. Невозможно заранее предугадать серьезные разливы нефти, однако в случае их возникновения биологи и административные органы должны нести ответственность.

1. Нефтяные загрязнения окружающей среды

1.1 Загрязнения окружающей среды разливами нефти

Появление около 35% углеводородов нефти в морских акваториях в начале 70-х было вызвано разливами и сбросами при транспортировке нефти морем. Разливы при транспортировке и выгрузке составляют менее 35% от всеобщих размеров и сбросов нефти на почву и в чистую воду окружающей среды. Данные конца 70-х показывают, что эта цифра возросла до 45% в морских акваториях. В городских районах разливы и выбросы нефти могут составить 10% или немногим меньше. Для сравнения большинство разливов нефти в прибрежных или материковых частях происходит при транспортировке .

Сбросы нефти в воду быстро покрывают большие площади при этом толщина загрязнения также бывает разной. Холодная погода и вода замедляют растекание нефти по поверхности, поэтому данное количество нефти покрывает большие участки летом, чем зимой. Толщина разлитой нефти больше в тех местах, где она собирается вдоль береговой линии. Движение нефтяного разлива зависит от ветра, течения и приливов. Некоторые виды нефти опускаются (тонут) и движутся под толщей воды или вдоль поверхности в зависимости от течения и приливов.

Сырая нефть и продукты переработки начинают менять состав в зависимости от температуры воздуха, воды и света. Компоненты с низким молекулярным весом легко испаряются. Количество испарений колеблется от 10% при разливах тяжелых типов нефти и нефтепродуктов (№ 6 топочный мазут) до 75% - при разливах легких типов нефти и нефтепродуктов (№ 2 топочный мазут, бензин). Некоторые компоненты с низким молекулярным весом могут растворяться в воде. Менее 5% сырой нефти и нефтепродуктов растворяются в воде. Этот «атмосферный» процесс способствует тому, что оставшаяся нефть становится более плотной и неспособной плыть по поверхности воды.

Нефть под влиянием солнечных лучей окисляется. Тонкая пленка нефти и нефтяной эмульсии легче окисляется в воде, чем более толстый слой нефти. Нефть с высоким содержанием металла или низким содержанием серы окисляется быстрее, чем нефть с низким содержанием металла или высоким содержанием серы. Колебания воды и течения смешивают нефть с водой в результате чего получается либо нефте-водяная эмульсия (смесь из нефти и воды), которая со временем растворится, либо водо-нефтяная эмульсия, которая не будет растворяться. Водо-нефтяная эмульсия содержит от 10% до 80% воды; 50-80 процентные эмульсии часто называют «шоколадным муссом» из-за плотного, вязкого вида и шоколадного цвета. «Мусс» распространяется очень медленно и может оставаться на воде или берегу без изменения в течение многих месяцев.

Движение нефти с поверхности воды в процессе растворения и превращения в эмульсию доставляют молекулы и частицы нефти к живым организмам. Микробы (бактерии, дрожжи, нитевидные грибки) в воде меняют состав нефти на мелкие и простые по структуре углеводороды и неуглеводороды. Частички нефти в свою очередь прилипают к частичкам в воде (обломкам, тине, микробам, фитопланктону) и оседают на дне, где микробы меняют легкие и простые по структуре компоненты. Тяжелые компоненты более устойчивы к микробному воздействию и в итоге оседают на дне. Эффективность воздействия микробов зависит от температуры воды, водородного показателя, процентного содержания соли, наличия кислорода, состава нефти, питательных веществ в воде и микробов. Таким образом, микробиологическое ухудшение наиболее часто возникает в случае уменьшения кислорода, питательных веществ и повышения температуры воды .

Микробы, оказавшиеся под воздействием нефти, размножаются в морских организмах и быстро реагируют на большие выбросы нефти. От 40% до 80% разлитой сырой нефти подвергаются воздействию микробов.

Разные организмы притягивают нефть. Фильтрующий зоопланктон, двустворчатый моллюск поглощают частички нефти. Хотя моллюски и большинство зоопланктона не способны переварить нефть они могут переносить ее и являются временным хранилищем. Рыба, млекопитающие, птицы и некоторые беспозвоночные (ракообразные, многие червеобразные) переваривают определенное количество углеводородов нефти, которые они заглатывают во время питания, очищения, дыхания.

Время нахождения нефти в воде обычно составляет менее 6 месяцев, если разлив нефти не произошел накануне или непосредственно зимой в северных широтах. Нефть может попасть в ледовую ловушку до наступления весны, когда начнет подвергаться воздействию воздуха, ветра, солнечных лучей и усиленному воздействию микробов, сопровождающихся повышением температуры воды. Время нахождения нефти в прибрежных отложениях, либо уже подверженных атмосферному влиянию в качестве водо-нефтяной эмульсии определяется характеристиками отложений и конфигурацией береговой линии. Период сохранения нефти в прибрежной окружающей среде варьируется от нескольких дней на скалах до более чем 10 лет в укрытых от приливо-отливов и сырых участках.

Нефть, удерживаемая в отложениях и на берегу, может быть источником загрязнения прибрежных вод.

Периодические штормы часто поднимают огромное количество осевшей нефти и уносят их в море. В местах с холодным климатом из-за льдов, медленного движения волн, меньшей химической и биологической активности нефть остается в отложениях или на берегу на долгий период времени, чем в местах с умеренным или тропическим климатом. В холодном климате укрытые от приливо-отливов и сырые участки, способны удерживать нефть неограниченное время. Некоторые отложения или сырые почвы содержат недостаточное количество кислорода для разложения; нефть разлагается без воздуха, но этот процесс идет медленнее.

У разлитой на земле нефти нет времени подвергнуться воздействию погоды прежде, чем она попадет в почву. Разливы нефти на небольшую водную поверхность (озера, ручьи) обычно несильно подвергаются погодному влиянию пока не достигнут берега, чем разливы нефти в океане. Разница в скорости течения, пористости почвы, растительности, направлении ветра и волн влияют на временной период сохранения нефти у береговой линии.

Нефть, разлитая непосредственно на земле испаряется, подвергается окислению и воздействию микробов. При пористой почве и низком уровне грунтовых вод нефть, разлитая на земле, может загрязнять грунтовые воды.

1.2 Ответственность за разливы нефти

Ответственность за разливы нефти - сложный и затруднительный процесс, особенно при больших разливах. Степень ответственности определяется размерами и местом разлива.

Разлив величиной 1.000 галлонов в порту или заповедном участке привлечет большее внимание, чем такое же количество нефти разлитой в 200 милях от берега в Атлантическом океане. Опасные вещества разлитые в океане, в непосредственной близости от берега и основные водные маршруты материковой части США находятся под охраной Береговой службы США (CG). Все остальные разливы на территории страны находятся под охраной Агентства по защите окружающей среды (ЕРА). Государственные и региональные команды, представляющие соответствующие агентства, координируют работу, связанную с основными разливами нефти.

Виновные в разливе нефти могут нести ответственность за очистку или же предложить GC и ЕРА взять ответственность на себя. Эти службы могут осуществлять контроль за очисткой, если усилия виновных в разливе недостаточны. Действительная очистка разлива нефти может осуществляться теми, кто совершил разлив нефти, частными подрядчиками или кооперативами, которых спонсируют частные предприниматели. К ликвидации небольших разливов нефти на суше часто привлекаются местные пожарные бригады. Методы по защите или очистке участков, пострадавших от разливов нефти, бывают различными.

Среда и обстоятельства разливов определяют методы очистки от нефти с целью сократить вредное воздействие на экологию. Американский институт нефти (API) дает прекрасные рекомендации для выбора методов очистки нефтяных разливов и уникальные характеристики морской среды (API, публикация № 4435). Большинство методов, использующихся для борьбы с разливами нефти и защиты окружающей среды на море, применяются и для очистки пресноводной окружающей среды. Исключения составляют методы, включающие химические вещества (дисперсанты, абсорбенты, желагирующие агенты), разработанные для использования в соленой воде. Только химические вещества одобренные ЕРА могут использоваться для очистки разливов нефти.

Государственные и местные органы должны разработать планы возможных разливов нефти, согласно которым определяются первостепенные зоны по защите и очистке; ставятся задачи, которые нужно выполнять и назначаются ответственные за их выполнение. Обычно к работе подключают ученых-биологов местного и федерального уровней, ответственных за природные ресурсы, юристов, подрядчиков по очистке, специально обученных специалистов по реабилитации животных и местных официальных лиц. Кроме того, крупные разливы привлекают внимание добровольных помощников, представителей СМИ и наблюдателей .

Хотя не бывает двух одинаковых разливов нефти исторические события знакомят читателя с типичными проблемами, с которыми сталкивались, и их биологическим влиянием. Акцент каждого случая зависит от специальности автора (т.е. случаи, описанные биологами, имеют больше деталей, связанных с биологией).

Организация, по чьей вине произошел разлив нефти, несет ответственность за последствия. Акт «О всеобщей ответственности за защиту окружающей среды и компенсации в случае нанесения ущерба», принятый 1980г. (CERCLA), с дополнениями, внесенными в 1986г., обеспечивает меры по оздоровлению, очистке, возмещению ущерба природным ресурсам, которые осуществляются федеральными, региональными, местными или зарубежными правительствами, или племенами индейцев. К природным ресурсам относятся: земля, воздух, вода, подземные воды, питьевая вода, рыба, животные и другие представители фауны и флоры. Последние правила по оценке ущерба, нанесенного природным ресурсам опубликованы в Федеральном сборнике (FR) публикация 51 FR 27673 (Тип В правил) и 52 FR 9042 (Тип А правил) и систематизировано в 43 CFR часть 11 .

Дополнения и исправления к этим правилам напечатаны в сборниках 53FR 5166, 53 FR 9769. Тип А правил является одной из моделей использования стандартных физических, биологических и экономических данных для проведения упрощенной оценки. Необходимо минимальное обследование участка. Тип В правил является альтернативным описанием более сложных случаев, когда неясен нанесенный окружающей среде ущерб, величина разлива, длительность по времени. Необходимо обширное наблюдение. Так, разлив нефти Exxon Valdes, относится по оценке к типу В.

Для Типа В требуются основные данные, собранные правительственными агентствами, ответственными за пострадавшие ресурсы. Основные моменты :

1. Установить (определить) связь между ущербом и разливом нефти. Этот пункт требует наличие документов о движение нефти от места разлива до пострадавших ресурсов.

2. Определение степени нанесенного ущерба. Потребуются данные о географической величине опасности и степени загрязнения.

3. Определение состояния « до начала разлива». Для этого необходимы данные прежних, нормальных условий районов, пострадавших от разливов.

4. Определение количества времени, необходимого для восстановления прежнего состояния «до разлива». Для этого потребуются исторические данные о природных условиях и влиянии нефти на окружающую среду.

Термин «вред» определяет изменения в биологии окружающего мира. Тип В правил выделяет 6 категорий нанесения вреда(гибель, заболевания, отклонения в поведении, возникновение раковых заболеваний, физиологические дисфункции, физические изменения), а также различные допустимые (учитываемые) биологические отклонения, которые могут быть использованы для подтверждения нанесения вреда.

Недопустимые (неучитываемые) отклонения могут использоваться, если они будут отвечать 4-м критериям, которые использовались для идентификации допустимых отклонений. Степень нанесения вреда основывается на данных, определяющих разницу между периодами «до нанесения вреда» и «после нанесения вреда» или же между пострадавшим и контрольным районами.

Процедура, определенная CERCLA, дает уверенность в том, что проводится тщательная и законная оценка влияния разлива нефти на окружающую среду. Однако процедура CERCLA сложная и требует затрат времени, особенно для оценки причиненного вреда по типу В. Например, после того как была сделана оценка причиненного вреда, должна быть проведена действительная оценка «ущерба» либо по компьютерной программе типа А, либо тщательная финансовая оценка и обоснование восстановления по типу В.

Решение суда от июля 1989г. постановило, что средства, взимаемые с ответчиков на восстановление, должны быть минимальными. Потери не являются обязательной альтернативой плановых, более дорогих и сложных восстановительных мероприятий, но должны входить в стоимость восстановительных работ.

Администрация по проблемам национальной океанографии и атмосферы в соответствии с требованиями Акта о загрязнении нефтью, принятого в 1990г., разрабатывает Правила оценки нанесения ущерба природным ресурсам непосредственно нефтью. После завершения работы новые Правила будут использоваться для оценки разливов нефти вместо существующих Правил оценки ущерба .

Лучший подход биолога или инспектора обеспечить сбор большого количества доказательств, чтобы документально подтвердить воздействие разлива нефти. К соответствующим доказательствам относятся тела(туши) животных, обследование пораженных животных, виды тканей или тел для химической экспертизы наличия нефти, обследования популяций, способности к воспроизводству, документальные фотографии разливов, документальный учет всей переписки; деятельности, связанной с разливами, опись видов (животных), описание участков .

2. Влияние нефтяных загрязнений на окружающую среду

Нефть оказывает внешнее влияние на птиц, прием пищи, загрязнение яиц в гнездах и изменение среды обитания. Внешнее загрязнение нефтью разрушает оперение, спутывает перья, вызывает раздражение глаз. Гибель является результатом воздействия холодной воды, птицы тонут. Разливы нефти от средних до крупных вызывают обычно гибель 5.000 птиц. Птицы, которые большую часть жизни проводят на воде, наиболее уязвимы к разливам нефти на поверхности водоемов.

Птицы заглатывают нефть, когда чистят клювом перья, пьют, употребляют загрязненную пищу и дышат испарениями. Заглатывание нефти редко вызывает непосредственную гибель птиц, но ведет к вымиранию от голода, болезней, хищников. Яйца птиц очень чувствительны к воздействию нефти. Загрязненные яйца и оперение птиц пачкают нефтью скорлупу. Небольшое количество некоторых типов нефти может оказаться достаточным для гибели в период инкубации.

Разливы нефти в местах обитания могут оказать как быстрое, так и длительное влияние на птиц. Испарения от нефти, нехватка пищи и мероприятия по очистке могут сократить использование пострадавшего участка. Сильно загрязненные нефтью сырые участки, приливо-отливные илистые низины способны изменить биоценоз на долгие годы.

Всегда проводилась оценка прямого или опосредованного влияния разливов нефти на популяцию птиц. Восстановление видов зависит от способности к воспроизводству оставшихся в живых и от особенности к миграции с места катастрофы. Гибель и сокращение воспроизводства, вызванные разливами нефти, легче обнаружить на местах или в колониях, чем в масштабе региона или целого вида. Естественная гибель, жизненная активность, погодные условия, питание и миграция птиц могут скрывать последствия единичных либо периодически случающихся катастроф. Например, популяции морских птиц в западной Европе продолжают увеличиваться, несмотря на случайную или вызванную загрязнением гибель многих местных видов птиц .

Меньше известно о влиянии разливов нефти на млекопитающих, чем на птиц; еще меньше известно о влиянии на неморских млекопитающих, чем на морских. Морские млекопитающие, которые в первую очередь выделяются наличием меха (морские выдры, полярные медведи, тюлени, новорожденные морские котики) наиболее часто погибают от разливов нефти. Загрязненный нефтью мех начинает спутываться и теряет способность удерживать тепло и воду. Взрослые сивучи, тюлени и китообразные (киты, морские свиньи и дельфины) выделяются наличием жирового слоя, на который влияет нефть, усиливая расход тепла. Кроме того, нефть может вызвать раздражение кожи, глаз и препятствовать нормальной способности к плаванию. Известны случаи, когда кожа тюленей и полярных медведей впитывала нефть. Кожа китов и дельфинов страдает меньше.

Большое количество попавшей в организм нефти способно привести к гибели полярного медведя. Однако тюлени и китообразные более выносливы и быстро переваривают нефть. Попавшая в организм нефть может вызвать желудочно-кишечные кровотечения, почечную недостаточность, интоксикацию печени, нарушение кровяного давления. Пары от испарений нефти ведут к проблемам органов дыхания у млекопитающих, которые находятся около или в непосредственной близости с большими разливами нефти.

Документов, говорящих о влиянии разливов нефти на немлекопитающих, не так много. Большое количество ондатр погибло при разливе топливного мазута из бункера на реке Святого Лоренса. В Калифорнии погибли огромные сумчатые крысы после отравлений нефтью. Бобры и ондатры погибли от разлива авиационного керосина на реке Вирджиния. Во время эксперимента, проведенного в лаборатории, погибли крысы, которые проплыли по воде, загрязненной нефтью. К вредному влиянию большинства разливов нефти можно отнести сокращение пищи или изменение отдельных видов. Это влияние может иметь разную продолжительность, особенно в брачный период, когда передвижение особей женского пола и молоди ограничено.

Морские выдры и тюлени особенно уязвимы к разливам нефти из-за плотности размещения, постоянного пребывания в воде и влияния на теплоизоляцию меха. Попытка имитировать влияние разливов нефти на популяцию тюленей на Аляске показала, что относительно небольшой (всего 4%) процент от общего числа погибнет при «чрезвычайных обстоятельствах», вызванных разливами нефти. Ежегодная естественная гибель (16% особей женского пола, 29% - мужского) плюс гибель в результате попадания в морские рыбные сети (2% особей женского пола, 3% - мужского) была намного больше, чем запланированные потери при разливах нефти. На восстановление после «чрезвычайных обстоятельств» потребуется 25 лет .

Подверженность рептилий и земноводных нефтяному загрязнению недостаточно известна. Морские черепахи едят пластмассовые предметы и нефтяные сгустки. Сообщалось о поглощении нефти зелеными морскими атлантическими черепахами. Нефть могла повлечь гибель морских черепах у побережья Флориды и в Мексиканском заливе после разлива нефти. Зародыши черепах погибли или развивались ненормально после того, как яйца побывали в песке, покрытом нефтью.

Нефть, подвергшаяся атмосферному влиянию, менее вредна для эмбрионов, чем свежая нефть. В последнее время покрытые нефтью пляжи могут создать проблему для вновь выведенных черепах, которые должны пересекать пляжи, чтобы добраться до океана. Различные виды рептилий и земноводных погибли в результате разливов топливного мазута из бункера С на реке Святого Лоренса.

Личинки лягушки подвергались воздействию топливного мазута № 6, появление которого можно было ожидать в мелких водах - последствие разливов нефти; смертность была большей у личинок на последних стадиях развития. Личинки всех представленных групп и возрастов показали аномальное поведение.

Личинки лесных лягушек, сумчатых крыс (саламандр) и 2-х видов рыб подвергались нескольким воздействиям топливного мазута и сырой нефти в статичных условиях и в движении. Чувствительность личинок у земноводных к нефти была такой же, как у 2-х видов рыб .

Рыбы подвергаются воздействию разливов нефти в воде при употреблении загрязненной пищи и воды, а также при соприкосновении с нефтью во время движения икры. Гибель рыбы, исключая молодь, происходит обычно при серьезных разливах нефти. Следовательно, большое количество взрослой рыбы в больших водоемах от нефти не погибнет. Однако сырая нефть и нефтепродукты отличаются разнообразием токсичного воздействия на разные виды рыб. Концентрация 0.5 миллионной доли или менее нефти в воде способна привести к гибели форели. Почти летальный эффект нефть оказывает на сердце, изменяет дыхание, увеличивает печень, замедляет рост, разрушает плавники, приводит к различным биологическим и клеточным изменениям, влияет на поведение.

Личинки и молодь рыб наиболее чувствительны к воздействию нефти, разливы которой могут погубить икру рыб и личинки, находящиеся на поверхности воды, а молодь - в мелких водах.

Потенциальное воздействие разливов нефти на популяции рыб было оценено с помощью модели Georges Bank Fishery северовосточного побережья США. Характерные факторы определения загрязнения - токсичность, % содержание нефти в воде, местонахождение разлива, времени года и виды, пострадавшие от загрязнения. Нормальные колебания естественной гибели икры и личинок для морских видов, таких как атлантическая треска, обыкновенная треска, атлантическая сельдь часто намного больше, чем гибель, вызванная огромным разливом нефти.

Разлив нефти в Балтийском море в 1969г. привел к гибели многочисленные виды рыб, которые обитали в прибрежных водах. В результате исследований нескольких загрязненных нефтью мест и контрольного места в 1971г. было обнаружено, что популяции рыб, возрастное развитие, рост, состояние организма ненамного отличались друг от друга. Так как подобная оценка до разлива нефти не проводилась, авторы не могли определить изменились ли отдельные популяции рыб в течение 2-х предшествующих лет. Как и у птиц быстрое влияние нефти на популяции рыб можно определить на местном, чем на региональном уровне или в течение длительного времени .

Беспозвоночные являются хорошими индикаторами загрязнения от сбросов в силу своей ограниченности в передвижении. Опубликованные данные разливов нефти часто отмечают гибель, чем воздействие на организмы в прибрежной зоне, в отложениях или же в толще воды. Влияние разливов нефти на беспозвоночные может длиться от недели до 10 лет. Это зависит от вида нефти; обстоятельств, при которых произошел разлив и его влияния на организмы. Колонии беспозвоночных (зоопланктон) в больших объемах воды возвращаются к прежнему (до разлива) состоянию быстрее, чем те, которые находятся в небольших объемах воды. Это происходит из-за большого разбавления выбросов в воде и большей возможности подвергнуть воздействию зоопланктон в соседних водах.

Много работы по беспозвоночным проведено с нефтью в лабораторных испытаниях, экспериментальных экосистемах, закрытых экосистемах, в полевых испытаниях и др. исследованиях. Меньше работы было проведено с беспозвоночными в свежих водах, в лабораторных и полевых испытаниях. Результатом этих исследований явился документ о влиянии различных видов сырой нефти и нефтепродуктов на выживание беспозвоночных, их физиологические функции, воспроизводство, поведение, популяции и состав колоний, как в течение небольшого так и длительного периода времени .

Растения из-за своей ограниченности в передвижении также являются хорошими объектами для наблюдения за влиянием, которое оказывает на них загрязнение окружающей среды. Опубликованные данные о влиянии разливов нефти содержат факты гибели мангровых деревьев, морской травы, большинства водорослей, сильного длительного разрушения от соли живности болот и пресноводных; увеличение или уменьшение биомассы и активность к фотосинтезу колоний фитопланктона; изменение микробиологии колоний и увеличение числа микробов. Влияние разливов нефти на основные местные виды растений может продолжаться от нескольких недель до 5 лет в зависимости от типа нефти; обстоятельств разлива и видов, которые пострадали. Работа по механической очистке сырых мест может увеличить восстановительный период на 25%-50%. Для полного восстановления мангрового леса потребуется 10-15 лет. Растения в толще воды большого объема возвращаются к первоначальному (до разлива нефти) состоянию быстрее, чем это происходит с растениями в меньших водоемах.

Роль микробов при загрязнении нефтью привело к огромному количеству исследований на этих организмах. Изучение в экспериментальных экосистемах, полевых испытаниях проводились с целью определить отношение микробов к углеводородам и различным условиям выбросов. В общем нефть может стимулировать или препятствовать активности микробов в зависимости от количества и типа нефти и состояния колонии микробов. Лишь стойкие виды могут употреблять нефть как пищу. Виды колоний микробов могут приспособиться к нефти, поэтому их количество и активность могут увеличиться.

Влияние нефти на морские растения такие, как мангровые деревья, морскую траву, траву солончаков, водоросли изучалось в лабораториях и экспериментальных экосистемах. Проводились полевые испытаниях и исследования. Нефть вызывает гибель, уменьшает рост, сокращает воспроизводство больших растений. В зависимости от типа и количества нефти и вида водорослей количество микробов либо увеличивалось, либо уменьшалось. Отмечалось изменение биомассы, активность к фотосинтезу и структура колоний.

Влияние нефти на пресноводный фитопланктон (перифитон) изучалось в лабораториях, также проводились полевые испытания. Нефть оказывает такое же влияние, как и на морские водоросли .

Окружающая среда удаленной зоны океана характеризуется глубиной воды, удаленностью от берега и ограниченным количеством организмов, которые подвержены воздействию разливов нефти. Нефть растекается по воде, растворяется в водной толще под воздействием ветра и волн.

Количество морских птиц, млекопитающих, рептилий в удаленной зоне меньше, чем у берега, поэтому большие разливы нефти в прибрежной части океана не оказывают сильного влияния на эти виды. Взрослые рыбы также нечасто становятся жертвами разливов нефти. Фитопланктон, зоопланктон и личинки рыб на поверхности воды подвержены воздействию нефти, поэтому возможно сокращение этих организмов на местном уровне.

Удаленная зона океана не является приоритетной во время проведения очистных работ. Обычно с нефтью ничего не делают до тех пор, пока она не несет угрозу островам. Подробное описание морской среды обитания и выбор очистки можно найти в Институте нефти США (API), публикация 4435 .

Окружающая среда прибрежной зоны океана тянется от глубоких вод удаленной зоны до уровня низких вод, поэтому является более сложной и биологически продуктивной, чем окружающая среда удаленной зоны. К прибрежной зоне относятся: перешейки, изолированные острова, барьерные (береговые) острова, гавани, лагуны и устья. Движение воды зависит от приливов и отливов, сложных подводных течений, направлений ветра.

В мелких водах прибрежной зоны могут находиться бурые водоросли, заросли морской травы или коралловые рифы. Нефть может собираться вокруг островов и вдоль побережья, особенно в защищенных местах. Большое количество нефти на поверхности воды на глубине лишь нескольких метров может создать большую концентрацию нефти в водной толще и в отложениях. Движение нефти у поверхности воды в мелких водах будет иметь непосредственный контакт с дном океана.

Концентрация птиц сильно варьируется в зависимости от места и времени года. Многие птицы, находящиеся в этой среде обитания очень чувствительны к нефти, которая находится на поверхности. Разливы нефти представляют большую угрозу в брачный период в местах гнездовья колоний и в местах остановок в период миграций.

Морские выдры могут сильно пострадать от разливов нефти. Сивучи, котики, моржи, тюлени больше всего подвергаются опасности в брачный период. Взрослые пары и детеныши могут подвергаться воздействию нефти в прибрежных зонах, когда они добираются до удаленных скал или островов. Полярные медведи могут также подвергаться воздействию нефти, если разлитая нефть собирается вдоль либо под кромкой прибрежного льда.

Киты, морские свиньи, дельфины и морские черепахи не сильно подвергаются воздействию нефти. Взрослые рыбы не гибнут в больших количествах, но икра и личинки при движении в море наиболее чувствительны к воздействию нефти, чем взрослые особи. Организмы, которые обитают на поверхности воды (фитопланктон, зоопланктон, личинки беспозвоночных) могут подвергаться воздействию нефти. Моллюски, ракообразные, разные виды червей и другие организмы подводной флоры и фауны могут также сильно пострадать на поверхности воды.

Защитные мероприятия и очистные работы обычно осуществляются во время разливов нефти в океане, когда возможны контакты с сушей или важными природными ресурсами. Усилия по очистке зависят от обстоятельств разлива. Близость разливов нефти с густонаселенными районами, гаванями, общественными пляжами, рыболовными площадками, местами средоточия животного мира (важными природными зонами), заповедными местами; видами, которым грозит опасность; также средой обитания прибрежной линии (защищенными от приливов отмелями, топями) влияет на защитные мероприятия и очистные работы. Несмотря на то, что сильные ветры и штормы мешают основным защитным мероприятиям и очистке, они также способствуют растворению нефти в воде пока она не достигнет берега.

Побережье состоит из зон, расположенных между высокими и низкими водами, примыкающих участков земли, на которых обитают животные и растения, относящиеся к морской среде. К этой среде относятся: скалистые утесы, песчаные пляжи, галечники, скалы, илистые отмели, болота, мангровые леса и участки примыкающих нагорий. Подверженность разливам нефти прибрежной среды возрастает с увеличением пористости нижнего слоя почвы (субстрата) и уменьшением силы волн.

В некоторых местах можно обнаружить плотно населенные гнездовья птиц в брачный период и большое количество птиц в период миграции. Скрытые от ветра участки также защищают от хищников, поедающих рыбу и большое количество птиц на берегу. Поэтому в этот период нефть на побережье представляет огромную опасность. Она также несет опасность для тюленей в брачный период, когда маленькие тюлени двигаются к кромке воды. Пляжи, залитые нефтью, представляют опасность для морских черепах, в период кладки яиц в песок, подвергшийся недавнему загрязнению нефти, либо в песок, подвергавшийся загрязнению в период насиживания яиц и во время движения молоди к океану. Живые организмы мелководья могут серьезно пострадать от разливов нефти вдоль береговой линии.

Береговая линия непористого происхождения (скалы), либо слабой пористости (плотный песчаный грунт, мелкозернистый песок), подвергающиеся интенсивному воздействию волн обычно не являются объектами очистных мероприятий, т. к. сама природа быстро очищает их. Пляжи из крупнозернистого песка и галечника часто отчищаются с помощью тяжелого передвижного оборудования. Очистка скалистых пляжей сложна и требует интенсивной работы. Приливо-отливные илистые отмели, мангровые деревья и болота очень трудно очищать из-за нетвердости субстрата, растительности и недостаточной эффективности очистных методов. На таких участках обычно применяются методы, которые сводят к минимуму разрушение субстрата и усиливают природную очистку. Ограниченность доступа к побережью зачастую сильно мешает очистным работам .

Озера и закрытые водоемы отличаются процентным содержанием соли от пресных (менее 0.5 миллионной доли) до сильно соленых (40 миллионных долей). Озера сильно отличаются по размерам, конфигурации и характеристикам воды, поэтому влияние разлитой нефти и биологические последствия трудно предсказать. Мало известно о влиянии и последствиях разливов нефти на экосистему пресных вод. Недавно опубликован обзор, касающийся этой проблемы. Ниже приведены некоторые важные наблюдения об озерах :

Химические и физические особенности нефти должны быть аналогичны тем, которые встречаются в океанах.

Уровень изменений и относительная важность каждого механизма изменений может отличаться.

Влияние ветра и течений снижается с уменьшением размеров озер. Небольшие размеры озер (в сравнении с океанами) усиливают вероятность того, что разлитая нефть достигнет берега при относительной устойчивости погоды.

Реки - это подвижные пресные воды, которые отличаются по длине, ширине, глубине и водным характеристикам. Общие наблюдения за реками:

Из-за постоянного движения воды в реке даже небольшое количество разлитой нефти может повлиять на большую массу воды.

Разлив нефти имеет значение при соприкосновении с берегами рек.

Реки могут быстро переносить нефть во время паводка, который по силе равен морскому приливу.

Мелкие воды и сильные течения некоторых рек могут способствовать проникновению нефти в толщу воды.

Наиболее подверженными разливам нефти на озерах и реках являются птицы, такие как: утки, гуси, лебеди, гагары, чомги, погоныши, лысухи, бакланы, пеликаны, зимородки. Наиболее высокая концентрация этих видов в северных широтах наблюдается в пред- и миграционный периоды. В южных широтах наиболее высокая концентрация этих птиц отмечается в зимний период. Бакланы и пеликаны также оседают колониями для гнездовья. Ондатры, речные выдры, бобры и нутрии -млекопитающие - наиболее подверженные воздействию загрязнения.

Рептилии и земноводные становятся жертвами разливов нефти, когда сталкиваются с ней в мелких водах. Яйца земноводных, отложенные в близости с водной поверхностью мелких вод, также подвержены влиянию нефти.

Взрослые рыбы гибнут в мелких водах ручьев, куда попадает нефть. Виды, населяющие мелководье у побережья озер и рек, также несут потери. Смертность рыбы в реках трудно определить, т.к. погибшая и покалеченная рыба выносится течением. Фитопланктон, зоопланктон, икра/личинки в непосредственной близости с водной поверхностью озер также подвержены влиянию нефти. Водяные насекомые, моллюски, ракообразные и другие представители флоры и фауны могут подвергаться серьезному влиянию нефти в мелководных озерах и реках. Много погибших и покалеченных пресноводных уносится течением.

Меры по защите и очистке озер идентичны мерам, которые применяются для очистки океанов. Однако эти меры не всегда пригодны для защиты и очистки рек (отсасывание с помощью насосов, использование абсорбентов). Быстрое распространение нефти течением требует быстрого реагирования, простых методов и взаимодействия местных органов по очистке пострадавших от загрязнения берегов рек. Разливы нефти в зимний период в северных широтах трудно очищать, если нефть смешается или замерзнет подо льдом .

Сырые участки возникают вдоль морского побережья в закрытых местах, где влияние ветра минимальное, и вода приносит много осадочных материалов. Такие районы имеют слегка наклонную поверхность, на которых растут терпимые к соленой воде травы, древесные растения; приливо-отливными каналы без какой-либо растительности. Эти районы так же отличаются по размерам: от небольших изолированных участков в несколько гектаров до простирающихся на многие километры низменных участков побережья. Сырые участки суши, на которые попадает вода из ручьев, отличаются по количеству соли (от соленых до пресных). Сырые участки суши либо находятся под водой постоянно, либо бывают сухими до появления весенних ручьев.

Неморские сырые участки возникают на границах между озерами (пресными и солеными), вдоль ручьев; либо это изолированная среда обитания, которая зависит от выпадения осадков или грунтовых вод. Растительность варьируется от водяных растений до кустарников и деревьев. Больше всего птицы используют сырые участки умеренных широт в свободные от льда месяцы. На одних сырых участках активность к воспроизводству большая, на других ограниченная. Сырые участки активно используются в период миграции и после окончания зимы. Наиболее опасны разливы нефти для следующих видов: уток, гусей, лебедей, чомг, погонышей и лысух. Ондатры, речные выдры, бобры, нутрии и некоторые мелкие млекопитающие, населяющие сырые участки также могут пострадать от загрязнения. Рептилии и земноводные могут пострадать от разливов нефти в период кладки яиц, а также, когда взрослые особи и личинки находятся в мелких водах.

Взрослые рыбы гибнут на сырых участках, если они не имеют возможности уйти в глубокие воды. Икра рыб, личинки, фитопланктон, зоопланктон, морские насекомые, моллюски, ракообразные и др. представители фауны и флоры, которые находятся в мелких водах или у поверхности, могут сильно пострадать от разливов нефти.

Сырые участки заслуживают первоочередной защиты из-за высокой продуктивности, неустойчивости субстрата и обильной растительности. Пролившаяся однажды нефть, попадает на сырые участки, откуда ее трудно удалять. Действие приливов разносит нефть по сырым участкам побережья, а растительность пресных и соленых вод удерживает ее. Защитные меры и очистительные методы обычно состоят из неразрушительных мер (быстрый подъем, абсорбенты, промывание под низким давлением, использование природного дренажа). Природная очистка наиболее предпочтительна, когда загрязнение не очень сильное. Лед, снег и низкие температуры препятствуют очистке этих участков людьми .

Сплошь и рядом загрязнение окружающей среды осуществляется непроизвольно, без определенного умысла. Большой вред природе наносится, например, от потери нефтепродуктов при их транспортировке. До последнего времени считалось допустимым, что до 5 % от добытой нефти естественным путем теряется при ее хранении и перевозке. Это означает, что в среднем в год попадает в окружающую среду до 150 млн.т нефти, не считая различных катастроф с танкерами или нефтепроводами. Все это не могло не сказаться отрицательно на природе .

Вид пораженных и страдающих от нефти животных вызывает сильную озабоченность людей. Сострадание к животным является гарантией широкого освещения проблемы Средствами массовой информации (СМИ), которые выступают против разливов нефти.

Таким образом, каждое действие, направленное против разливов нефти является заботой о восстановлении животных. Давление общественности с целью оказания помощи пострадавшим от загрязнения нефтью животным нашло отклик у общественности во многих регионах мира; добровольных организаций, ответственных за восстановление пострадавшего от загрязнения животного мира. Совершенствование процедуры лечения и профессионализм персонала, занимающегося реабилитации животных в течение последних 15 лет, заметно улучшило успех реабилитационных усилий .

Реабилитация животных, пострадавших от загрязнения, небольшая доля заботы для популяций животного мира, т.к. количество зараженных от нефти животных во время разливов нефти настолько велико и работы по сбору и очистке от нефти столько огромны, что лишь небольшое количество птиц и млекопитающих могут действительно получить реальную помощь. Неуверенность за судьбу реабилитированных животных в дальнейшем уменьшают значение этой работы. Однако усилия по реабилитации могут иметь важное значение для пострадавших или редких видов животных. Большее воздействие реабилитации заметно у животных с низкой способностью к воспроизводству, чем у долго живущих животных с высокой способностью к воспроизводству.

Реабилитация пострадавших от загрязнения нефтью животных дорогое и не столь биологически важное мероприятие, однако - это искреннее выражение человеческой заботы.

3. Промышленные предприятия Астраханской области и окружающая среда

Основные источники загрязнения атмосферного воздуха - ООО “Астраханьгазпром”, ООО “Астраханьэнерго”. Основные источники загрязнения водных объектов - ЖКХ г. Астрахань, морской транспорт

В области отмечается низкое качество возвратных вод, сбрасываемых в открытые водоемы предприятиями – природопользователями. Наиболее часто отмечается превышение по таким ингредиентам как азот аммония, азот нитритов, азот нитратов, нефтепродукты, железо, медь. Проверены сбросы 26 предприятий, 43 очистных сооружений канализации и водопроводов, 4 рыбоводных предприятий, 6 ливнево-дренажных канализаций.

В атмосферу от стационарных источников поступило 118,5 тыс. т загрязняющих веществ, в том числе в г. Астрахань – 9,2 тыс. т. (рис.1).

Основным загрязнителем воздушного бассейна области является предприятие ООО “Астраханьгазпром” – его выбросы составляют 102 тыс. т или 86% от областного объема. Увеличение валовых выбросов загрязняющих веществ в атмосферу на предприятии ООО “Астраханьгазпром” по сравнению с 2002 г. на 3,2 тыс. т связано с увеличением объемов переработки пластового газа (рис.2).

По данным инвентаризации объектов захоронения и хранения отходов на территориях города и 439 населенных пунктов Астраханской области выявлено более 440 свалок отходов, из которых около 300 – несанкционированных, 7 полигонов отходов, из них 6 полигонов ТБО и 1 полигон промышленных отходов. Общая площадь земель, занятых свалками, составляет 634 га, полигонами – 65 га. Из общего количества несанкционированных свалок в г. Астрахани имеется 91 свалка. Общая площадь земель, занятых несанкционированными свалками отходов – 182,4 га, в т.ч. в г. Астрахани – 63,0 га.

На несанкционированных свалках размещаются твердые бытовые отходы, отходы из жилищ, формируемые населением, отходы потребления на производстве подобные бытовым, мусор уличный, выборочно мусор строительный и металлолом.

Количество отходов, накопленных на санкционированных свалках, составляет 282,2 тыс. т, несанкционированных – 47,7 тыс. т., на полигонах ТБО и отходов производства 2677 тыс. т.

На территории г. Астрахань на несанкционированных свалках накоплено 30,8 тыс. т отходов. В Правобережной части города вновь создалась напряженная экологическая обстановка, связанная с отсутствием площадей под размещение твердых промышленных и бытовых отходов. Аналогичное положение в ближайшие 1-2 года возможно сложится и в Левобережной части города, так как существующий полигон твердых бытовых отходов, расположенный в пос. Фунтово Приволжского района, может принимать отходы до 2006 г.

Неблагоприятная экологическая ситуация сложилось с утилизацией жидких нечистот и хозбытовых сточных вод из выгребных ям неканализованной части города, размещаемых в настоящее время на иловых (сливных) картах южных очистных сооружениях биологической очистки канализации. В данное время требуется их ликвидация и строительство сливных насосных станций в соответствии с требованиями строительных норм и правил.

Главные источники загрязнения атмосферы - промышленные, транспортные и бытовые выбросы.

Ежегодно промышленность и транспорт Астраханской области выбрасывают в атмосферу около 200 тысяч тонн загрязняющих веществ. Это означает, что на одного жителя области в среднем приходится до 200 кг загрязнений. Значительная часть выбросов в атмосферу области (около 60%) приходится на предприятие «Астраханьгазпром».

Для того, чтобы защитить людей и другие организмы от воздействия загрязнителей, устанавливают предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в природной среде.

В последние годы выбросы в атмосферу загрязняющих веществ от промышленных предприятий снижаются. Это связано со спадом производства на предприятиях г. Астрахани и некоторым улучшением работы предприятия «Астраханьгазпром» в вопросах экологии. Но вместе с тем, увеличивается количество загрязняющих веществ, поступающих в атмосферу от передвижных источников - автотранспорта.

Загрязняющие вещества, поступающие в воздух, как правило, несвойственны его составу или имеют незначительное содержание в естественных условиях. Это такие вещества, как: сернистый газ, водород, сажа, аммиак, оксиды азота, формальдегид и другие летучие органические вещества. Загрязняющим веществом является и углекислый газ, так как повышение его содержания в атмосферном воздухе вызывает «парниковый эффект» - потепление климата Земли.

Любое увеличение мощности промышленных предприятий приведет к повышению загрязнения атмосферы. В настоящее время наиболее приемлемым способом снижения загрязнения окружающей среды выбросами промышленных предприятий является использование пылеулавливающего и газоочистного оборудования.

На состояние воздушной среды оказывают влияние предприятия коммунального хозяйства. В холодные зимы загрязнение воздуха от этих предприятий возрастает.

Мощным источником загрязнения атмосферного воздуха в прошлые годы явились аварийные выбросы загрязняющих веществ предприятиями «Астраханьгазпром» и «Астраханьбумпром». При этом в воздушную среду поступали метан, сероводород (H2S), меркаптаны, оксиды азота (NO, NO2), сажа, но больше всего диоксида серы. Между тем, повышенное содержание в атмосфере соединений серы и азота вызывает кислотные осадки. Это стало большой экологической проблемой как для Астраханской области, так и страны в целом.

Автотранспорт является одним из основных, а часто - главным источником загрязнения воздуха. Поэтому снизить загрязнение воздуха позволяет использование всевозможных устройств, уменьшающих поступление загрязняющих веществ с выхлопными газами. В развитых странах сейчас широко используются такие устройства - катализаторы, обеспечивающие более полное сжигание топлива и частичное улавливание загрязняющих веществ. Важным мероприятием по снижению токсичных выбросов от автомобилей является замена содержащих ядовитый свинец добавок в бензин менее токсичными и использование неэтилированного бензина. Весь бензин, производимый на предприятии «Астраханьгазпром», вырабатывается без добавок, содержащих свинец, что значительно сокращает загрязнение окружающей среды этим опасным веществом.

В нашей стране применение автомобильных катализаторов не является обязательным, поэтому на автомобилях отечественного производства они не используются. В последние годы на дорогах России появилось много старых автомобилей импортного производства, использование которых в зарубежных странах без катализаторов запрещено. Это значительно ухудшило качество атмосферного воздуха на улицах многих городов, и, в том числе, в Астрахани.

Одной из актуальных для Астраханской области остается экологическая проблема. Связана она, прежде всего, с воздушными выбросами автомобилей и газового комплекса, а также загрязнением воды. За последнее время индекс загрязнений воздуха от АГПЗ в Аксарайске заметно снизился. Однако концентрация вредных газов в атмосфере остается достаточной высокой.

Показатели загрязнения питьевой воды в Астраханском регионе ниже, чем в других районах РФ, о чем свидетельствуют пробы питьевой воды. Однако распространение химических веществ по рекам сохраняется. Особенно остро стоит проблема, связанная с очистительными сооружениями и канализациями. Эти объекты плохо функционируют. В результате вода после паводка застаивается, гниет, образуя очаг заболеваний.

Охрана атмосферы включает постоянный контроль не только за ее состоянием, но и за организацией работы предприятий и автотранспорта. Ежегодно в Астраханской области проводится операция «Чистый воздух», в ходе которой проверяются автопредприятия, станции техобслуживания автомобилей, автомобили на магистралях на токсичность и дымность. Затем разрабатываются меры по снижению загрязнения воздуха: создаются посты диагностики, оснащенные современными приборами контроля, организуются участки по ремонту, регулировке двигателей и другие.

Как сообщает Департамент информации администрации Астраханской области, в целях снижения загрязненности атмосферного воздуха в 8-километровой особо контролируемой зоне Астраханского газового комплекса и развития сети наблюдений за состоянием воздуха в городе Астрахани и области постановлением исполняющего обязанности главы администрации области Эдуарда Володина в 2001 году должен быть проведен ряд соответствующих мероприятий. Руководству ООО "Астраханьгазпром" предложено разработать комплекс воздухоохранных мероприятий, который предусматривал бы организацию санитарно-защитной зоны с обязательным отселением ее жителей, а также завершение в 2001 году реконструкции автоматизированной системы контроля загрязнения атмосферного воздуха. Кроме того, ОАО "Газпром" будет предложено осуществить мероприятия по снижению удельных выбросов в атмосферу и повышению экологичности выпускаемой продукции. Астраханскому центру по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды предложено разработать и внедрить до 1 марта 2001 года методические рекомендации по прогнозу высокого уровня загрязнения пограничного слоя атмосферы в районе АГК и города Нариманова, а также по регулированию выбросов. В будущем году наблюдения за экологическим состоянием атмосферного воздуха, возможно, будут вестись также в Ахтубинске и Знаменске.

По состоянию на 31 декабря 2006 г. сеть особо охраняемых природных территорий Астраханской области состояла из двух государственных природных заповедников, четырех государственных природных заказников, трех биологических заказников и 35 памятников природы.

В целом, состояние природных комплексов существующих на территории области ООПТ в истекшем году было удовлетворительным. Однако назрела необходимость обследования территорий некоторых памятников природы для принятия решения о целесообразности их реорганизации в связи с утратой ими в значительной мере основных охраняемых природных объектов и комплексов и природоохранных функций. По-прежнему, серьезную угрозу природным комплексам ООПТ продолжают представлять пожары. Остался не решенным вопрос упорядочения проживания граждан и выпаса ими личного скота на территории государственного природного заказника "Степной".

В 2006 г. эколого-токсикологическая обстановка в р. Волга и ее дельте характеризовалась стабилизацией показателей нефтяного, фенольного, детергентного загрязнения и таких металлов, как кадмий, никель, кобальт. Наиболее неблагополучная ситуация наблюдалась на водотоках Белинского банка и в р. Волга в городской черте, где были отмечены повышенные концентрации всех ТМ. Воды Волго-Каспийского канала имеют высокий уровень нефтяного загрязнения.

При проведении гидробиологического мониторинга в 2006 г. было установлено, что акватория Волго-Ахтубинской поймы, согласно классификации качества поверхностных вод, оценивается как переходная от «слабо» до «умеренно-загрязненной». В целом токсикологическая ситуация Каспийского моря была сравнительно благоприятной для гидробионтов.

Заключение

Развитие нефте- и газоперерабатывающей промышленности и переработки углеводородного сырья также негативно сказывается на экологическую ситуацию. Определенную экологическую опасность представляют продуктопроводы, особенно в местах их переходов через водные объекты.

В современном мире невозможно найти достаточно густо населенный регион с развитой промышленностью и сельским хозяйством, перед которым не стояла бы проблема загрязнения окружающей среды. Не избежала этой участи и Астраханская область. Основными загрязняющими факторами являются: выбросы в атмосферу газообразных и твердых веществ, сброс загрязненных сточных вод в водоемы, непродуманное и нерациональное использование удобрений и пестицидов, несоблюдение норм их хранения, чрезмерная распашка земель, захламление их свалками бытового мусора и отходами производства.

Деятельность человека до начала интенсивного развития промышленности отрицательно влияла на отдельные экосистемы. Вырубка лесов и возведение на их месте поселков и городов приводили к деградации земель, уменьшали их плодородие, превращали пастбища в пустыни, вызывали и другие последствия, но все же не затрагивали всей биосферы, не нарушали существовавшего в ней равновесия. С развитием промышленности, транспорта, с увеличением численности населения на планете деятельность человека превратилась в мощную силу, изменяющую всю биосферу Земли. Загрязнение природной среды промышленными и бытовыми отходами является одним из главных факторов, влияющих на состояние экологических систем Земли.

Загрязняющие вещества изменяют состав воды, воздуха и почвы, что является причиной возникновения многих глобальных экологических проблем, таких как изменение климата, появление кислотных осадков, сокращение численности многих видов растений и животных, нехватки чистой пресной воды и других.

В настоящее время практически все сферы деятельности человека, связанные с обеспечением его материальными благами и энергоресурсами, вызывают изменение природной среды, а значит – во многих случаях экологически неблагоприятны.

Список литературы

1. Федеральный закон № 174 «Об экологической экспертизе» от 23.11.95.

2. Федеральный Закон № 2060-1 «Об охране окружающей природной среды» от 19.12.91 г.

3. Безуглая Э. Ю., Расторгуева Г. П., Смирнова И.В. Чем дышит промышленный город. Л.: Гидрометеоиздатт, 1991. 255 с.

4. Бернард Н. Наука об окружающей среде. - М.: Мир, 1993.

5. Болбас М.М. Основы промышленной экологии. Москва: Высшая школа, 1993.

6. Бринчук В.А. Экологическое право. – М.: Просвещение, 1996.

7. Владимиров А.М. и др. Охрана окружающей среды. Санкт-Петербург: Гидрометеоиздат 1991.

8. Дорст Ш. До того, как умрет природа. М.: Прогресс, 1968. 415 с.

9. Завьялова Л.М. Не только в реформе дело. О реструктуризации и реформировании газовой отрасли Астраханской области // «Нефтегазовая вертикаль», 1998. №1.

10. Комягин В.М, Земля людей // Знание – 1998 - №5 – С. 25.

11. Комягин В.М. Экология и промышленность. - М., Наука, 2004.

12. Коцубинский А.О. Проблемы производства. - М., Наука, 2001.

13. Ливчак И.Ф., Воронов Ю.В. Охрана окружающей среды. - М., Наука, 2000.

14. Львович М. И. Вода и жизнь. М.: Наука, 2002.

15. Миланова Е. В., Рябчиков А. М. Использование природных ресурсов охрана природы. М.: Высш. шк., 1986. 280 с.

16. Некрасов А.Е., Борисова И.И., Критинина Ю С. и др Цены на энергию в экономике //«Проблемы прогнозирования», 1996. №3.

17. Петров В.В. Экологическое право России. - М.: Просвещение, 1996.

18. Питерс А. Разливы нефти и окружающая среда // Экология – 2006 - №4.

19. Радзевич Н.Н., Пашканг К.В. Охрана и преобразование природы. – М.: Просвещение, 2001.

20. Стратегия развития газовой промышленности Астраханской области /Под общей редакцией Вяхирева Р.И. и Макарова А.А. - М: Энергоатомиздат, 1997.

21. Чернова Н.М., Былова А.М. Экология. СПб., Знание, 1999.

22. Экология, окружающая среда и человек/под ред. Ю.В.Новикова. Издательско-торговый дом «Гранд», Москва, 1998.

Радзевич Н.Н., Пашканг К.В. Охрана и преобразование природы. – М.: Просвещение, 2001 – С.57

Радзевич Н.Н., Пашканг К.В. Охрана и преобразование природы. – М.: Просвещение, 2001 – С.83

Питерс А. Разливы нефти и окружающая среда // Экология – 2006 - №4 - С.11

Комягин В.М. Экология и промышленность. - М., Наука, 2004 – С.98

Комягин В.М. Экология и промышленность. - М., Наука, 1998 – С.25

Комягин В.М. Экология и промышленность. - М., Наука, 1998 – С.32

\ Львович М. И. Вода и жизнь. М.: Наука, 2002 – С.193

Комягин В.М. Экология и промышленность. - М., Наука, 1998 – С.37

Комягин В.М. Экология и промышленность. - М., Наука, 1998 – С.45

Комягин В.М, Земля людей // Знание – 1998 - №5 – С. 25

\ Ливчак И.Ф., Воронов Ю.В. Охрана окружающей среды. - М., Наука, 2000 – С.204

Владимир Хомутко

Время на чтение: 6 минут

А А

Нефть и связанные с ней проблемы экологии

Экологическое состояние нашей планеты вызывает тревогу уже давно. Антропогенное воздействие на окружающую среду наносит её непоправимый вред, и одним из серьезных источников загрязнений природы является нефтяная и нефтеперерабатывающая промышленность.

Современной мировой экономике требуется колоссальное количество энергоносителей, основным из которых является нефть, и экология зачастую отодвигается на второй план. Современные объемы добываемых углеводородов и мощности перерабатывающих их предприятий выводят проблемы защиты окружающей среды на первый план.

Вредные воздействия, негативно влияющие на атмосферу, воду, почвенный покров, флору, фауну и самого человека, обусловлены высокой токсичностью добываемых углеводородов, а также разнообразными химическими веществами, которые используются в технологических операциях.

Они проявляются во время добычи нефти, её первичной подготовки и последующей транспортировки, а также в процессе хранения, переработки и практического использования получаемых продуктов.

Сырая нефть, нефтяные и буровые шламы, а также сточные воды, в которых сконцентрировано большое количество вредных химических соединений, попадают в водоемы и на прочие объекты окружающей среды при:

• бурении эксплуатационных скважин;
• аварийном фонтанировании нефтяных и газовых скважин;
• авариях средств транспорта;
• прорывах нефтепроводов;
• нарушении герметичности эксплуатационных трубных колонн;
• поломках применяемого оборудования;
• сбросе в водоемы промысловых сточных вод, не прошедших соответствующую очистку.

Помимо этого, в некоторых регионах нашей планеты существуют выходы нефти на поверхность, обусловленные естественными причинами. К примеру, Нефтяной мыс, расположенный на юге американского штата Калифорния, своим названием обязан как раз таким явлениям.

Подобные естественные выходы этого полезного ископаемого – обычное дело для Карибского бассейна, а также для Персидского и Мексиканского заливов. В России такие выходы наблюдались на некоторых месторождениях в Республике Коми.

Фонтаны, которые появляются во время нефте- и газодобычи, бывают газовыми, нефтяными и газонефтяными. Вне зависимости от типа фонтана, его наличие наносит колоссальный вред экологии близлежащих территорий.

Постоянно растущее мировое потребление углеводородов привело к значительному росту в последнее время размеров танкерного флота. Помимо количественного роста, наметилась тенденция к резкому увеличению вместимости каждого отдельного нефтеналивного судна.

С экономической точки зрения эксплуатация супертанкеров, разумеется, выгодна, однако такие суда обладают большой потенциальной опасностью серьезного загрязнения окружающей природной среды, поскольку в случае их аварий количество попадающих в мировой океан нефти и нефтепродуктов исчисляется десятками, а то и сотнями тысяч тонн.

Кроме того, во многих случаях нефтепродукты попадают в воду вместе со сточными водами, которые на таких супер-кораблях применяются для балласта или в целях промывки их танков. Попадание загрязняющих веществ с нефтеналивных судов в моря возможно также во время выполнения погрузо-разгрузочных операций (например, в случаях переливов при погрузке), а также в случаях посадки судна на мель или при аварийных столкновениях.

Кроме того, серьезную опасность для экологии несут в себе трубопроводы.

Их строительство, особенно в северных регионах, оказывает значительное негативное влияние на сложившийся там микроклимат. Проходка траншей вносит локальные изменения в режим влагопитания растительного покрова, нарушается теплофизическое равновесие, происходит таяние вечномерзлых грунтов, гибнет очень чувствительный к любым механическим воздействиям хрупкий растительный покров.

Помимо этого, в процессе эксплуатации трубопроводных систем возможны утечки транспортируемой по ним нефти, природного газа, сточных вод, метанола и прочих вредных для экологии продуктов на тех участках трубопроводов, которые являются наиболее уязвимыми (например, в подводных проходах магистралей по дну рек и морей). Повреждения таких труднодоступных участков могут оставаться незамеченными в течение долгого времени, и наносимый длительными утечками углеводородов экологический ущерб становится катастрофическим. Специалисты подсчитали, что в среднем в случае одного прорыве нефтяного трубопровода в окружающую среду выливается около двух тонн нефти, что приводит в негодность одну тысячу квадратных метров земной поверхности.

В процессе бурения нефтяных и газовых скважин, а также в процессе их дальнейшей эксплуатации, загрязнения окружающей природной среды происходит практически непрерывно, и вызывается утечками добываемого сырья через неплотные фланцевые соединения запорной арматуры (при нарушении герметичности сальников), порывами трубопроводов, а также нефтяными разливами, происходящими в процессе опорожнения отстойников и сепараторов.

Большая часть промысловых сточных вод и добываемого нефтяного сырья скапливается и затем попадает в поверхностные в водоемы по следующим причинам:

• через неплотные сальниковые соединения;
• в процессе проведения ремонтных работ и бурении скважин;
• из переполненных мерных емкостей;
• в процессе очистки мерников;
• при разливах нефти во время спуска из резервуаров сточных вод;
• в результате переливов нефти через верхние части резервуаров и так далее.

Самые типичные утечки из резервуаров вызываются кoрpoзиeй их днищ, поэтому необходим постоянный автоматизированный контроль за уровнем содержимого в промысловых емкостях. Многие временные нефтехранилищ не полностью исключают возникновение процессов испарения хранящихся в них продуктов.

Разливы нефти также нередко вызываются авария на установках по сбору нефти и газа, ликвидация которых не всегда происходит быстро и с должным качеством.

Наиболее опасные последствия для экологической системы вызывают загрязнения почвенного покрова, а также наземных и подземных пресных вод.

Они в основном загрязняются сырой нефтью, буровыми и нефтяными шламами и технологическими стоками.

Главными источниками загрязнений являются промысловые и буровые стоки. Их объем их во всех странах мира с развитой нефтедобычей растет быстрыми темпами и намного больше объема добываемого сырья.

Зачастую, отсутствие канализационной системы приводит к сбросу промысловых сточных вод непосредственно в ближайшие болота или водоемы, что приводит к серьезным их загрязнениям, которые достигают и подземных грунтовых вод.

Главные источники таких атмосферных выбросов – это:

Самыми распространенными загрязняющими атмосферу веществами, которые попадают в неё в процессе добычи, первичной подготовки, транспортировки и последующей переработке углеводородного сырья, а также во время практического сжигания готовых нефтепродуктов и газа, являются:

• углеводородные соединения;
• оксид азота;
• оксид серы;
• сероводород;
• взвеси механического характера.

Сероводород и сернистый газ являются основными загрязняющими выбросами при эксплуатации нефтяных промыслов, сырье на которых отличается высоким содержанием серы.

Очистке побережья Мексиканского залива от нефти, ликвидируя последствия аварии на платформе BP

Выбросы таких веществ в процессе нефтедобычи происходит при:

• возникновении аварийного фонтанирования;
• испытаниях и пробных пусках скважин;
• испарениях из мерных емкостей и резервуаров временного хранения;
• порывах трубопроводов;
• очистке технологических ёмкостей.

Помимо перечисленных причин, загрязняющие вещества попадают в атмосферу из установок для комплексной нефтеподготовки (в процессе обезвоживания, стабилизации, обессоливания и при деэмульсации сырья), а также из очистных сооружений (из нефтеловушек, песколовок, прудов-отстойников, аэротенков и фильтров). Большое количество вредных углеводородов попадает в атмосферу из-за нарушения герметичности применяемого технологического оборудования.

Основной экологической проблемой в нашей стране является низкий уровень утилизации ПНГ (попутного нефтяного газа).

К примеру, для большинства западносибирских месторождений – менее 80-ти процентов. Сжигание огромного количества ПНГ до сих пор – основной источник экологического загрязнения в районах нефтяных промыслов. Попадание в атмосферу продуктов сгорания ПНГ несет в себе серьезную потенциальную угрозу нормальной работе организма человека на уровне физиологии.

Примерно треть всей получаемой мировой нефти характеризуется содержанием серы в количестве более одного процента от общего объема сырья. Другими словами, почти каждый третий факел, зажженный на всех мировых месторождениях, выбрасывает в окружающую среду такие вредные вещества, как сероводород, диоксид серы и меркаптаны.

При горении факелов в структуре атмосферных выбросов присутствуют следующие вещества:

• метан;
• этан;
• пропан;
• бутан;
• пентан;
• гексан;
• гептан;
• диоксид серы;
• сероводород;
• меркаптаны;
• оксид азота;
• диоксид углерода.

Если в добываемом сырье высокая концентрация углеводородов ароматической группы, то горение факелов выбрасывает в атмосферу большие количества таких химических веществ, как бензол, толуол, фенол и ксилолы.

Эти вещества (особенно бензол, который имеет второй класс опасности) весьма токсичны. К примеру, бензольные пары в высокой концентрации наркотически воздействуют на человеческий организм, вредят нервной системе, раздражают кожные покровы и слизистые оболочки.

Тяжелые металлы, которые присутствуют в факельных выбросах – это ванадий и никель.

Например, вдыхание ванадиевой пыли, даже если самого металла в ней немного, вызывает раздражение и хрипы в легких, появляется кашель, боли в груди, першение в горле и насморк. В некоторых случаях может наступить удушье, кожа бледнеет, язык становится зеленым. Стоит сказать, что эти симптомы достаточно быстро пропадают после того, как человек перестает дышать вредным воздухом.

При попадании в атмосферу вредные вещества физико-химически преобразуются, а впоследствии либо рассеиваются, либо вымываются. Уровень загрязнённости атмосферы находится в прямой зависимости от того, произойдет ли перенос этих веществ на большое расстояние от их источника, либо их скопление останется локальным.

Главные источники оксидов серы, азота и углерода, а также сажи – это факельные системы, в которых сгорают вредные вещества в газообразном состоянии и виде паров, в случаях, когда они непригодны к практическому применению.

Серьезный вклад в негативные атмосферные выбросы вносят транспортные объекты и нефтехранилища. Основное загрязнение происходит в процессе испарения из резервуаров и при проведении операций слива/налива.

Российские предприятия нефтяной промышленности выбрасывают в атмосферу почти два миллиона тонн вредных веществ, в числе которых:

• углеводородных соединений – 48 процентов;
• оксидов углерода – 33 процента;
• сажа – 2 процента.

Предприятия газовой отрасли выбрасывают еще больше – от двух до трех миллионов тонн. Основные вредные вещества – сероводород и диоксиды азота и серы, метилмеркаптаны и так далее. Обезвреживается в уловителях только 10-20 процентов вредных веществ.

Основными значимыми факторами, которые влияют на распространение загрязнений, являются метеорологические:

• скорость и направление ветра;
• количество и временная длительность штилей;
• осадки;
• влажность воздуха;
• интенсивность ультрафиолетового излучения (солнечной радиации).

В целях поддержания давления в пласт закачивается больше одного миллиарда кубометров воды, в числе которых от 700 до 750 миллионов – пресной. При помощи искусственного заводнения в настоящее время добываю больше 86-ти процентов всего нефтяного сырья. При этом примерно 700 миллионов тонн пластовой воды выкачивается из природных коллекторов вместе с добываемой нефтью.

Одна единица объема пластовой воды, попавшая в поверхностный водоем, делает непригодной для употребления от 40-ка до 60-ти объемов чистой пресной воды.

Воду из открытых пресных водоемов используют для пластового заводнения потому, что эти водоемы легко доступны и не требуют сложной предварительной подготовки к их использованию.

Опасное загрязнение природной воды возникает не только при целенаправленном сбросе неочищенных стоков, но и при разливах и смывах токсичных веществ, которые при этом доходят до грунтовых вод и попадают в наземные естественные водоемы.

Источники водного загрязнения могут быть самыми разными. Рассмотрим их по основным технологическим процессам.

В процессе бурения скважин используется большое количество природных вод, результатом чего становится образование загрязненных сточных буровых свод.

Помимо этих стоков, при бурении также образуются:

• отработанный буровой раствор;
• буровые шламы.

Отработанный раствор необходимо утилизировать или захоронить. Без специальных мер по его обезвреживанию его попадание в окружающую среду недопустимо.

Самыми опасными с экологической точки зрения являются буровые сточные воды, поскольку их отличает высокая подвижность и сильная способность к аккумуляции загрязняющих веществ. Эти стоки могут заражать значительные площади водной и земной поверхности.

Зачистка и промывка резервуаров приводит к образованию вредных промывочных стоков.

Промышленные сточные воды попадают в окружающую среду из насосных станций, из котельных, лабораторий, гаражей и камер разлива, а также с технологических площадок как утечки, происходящие в технологическом оборудовании.

При заполнении танкеров и в процессе промывки их танков поле разгрузки образуются промывочные и балластные вредные стоки.

Такие виды локальных загрязнений почвенного покрова в основном образуются в результате нефтяных и нефтепродуктовых разливов, происходящих при порывах трубопроводов и утечках, происходящих через неплотные соединения используемого оборудования. Большие земные поверхности загрязняются в процессе открытого фонтанирования природного сырья.

При этом попавшая в почву нефть начинает проникать вертикально вглубь под действием гравитации, а также растекаться в стороны вследствие воздействия на ней капиллярных и поверхностных сил.

Скорость такого продвижения во многом зависит от следующих факторов:

• свойств конкретной нефтяной смеси;
• плотности и структуры грунтов;
• пропорционального соотношения между нефтью, водой и воздухом, которое образуется в многофазной двигающейся системе.

Основное влияние в этом случае оказывает тип конкретной нефти, характер загрязнения и количество попавшего на почву вредного вещества. Чем меньше нефти в многофазной системе, тем сложнее ей мигрировать в грунтах.

По мере продвижения нефти насыщенность ею грунта постоянно уменьшается (разумеется, если нет дополнительных её вбросов). Неподвижной эта углеводородная смесь становится при её концентрации в грунте на уровне 10-ти – 12-ти процентов. Этот показатель называется уровнем остаточного насыщения.

Также движение нефти останавливается при достижении ею грунтовых вод.

Капиллярные силы наиболее сильно воздействуют на такое движение в грунтах с высокой пористостью и проницаемостью. Другими словами, песчаные и гравийные виды грунтов благоприятны для нефтяной миграции нефти, а, к примеру, илистые и глинистые – нет. Если разлив произошел на твердых породах, движение нефти происходит, как правило, по имеющимся в них трещинам.

В заключении хочется сказать, что каким бы ни был источник нефтяного загрязнения, вред от него – колоссален. Экологические проблемы переработки нефти, а также нефтедобычи и транспортировки сырья и готовой продукции, в настоящее время актуальны, как никогда ранее. Поэтому в настоящее время необходимо уделить максимум внимания разработке и внедрению экологически безопасных добывающих и перерабатывающих технологий, а также применению максимально эффективных средств защиты окружающей нас среды.

Главная » Камуфляж » Нефть и связанные с ней проблемы экологии. Нефтяные загрязнения окружающей среды