Экологические последствия разливов нефти имеют трудно прогнозируемый характер, поскольку невозможно учесть все последствия нефтяного загрязнения, нарушающего естественные процессы и взаимосвязи. Разливы нефти существенно изменяют условия жизни всех видов живых организмов на его территории.

Нефть - продукт длительного распада, она очень быстро покрывает поверхность воды тонким слоем, а образовавшаяся нефтяная плёнка ограничивает доступ света и воздуха.

Агентство по охране окружающей среды США (US Environmental Protection Agency) эффект разлива нефти описывает так: через 10 минут после попадания одной тонны нефти в воду, на её поверхности образуется нефтяное пятно толщиной 10 мм. Со временем толщина плёнки уменьшается до 1 мм., а площадь пятна увеличивается. Одна тонна нефти может покрыть водное пространство площадью до 122 км. В дальнейшем изменения происходят под воздействием погоды, ветра и волн. Пятно обычно дрейфует по воле ветра, со временем оно распадается на более мелкие пятна, которые могут удаляться на довольно значительные расстояния от места разлива. Сильный ветер, шторм ускоряют процесс дисперсии плёнки. Во время катастроф, связанных с разливом нефти, не происходит массовой одномоментной гибели всей флоры и фауны в районе загрязнения, однако, такие техногенные катастрофы имеют очень негативные последствия в средне- и долгосрочной перспективе. Особенно страдают в результате разливов организмы, обитающие в прибрежной зоне, на дне или на поверхности воды.

Особенно уязвимы к разливам нефти птицы, обитающие и проводящие большую часть жизни на воде. В результате внешнего загрязнения нефтью разрушается их оперение, спутываются перья, нефть вызывает раздражение глаз, и, в конце концов, птица погибает. Средние и крупные разливы нефти вызывают гибель до 5 тысяч птиц. Особенно чувствительны к воздействию нефти яйца птиц, даже малое количество нефти может стать причиной их гибели. Отравляющий эффект усиливается, если авария произошла в непосредственной близости от городов или любых других населённых пунктов, так как нефть и нефтепродукты в сочетании с иными загрязнителями антропогенного происхождения образуют ещё более опасные "коктейли".

По данным, предоставленным Международным исследовательским центром спасения птиц(IBRRC), учёные которого занимаются спасением пернатых, пострадавших от разливов нефти, постепенно люди учатся спасать птиц. Так, специалистам этой организации в 1971 году удалось спасти только 16% птиц, пострадавших от разлива нефти в заливе Сан-Франциско. В 2005 году эта цифра составила 78%, в этом же году Центр занимался спасением птиц на островах Прибылова, в Южной Каролине, Луизиане и в ЮАР. По подсчётам центра, чтобы очистить от нефти одну птицу, необходимы 2 человека, 45 минут времени и около одной тысячи литров чистой воды. После этого отмытой от нефти птице для обогрева и адаптации требуется время от нескольких часов до нескольких суток. Птицу нужно кормить, оберегать от стресса, который вызван шоком от загрязнения нефтяной плёнкой и близким общением с людьми.

Разливы нефти пагубно отражаются и на морских млекопитающих. Полярные медведи, морские выдры, тюлени и новорожденные морские котики, у которых при рождении уже имеется мех, погибают чаще других. Их загрязнённый нефтью мех спутывается и теряет способность к удерживанию тепла и воды. Нефть сильно влияет на жировой слой тюленей и китообразных, усиливая расход тепла. Попадая на кожу и глаза, она вызывает раздражение, в результате чего животные теряют способность к нормальному плаванию. Нефть, попадая в организм животных, может вызвать желудочно-кишечные кровотечения, интоксикацию печени, почечную недостаточность и нарушения кровяного давления. Кроме того, испарения нефти в зоне большого разлива, либо в непосредственной близости от него, так же губительны для млекопитающих.

Рыба подвергается воздействию разливов нефти при употреблении загрязнённой пищи, воды, а также, если соприкосновение с нефтью происходит во время движения икры. Большое количество рыбы (исключая молодь) обычно гибнет при серьёзных разливах нефти. Но токсическое воздействие сырой нефти и нефтепродуктов на различные виды рыб влияет по-разному, так концентрация нефти в воде в количестве 0.5 миллионной доли, способна привести к гибели форели.

Наиболее чувствительны к воздействию нефти личинки и молодь рыб. Икра, находящаяся на поверхности воды и молодь на мелководье, при разливах нефти, как правило, погибают.

На беспозвоночные организмы разливы нефти могут влиять от одной недели до десяти лет. Степень влияния зависит от вида нефти и обстоятельств, при которых произошёл разлив. Чаще всего беспозвоночные погибают в прибрежной зоне, в отложениях или в глубине вод. В больших объёмах воды колонии беспозвоночных (зоопланктон) быстрее восстанавливаются до прежнего состояния, чем те, которые обитают в небольших акваториях.

Растения водоёмов погибают полностью при концентрации в 1% полиароматических углеводородов, образующихся в процессе сгорания нефти.

Нефть и нефтепродукты нарушают состояние покровов почвы, деформируют структуру биоценозов. Беспозвоночные почвенные микроорганизмы и бактерии, подвергшиеся интоксикации лёгкими фракциями нефти, не способны качественно выполнять свои важнейшие функции, возложенные на них природой.

Подобные техногенные катаклизмы наносят огромный ущерб не только животному и растительному миру. Серьёзные убытки терпят и местные рыбаки, индустрия туризма (отели и рестораны) и те предприятия, деятельность которых требует большого количества чистой воды.

При разливе нефти в пресном водоёме местное население может испытывать трудности с питьевой водой, так как коммунальным службам становится сложнее очищать воду, поступающую в водопроводы.

Долгосрочный эффект подобных техногенных катастроф оценить достаточно сложно. В среде учёных есть две противоположные точки зрения. Одна группа учёных считает, что разливы нефти способны оказывать негативное воздействие на экосистему на протяжении долгих лет и даже десятилетий, другая придерживается мнения, что последствия разливов достаточно серьёзны, однако, пострадавшие экосистемы способны восстановиться за относительно небольшой срок.

Урон от крупномасштабных разливов нефти подсчитать достаточно трудно. Он зависит от нескольких факторов: типа нефтепродуктов, экологического состояния района, в котором произошёл разлив, погоды, времени года, океанских и морских течений, состояния рыболовства и туризма в регионе и других причин.

Экологические последствия разливов нефти носят трудно учитываемый характер, поскольку нефтяное загрязнение нарушает многие естественные процессы и взаимосвязи, существенно изменяет условия обитания всех видов живых организмов и накапливается в биомассе.
Нефть является продуктом длительного распада и очень быстро покрывает поверхность вод плотным слоем нефтяной пленки, которая препятствует доступу воздуха и света.

Агентство США по Охране окружающей среды (US Environmental Protection Agency) следующим образом описывает эффект разлива нефти . Через 10 минут после того, как в воде оказалась одна тонна нефти, образуется нефтяное пятно, толщина которого составляет 10 мм. С течением времени толщина пленки уменьшается (до менее 1 миллиметра), в то время, как пятно расширяется. Одна тонна нефти способна покрыть площадь до 12 квадратных километров. Дальнейшие изменения происходят под воздействием ветра, волн и погоды. Обычно пятно дрейфует по воле ветра, постепенно распадаясь на более мелкие пятна, которые способны удаляться на значительные расстояния от места разлива. Сильные ветры и штормы ускоряют процесс дисперсии пленки.

Международная Ассоциация нефтяной индустрии по сохранению окружающей среды (International Petroleum Industry Environmental Conservation Association) указывает, что во время катастроф не происходит одномоментной массовой гибели рыб, пресмыкающихся, животных и растений. Однако в средне- и долгосрочной перспективе влияние разливов нефти крайне негативно. Разлив тяжелее всего бьет по организмам, обитающим в прибрежной зоне, особенно обитающим на дне или на поверхности.

Птицы, которые большую часть жизни проводят на воде, наиболее уязвимы к разливам нефти на поверхности водоемов . Внешнее загрязнение нефтью разрушает оперение, спутывает перья, вызывает раздражение глаз. Гибель является результатом воздействия холодной воды. Разливы нефти от средних до крупных вызывают обычно гибель 5 тысяч птиц. Очень чувствительны к воздействию нефти яйца птиц. Небольшое количество некоторых типов нефти может оказаться достаточным для гибели в период инкубации.

Если авария произошла неподалеку от города или иного населенного пункта, то отравляющий эффект усиливается, потому что нефть/нефтепродукты образуют опасные "коктейли" с иными загрязнителями человеческого происхождения.

По данным Международного исследовательского центра спасения птиц (International Bird Rescue Research Center), специалисты которого занимаются спасением пернатых, пострадавших от разливов нефти, люди постепенно учатся спасать птиц . Так, в 1971 году экспертам этой организации удалось спасти лишь 16% птиц, ставших жертвами разлива нефти в заливе Сан-Франциско - в 2005 году этот показатель приблизился к 78% (в том году Центр выхаживал птиц на островах Прибылова, в Луизиане, Южной Каролине и в ЮАР). По данным Центра, для того, чтобы отмыть одну птицу, требуется два человека, 45 минут времени и 1,1 тысяч литров чистой воды. После этого вымытой птице требуется от нескольких часов до нескольких суток обогрева и адаптации. Кроме того, ее следует кормить и оберегать от стресса, вызванного шоком от покрытия нефтяной пленкой, тесным общением с людьми и пр.

Разливы нефти приводят к гибели морских млекопитающих. Морские выдры, полярные медведи, тюлени, новорожденные морские котики (которые выделяются наличием меха) погибают наиболее часто. Загрязненный нефтью мех начинает спутываться и теряет способность удерживать тепло и воду. Нефть, влияя на жировой слой тюлений и китообразных, усиливает расход тепла. Кроме того, нефть может вызвать раздражение кожи, глаз и препятствовать нормальной способности к плаванию.

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.

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. 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.

Влияние разливов нефти на беспозвоночные организмы может длиться от недели до 10 лет. Это зависит от вида нефти; обстоятельств, при которых произошел разлив и его влияния на организмы. Беспозвоночные чаще всего гибнут в прибрежной зоне, в отложениях или же в толще воды. Колонии беспозвоночных (зоопланктон) в больших объемах воды возвращаются к прежнему (до разлива) состоянию быстрее, чем те, которые находятся в небольших объемах воды.

Растения водоемов полностью погибают, если концентрация полиароматических углеводородов (образуются в процессе сгорания нефтепродуктов) достигает 1%.

Нефть и нефтепродукты нарушают экологическое состояние почвенных покровов и в целом деформируют структуру биоценозов. Почвенные бактерии, а также беспозвоночные почвенные микроорганизмы и животные не в состоянии качественно выполнять свои важнейшие функции в результате интоксикации легкими фракциями нефти.

От подобных аварий страдает не только животный и растительный мир. Серьезные убытки несут местные рыбаки, отели и рестораны. Кроме того, с проблемами сталкиваются и иные отрасли экономики, особенно те предприятия, деятельность которых нуждается в большом количестве воды. В случае, если разлив нефти происходит в пресном водоеме, негативные последствия испытывает на себе и местное население (например, коммунальным службам намного сложнее очищать воду, поступающую в водопроводные сети) и сельское хозяйство.
Долговременный эффект подобных происшествий точно неизвестен: одна группа ученых придерживается мнения, что разливы нефти оказывают негативное воздействие на протяжении многих лет и даже десятилетий, другая - что краткосрочные последствия крайне серьезны, однако за достаточно короткое время пострадавшие экосистемы восстанавливаются.

Ущерб от крупномасштабных разливов нефти подсчитать достаточно сложно . Он зависит от многих факторов, таких, как тип разлитых нефтепродуктов, состояния пострадавшей экосистемы, погоды, океанских и морских течений, времени года, состояния местного рыболовства и туризма и пр.

Материал подготовлен на основе информации открытых источников

Согласно российскому законодательству в области реагирования на разливы нефти, принята следующая классификации чрезвычайных ситуаций, связанных с разливами нефти в море:

• · разлив локального значения - это разлив, для ликвидации которого достаточно сил и средств, находящихся на объекте или в непосредственной близости от него. Это разлив, не превышающий 500 т. Он ликвидируется собственными силами организации или силами и средствами взаимодействующих организаций, привлекаемых на договорной основе;
• · разлив регионального значения - это разлив нефти, для ликвидации которого требуется привлечения сил и средств, находящихся в регионе. Обычно это разливы, не превышающие 5 тыс. т. Руководство операциями по их ликвидации возложено на бассейновые управления Госморспасслужбы - БАСУ. БАСУ также ликвидируют разливы нефти локального значения, если они произошли вне зоны ответственности организации, осуществляющей операции с нефтью, или эта организация не в состоянии ликвидировать разлив нефти собственными силами;
• · разлив федерального значения - это разлив более 5 тыс. т и для его ликвидации требуется привлечение сил и средств других бассейнов или сопредельных государств. Непосредственное руководство работами по сбору нефти в море возлагается на Федеральную службу морского и речного транспорта Минтранса России.

При разливах нефти регионального и федерального значения, произошедших в зоне ответственности предприятий, которые занимаются перевалкой нефти, штаб руководства операциями (ШРО) организации обращается за помощью в ШРО более высокого уровня (региональный или федеральный). Он принимает решение оказать помощь организации и выделить необходимые средства или принять руководство операциями на себя и ввести в действие Региональный план по предотвращению и ликвидации аварийных разливов нефти в Российской зоне ответственности на соответствующем бассейне или Федеральный план ликвидации разливов нефти в море.

Экологические последствия разливов нефти носят трудно учитываемый характер, поскольку нефтяное загрязнение нарушает многие естественные процессы и взаимосвязи, существенно изменяет условия обитания всех видов живых организмов и накапливается в биомассе.

Нефть является продуктом длительного распада и очень быстро покрывает поверхность вод плотным слоем нефтяной пленки, которая препятствует доступу воздуха и света.

Агентство США по Охране окружающей среды (US Environmental Protection Agency) следующим образом описывает эффект разлива нефти. Через 10 минут после того, как в воде оказалась одна тонна нефти, образуется нефтяное пятно, толщина которого составляет 10 мм. С течением времени толщина пленки уменьшается (до менее 1 миллиметра), в то время, как пятно расширяется. Одна тонна нефти способна покрыть площадь до 12 квадратных километров. Дальнейшие изменения происходят под воздействием ветра, волн и погоды. Обычно пятно дрейфует по воле ветра, постепенно распадаясь на более мелкие пятна, которые способны удаляться на значительные расстояния от места разлива. Сильные ветры и штормы ускоряют процесс дисперсии пленки.

Птицы, которые большую часть жизни проводят на воде, наиболее уязвимы к разливам нефти на поверхности водоемов. Внешнее загрязнение нефтью разрушает оперение, спутывает перья, вызывает раздражение глаз. Гибель является результатом воздействия холодной воды. Разливы нефти от средних до крупных вызывают обычно гибель 5 тысяч птиц. Очень чувствительны к воздействию нефти яйца птиц. Небольшое количество некоторых типов нефти может оказаться достаточным для гибели в период инкубации.

Если авария произошла неподалеку от города или иного населенного пункта, то отравляющий эффект усиливается, потому что нефть/нефтепродукты образуют опасные "коктейли" с иными загрязнителями человеческого происхождения.

Разливы нефти приводят к гибели морских млекопитающих. Морские выдры, полярные медведи, тюлени, новорожденные морские котики (которые выделяются наличием меха) погибают наиболее часто. Загрязненный нефтью мех начинает спутываться и теряет способность удерживать тепло и воду. Нефть, влияя на жировой слой тюлений и китообразных, усиливает расход тепла. Кроме того, нефть может вызвать раздражение кожи, глаз и препятствовать нормальной способности к плаванию.

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.

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. 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.

Влияние разливов нефти на беспозвоночные организмы может длиться от недели до 10 лет. Это зависит от вида нефти; обстоятельств, при которых произошел разлив и его влияния на организмы. Беспозвоночные чаще всего гибнут в прибрежной зоне, в отложениях или же в толще воды. Колонии беспозвоночных (зоопланктон) в больших объемах воды возвращаются к прежнему (до разлива) состоянию быстрее, чем те, которые находятся в небольших объемах воды.

Растения водоемов полностью погибают, если концентрация полиароматических углеводородов (образуются в процессе сгорания нефтепродуктов) достигает 1%.

Локализация разливов нефти и нефтепродуктов

Основными средствами локализации разливов нефти и нефтепродуктов в акваториях являются боновые заграждения. Главные функции боновых заграждений: предотвращение растекания нефти на водной поверхности, уменьшение концентрации нефти для облегчения цикла уборки, и отвод (траление) нефти от наиболее экологически уязвимых районов.

В зависимости от применения боны подразделяются на три класса: I класс - для защищенных акваторий (реки и водоемы); II класс - для прибрежной зоны (для перекрытия входов и выходов в гавани, порты, акватории судоремонтных заводов); III класс - для открытых акваторий.

Боновые заграждения также подразделяются на: самонадувные - для быстрого разворачивания в акваториях; тяжелые надувные - для ограждения танкера у терминала; отклоняющие - для защиты берега, ограждений нефти и нефтепродуктов; несгораемые - для сжигания нефти и нефтепродуктов на воде; сорбционные - для одновременного сорбирования нефти и нефтепродуктов.

Все типы боновых заграждений состоят из следующих основных элементов: поплавка, обеспечивающего плавучесть бона; надводной части, препятствующей перехлестыванию нефтяной пленки через боны (поплавок и надводная часть иногда совмещены); подводной части (юбки), препятствующей уносу нефти под боны; груза (балласта), обеспечивающего вертикальное положение бонов относительно поверхности воды; элемента продольного натяжения (тягового троса), позволяющего бонам при наличии ветра, волн и течения сохранять конфигурацию и осуществлять буксировку бонов на воде; соединительных узлов, обеспечивающих сборку бонов из отдельных секций; устройств для буксировки бонов и крепления их к якорям и буям.

При разливах ННП в акваториях рек, где локализация бонами из-за значительного течения затруднена или вообще невозможна, рекомендуется сдерживать и изменять направление движения нефтяного пятна судами-экранами, струями воды из пожарных стволов катеров, буксиров и стоящих в порту судов.

В качестве локализующих средств при разливе ННП на почве применяют целый ряд различных типов дамб, и сооружение земляных амбаров, запруд или обваловок, траншей для отвода ННП. Использование определенного вида сооружений обуславливается рядом факторов: размерами разлива, расположением на местности, временем года и др.

Для сдерживания разливов известны следующие типы дамб: сифонная и сдерживающая дамбы, бетонная дамба донного стока, переливная плотинная дамба, ледяная дамба.

После того как разлившуюся нефть удается локализовать и сконцентрировать, следующим этапом является ее ликвидация.

Методы ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов

Существует несколько методов ликвидации разлива ННП: механический, термический, физико-химический и биологический.

Одним из главных методов ликвидации разлива ННП является механический сбор нефти. Наибольшая эффективность его достигается в первые часы после разлива. Это связано с тем, что толщина слоя нефти остается достаточно большой. При малой толщине нефтяного слоя, большой площади его распространения и постоянном движении поверхностного слоя под воздействием ветра и течения механический сбор достаточно затруднен. Помимо этого осложнения могут возникать при очистке от ННП акваторий портов и верфей, которые зачастую загрязнены всевозможным мусором, щепой, досками и другими предметами, плавающими на поверхности воды.

Термический метод, основанный на выжигании слоя нефти, применяется при достаточной толщине слоя и непосредственно после загрязнения, до образования эмульсий с водой. Этот метод применяется в сочетании с другими методами ликвидации разлива.

Физико-химический метод с использованием диспергентов и сорбентов эффективен в тех случаях, когда механический сбор ННП невозможен, например, при малой толщине пленки или когда разлившиеся ННП представляют реальную угрозу наиболее экологически уязвимым районам. Сорбенты при взаимодействии с водной поверхностью начинают немедленно впитывать ННП, максимальное насыщение достигается в период первых десяти секунд (если нефтепродукты имеют среднюю плотность), после чего образуются комья материала, насыщенного нефтью.

В крайних случаях, если пятно движется, например, к заповедным местам, его могут обрабатывать диспергентами. Они представляют собой специальные химические вещества, которые расщепляют нефтяную пленку и не дают ей распространяться. Однако диспергенты негативно влияют на окружающую среду.

Биологический метод используется после применения механического и физико-химического методов при толщине пленки не менее 0,1 мм. Биоремедитация - это технология очистки нефтезагрязненной почвы и воды, в основе которой лежит использование специальных, углеводородоокисляющих микроорганизмов или биохимических препаратов. Число микроорганизмов, способных ассимилировать нефтяные углеводороды, относительно невелико. В первую очередь это бактерии, в основном представители рода Pseudomonas, и определенные виды грибков и дрожжей. При температуре воды 15-25 Сє и достаточной насыщенности кислородом микроорганизмы могут окислять ННП со скоростью до 2 г/кв м водной поверхности в день. При низких температурах бактериальное окисление происходит медленно, и нефтепродукты могут оставаться в водоемах длительное время - до 50 лет.

При выборе метода ликвидации разлива ННП необходимо учитывать следующее: все работы должны быть проведены в кратчайшие сроки; проведение операции по ликвидации разлива ННП не должно нанести больший экологический ущерб, чем сам аварийный разлив.

Крупнейшие разливы:

В 1978 году танкер Amoco Cadiz сель на мель неподалеку от побережья Бретани (Франция). Из-за штормовой погоды спасательную операцию провести было невозможно. На тот момент эта авария была крупнейшей экологической катастрофой в истории Европы. Подсчитано, что погибли 20 тыс. птиц. В спасательных работах принимали участие более 7 тыс. человек. В воду вылилось 223 тысячи тонны нефти, образовав пятно размером в две тысячи квадратных километров. Нефть распространилась также на 360 километров побережья Франции. По мнению некоторых ученых, экологическое равновесие в этом регионе не восстановилось до сих пор.

• 2. В 1979 году произошла крупнейшая в истории авария на мексиканской нефтяной платформе Ixtoc I. В результате, в Мексиканский залив вылилось до 460 тыс. тонн сырой нефти. Ликвидация последствий аварии заняла почти год. Любопытно, что впервые в истории были организованы специальные рейсы по эвакуации морских черепах из зоны бедствия. Утечку остановили лишь через девять месяцев, за это время в Мексиканский залив попало 460 тыс. тонн нефти. Общая сумма ущерба оценивается в $1,5 млрд.
• 3. Также в 1979 году произошел крупнейший в истории разлив нефти, вызванный столкновением танкеров. Тогда в Карибском море столкнулись два танкера: Atlantic Empress и Aegean Captain. В результате аварии в море попало почти 290 тыс. тонн нефти. Один из танкеров затонул. По счастливому стечению обстоятельств, катастрофа произошла в открытом море, и ни одно побережье (ближайшим был остров Тринидад) не пострадало.

К сожалению, любая деятельность человека приводит в той или иной мере к загрязнению окружающей среды и изменению экологической обстановки в районе его деятельности. И деятельность по обеспечению цивилизации энергией здесь не исключение. Добыча нефти, ее транспортировка, переработка и использование, принося несомненную пользу человечеству, также не обходится без серьезных экологических последствий.

Города в ядовитой дымке

Бурное развитие автомобильной промышленности принесло людям невиданную прежде мобильность, и значительно преобразило наш образ жизни. Для каждого отдельного человека личный автомобиль дает множество преимуществ. В совокупности же массовая автомобилизация приводит к значительным негативным экологическим последствиям. Парк действующего автотранспорта в мире давно уже перевалил за 1 миллиард автомобилей. И все эти автотранспортные средства ежедневно сжигают огромное количество топлива, выделяя такое же огромное количество выхлопных газов.

Уже к середине двадцатого века смог стал неотвратимым явлением больших городов развитых стран. Источник смога поначалу был неясен и вызывал множество бурных обсуждений и споров. Высказывались различные версии его происхождения. То ли это результат работы промышленных предприятий, действующих в городской черте. То ли множества печей используемых в домашнем хозяйстве. То ли результат сжигания городского мусора.

Надо сказать, что городской смог – явление, с которым люди больших городов сталкивались, уже начиная с эры массового использования угля в качестве топлива. Но в эпоху угля причина смога была довольно быстро определена (смешение дыма и диоксида серы) и были выработаны пути ее решения (перевод промышленных предприятий с угля на природный газ). Причина появления смога при отсутствии углесжигающих производств оставалась загадкой.

Точку во всех спорах поставил Хааген-Смит, профессор Калифорнийского института технологий. Именно он выяснил причину и описал процесс образования нового типа смога – фотохимического. Основной причиной этого вида смога были названы продукты неполного сгорания топлива в двигателях автомобилей. Выхлопы автомобилей, смешиваясь с озоном, парами углеводородсодержащих продуктов и перекиси нитратов под воздействием солнечных лучей и образуют эту ядовитую дымку, от которой начинает саднить легкие.

Исследования Хаагена-Смита, встреченные поначалу с большим скепсисом, затем полностью подтвердились. После этого ему был присвоен неофициальный титул «отца смога», хотя это не очень-то ему импонировало.

Нефть и Глобальное потепление

Смог – не единственное последствие широкого использования нефти. Потребление нефти и продуктов на ее основе может загрязнять воздух различными способами. Сегодня многие ученые сходятся во мнении, что газы, попадающие в атмосферу при добыче и использовании нефти, в значительной степени усиливают парниковый эффект.

Парниковые газы, скапливаясь в верхних слоях атмосферы, способствуют увеличению приповерхностной температуры планеты. Основные парниковые газы (в порядке их влияния) – это водяной пар, углекислый газ, метан, озон. По мнению ученых, наблюдаемое в последние десятки лет потепление вызвано в основном повышением концентрации углекислого газа в атмосфере Земли. Причем подавляющая часть углекислого газа образуется в результате деятельности человека.

Глобальное потепление, то есть постепенное увеличение температуры атмосферы Земли, может привести к катастрофическим последствиям. Ожидается, что таяние ледников приведет к повышению уровня Мирового океана, затоплению значительной части суши, увеличению количества выпадающих осадков. Произойдет значительное изменение климата, в результате чего участятся природные катаклизмы, такие как наводнения, ураганы, смерчи; усилится их интенсивность.

Надо сказать, что не все ученые согласны с концепцией глобального потепления, а некоторые, соглашаясь с самим процессом потепления, отвергают влияние на него факторов вызванных человеческой деятельностью. Как бы там ни было идея снижения выбросов парниковых газов, в том числе от сжигания нефтяного топлива, выглядит вполне разумной.

Аварии и разливы нефти

Приводит и к другим значительным экологическим последствиям. Особенно опасны экологические катастрофы на море. Поскольку нефть легче воды, она растекается по воде тонкой пленкой на значительную площадь. Разливы нефти сопровождаются массовой гибелью морских млекопитающих, птиц, рептилий. Наносится ущерб рыбному промыслу. Залитые нефтью пляжи отпугивают туристов и наносят вред прибрежной экосистеме, часто непоправимый.

Аварии танкеров на море происходят с самого начала их использования. Одна из крупнейших аварий, получившая громкий резонанс, произошла с нефтяным танкером Эксон Вальдез (Exxon Valdez) в 1989 году. Танкер компании Эксон должен был перевезти нефть с Аляски в Калифорнию, но неожиданно у берегов Аляски сел на мель, налетев на риф Блай. В результате в море вылилось 260 тысяч баррелей нефти.

Хотя объемы разлившейся нефти в этой катастрофе были не самыми крупными в череде других морских аварий, но урон, который разлившаяся нефть принесла природной экосистеме Аляски, был признан самым катастрофическим для своего времени. Эта авария долгое время оставалась наиболее разрушительной для экологии катастрофой, которая когда-либо происходила на море. Но прошел 21 год и другая катастрофа затмила собой аварию танкера Эксон Вальдез. Только на этот раз авария произошла не с танкером.

Аварии на море происходят не только при транспортировке нефти. Морские платформы, с которых производится бурение скважин и добыча нефти на морском шельфе, также становятся причиной катастрофических разливов нефти.

Самая крупная нефтяная техногенная катастрофа на море произошла в 2010 году. Взрыв, произошедший на нефтяной платформе Дипуотер Хорайзон (Deepwater Horizon), привел к крупнейшему разливу нефти на море в истории нефтедобычи. По некоторым оценкам за время прошедшее с начала аварии в Мексиканский залив вытекло около 5 миллионов баррелей нефти (более 670 тысяч тонн). Нефтяное пятно, образовавшееся в результате разлива, достигло площади 75 тысяч квадратных километров.

Последствия были катастрофическими не только для экологии, но и для самой компании ВР, которая являлась владельцем лицензии на добычу нефти. Чтобы покрыть все затраты на ликвидацию самой аварии, последствий разлива нефти и выплату всех компенсаций пострадавшим, компании пришлось продать часть своих активов, а сама она долгое время балансировала на грани банкротства.

Надо сказать, что нефть попадает в Мировой океан не только в результате аварийных разливов. Гораздо большее количество нефти попадает в водные бассейны естественным путем по существующим в земной коре разломам. Естественные выходы нефти существуют во многих районах морей и океанов. По существующим разломам нефть, как правило, просачивается постепенно в небольших объемах. Вокруг таких выходов нефти даже образуется своя экосистема. Опасность техногенных разливов в том, что они происходят в короткое время в значительных объемах. Они нарушают сложившуюся экосистему и ведут к массовой гибели морских обитателей.

Борьба с экологическими последствиями

Эти и другие негативные факторы, сопровождающие широкое использование нефти в современной цивилизации, вызывают обоснованную озабоченность и требуют разработки мер по их предотвращению и снижению их негативного воздействия.

Чтобы снизить неблагоприятное воздействие нефтедобычи на окружающую среду в отрасли придерживаются высоких экологических стандартов деятельности. Для предотвращения аварий в компаниях внедряются новые стандарты деятельности, учитывающие прошлый негативный опыт, культивируется культура безопасного ведения работ. Разрабатываются технические и технологические средства, предотвращающие риск возникновения аварийных ситуаций.

Ученые разрабатывают новые методы борьбы с загрязнением. Например, применение специальных реагентов-диспергентов позволяет ускорить сбор разлившейся нефти с поверхности воды. Искусственно выведенные бактерии-деструкторы, распыленные на нефтяное пятно, способны в короткие сроки переработать нефть, превращая ее в более безопасные продукты.

Для предотвращения растекания нефтяных пятен широко используются так называемые боновые заграждения. Также практикуется выжигание нефти с поверхности воды.

Для борьбы с загрязнением атмосферы парниковыми газами разрабатывают различные технологии по улавливанию углекислого газа и его утилизации. Государственные органы вводят новые экологические стандарты. Например, стандарты, регулирующие содержание вредных веществ в выхлопных газах автомобилей. Эти стандарты направлены как на совершенствование двигателей автомобилей, так и на улучшение характеристик выпускаемого топлива. В России, например, стандарт Евро-5 действует на все ввозимые автомобили с 1 января 2014 года. А переход на топлива стандарта Евро-5 предусмотрен с 1 января 2016 года.

Киселева Полина

Скачать:

Предварительный просмотр:

КИСЕЛЕВА Полина Алексеевна

Краснодарский край, г.Армавир

МБОУ-СОШ № 2, 6 класс

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ПРОЕКТ

РАЗЛИВ НЕФТИ КАК ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ КАТАСТРОФА

Научный руководитель: Рогозина Ирина Геннадьевна, учитель биологи МБОУ-СОШ № 2

НАУЧНАЯ СТАТЬЯ

Введение.

Актуальность темы

Данная проблема является актуальной уже многие годы. Она встала перед экологами всех стран в момент появления и развития нефтяной промышленности. По истечении многих лет данный вопрос не потерял своей актуальности, и проблема, связанная с разливом нефти в Мировом океане, продолжает набирать свои обороты.

Нефть не только «черное золото», как принято ее называть, но и «черная смерть», о чем, к сожалению, известно не каждому. Вторичной целью данного проекта является последующее просвещение учащихся моей школы, что так же является актуальным в период формирования их экологической грамотности.

Хотелось бы отметить, что данный проект является очень значимым не только для нас, школьников, но и для каждого жителя Земли. Проблема защиты окружающей среды существовала всегда и, хотелось бы, чтобы каждый человек задумался над этим.

Цель работы:

Доказать, что проблема разлива нефти является смертельно опасной для многих живых организмов и сложнейшей по способу своего устранения.

Задачи:

1. Изучить литературу по исследуемой теме

2. Провести ряд экспериментов, воссоздав экологическую катастрофу в домашних условиях

3. Исследовать возможные варианты очищения воды от последствий разлива нефти

4. Проанализировать полученные результаты

5. Сделать вывод

6. Представить свою работу учащимся школы

Объект исследования

Нефть

Предмет исследования

Последствия разлива нефти и способы очистки воды

Гипотеза:

Разлив нефти – экологическая катастрофа, являющаяся смертельной для многих живых организмов и сложнейшей по способу своего устранения.

Методы исследования:

Изучение дополнительной литературы по теме;

Проведение опроса и обработка его результатов;

Изучение возможных способов очистки воды при разливе нефти, подбор подобных способов для моделирования ситуации в домашних условиях;

Проведение экспериментов;

Анализ данных и формулировка вывода;

Создание учебной презентации по теме.

Теоретическая часть

Нефть и нефтепродукты оказывают вредное воздействие на многие живые организмы и пагубно влияют на все звенья биологической цепи. Далеко в море и на пляже можно видеть небольшие шарики смолоподобного вещества, огромные блестящие пятна и бурую пену. Ежегодно в океан попадает более 10 млн. т. нефти, и по крайней мере половина из них попадает из источников на суше (нефтеперерабатывающие заводы, нефтезаправочные станции). Большое количество нефти поступает в океан в результате естественного просачивания со дна океана, но сколько именно определить сложно.

Наибольшие потери нефти связаны с ее транспортировкой из районов добычи. Аварийные ситуации, слив за борт танкерами промывочных и балластных вод, - все это обуславливает присутствие постоянных полей загрязнения на трассах морских путей.

Нефтяные пленки на поверхности морей и океанов могут нарушать обмен энергией, теплом, влагой и газами между океаном и атмосферой. В конечном итоге наличие нефтяной пленки на поверхности океана может повлиять не только на физико-химические и гидробиологические условия в океане, но и на баланс кислорода в атмосфере

Очень подробно о химическом и биологическом влиянии нефти говорит Петер А. Алберс в своем выступлении по теме «Разливы нефти и окружающая среда» на Симпозиуме по нефти 1990 г.

Из вышесказанного становится понятно, что перед человечеством остро становится проблема очистки водных ресурсов от нефтепродуктов. На данный момент существует несколько способов, которыми пользуются при разливе нефтепродуктов и загрязнении водоемов нефтью. Возникает вопрос, какой же из них более эффективен и безопасен? В последнее время ученые выступают за рациональность использования двух из них.

Ученые Института экологии и генетики микроорганизмов Перми искали новый способ биоочистки нефтяных загрязнений, и нашли его в самой природе.

«Это микроорганизмы, выделенные из мест загрязнения, которые обладают способностью использовать в качестве источника питания нефтяные углеводороды», - рассказывает Ирина Ившина, заведующая лабораторией Института экологии и генетики микрооганизмов УрО РАН.

В данное время возможности биоочистки в России по статистике используют только на треть, несмотря на то, что затраты на биоочистку дешевле остальных способов

Студенты из Томского Политехнического Университета придумали, как безопасно устранять разливы нефти. С этой разработкой они стали победителями на конкурсе Young Vision Award на самую лучшую идею о том, как сделать добычу нефти и газа экологически безопаснее и гуманнее.

Суть идеи состоит в том, чтобы использовать торф, как сорбент для утилизации разливов нефти. При разливе нефть образует на поверхности воды прочную пленку, которую очень трудно устранить. Эксперименты студентов показали, что торф легко разрушает пленку, минимизируя вредное воздействие

Кто же все-таки прав: пермские ученые или томские студенты? А может, есть другие, более эффективные способы очистки?

На мой взгляд, точка зрения студентов об очистке поверхности воды от нефти с помощью торфа более экологически верная. Торф – органическое, экологически чистое вещество. А каких побочных воздействий на экосистему следует ожидать от микроорганизмов пока не понятно.

Для наилучшего понимания общественного мнения по данному вопросу, мной был проведен опрос (учащихся школы, соседей и коллег родителей, прохожих на улице). Основным вопросом было мнение о том, какой способ очистки воды после разлива нефти кажется опрашиваемому наиболее эффективным и безопасным для экосистемы. В опросе приняло участие 200 человек (135 учащихся и 65 взрослых). Обработав данные полученные в ходе опроса, я получила следующие результаты:

Данный опрос показал, что среди учащихся школы, как и среди взрослых жителей нашего города, нет единого мнения о наиболее эффективном и безопасном способе очистки воды. Так же в ходе опроса было выявлено:

Все опрошенные считают, что разлив нефти опасен для жизни и здоровья живых организмов;

Большинство (83%) убеждены, что мероприятия по устранению последствий разлива нефти, дорогостоящая и трудоемкая процедура;

67% - считают, что невозможно полностью очистить воду после разлива нефти, 29% затрудняются с ответом на этот вопрос, 4% ответили, что сделать это совсем не сложно;

К сожалению, совсем немногие (19%) ответили, что хотели бы принять участие в очистке воды и помощи животным, пострадавшим от разлива нефти.

Вывод:

Разлив нефти – экологическая катастрофа, последствия от которой могут привести к серьезному загрязнению вод, смерти и болезням живых организмов. Очистка воды и оказание помощи пострадавшим животным дорогостоящая и трудоемкая процедура. Существует несколько способов очистки воды, однако, до сих пор нет единого мнения о том, какой из них наиболее безопасен и эффективен.

Практическая часть

Опыт 1. Имитация разлива нефти.

В два широких стакана я налила воду (не доливая 2 см до края). В каждый стакан добавила по 2 столовой ложки растительного масла. Масло растеклось по поверхности воды тонкой пленкой, точно такой же какую образует в природе разлившаяся нефть.

Опыт 2. Оценка влияния разлившейся «нефти» на животных.

Птицы.

Все птицы покрыты перьями, и влияние нефти на птиц в первую очередь обусловлено ее влиянием на их перья. Именно поэтому для данного опыта я взяла перо птицы. Провела им несколько раз по масляному пятну. Прежде красивое, пушистое и широкое, перо утратило свою форму, склеившись и вытянувшись вдоль стержня.

Сможет ли после этого выжить птица? Без вмешательства человека нет.

При попадании масла у птицы склеиваются перья, утрачиваются теплоизоляционные свойства, вследствие чего птицы не могут поддерживать нормальную температуру тела. Птицы покрыты густым слоем перьев. Их плотность обеспечивает почти полную изоляцию от воды. Нефть разрушает структуру перьев, и они больше не защищают кожу от охлаждения. Вдобавок у птиц нарушается способность плавать и летать из-за воздушной прослойки между телом и перьями. В результате птица глубже погружается в воду и часто уже не может больше добывать себе пищу. Если птица не умирает от голода, то рано или поздно она погибнет от переохлаждения.

Млекопитающие.

У всех млекопитающих есть кожа (покрытая или не покрытая шерстью), поэтому для того чтобы проверить влияние разлива нефти на млекопитающих, я нанесла небольшое количество масла на открытый участок кожи на своей руке. На коже образовалась блестящая жирная пленка, масло попало в поры. Смыть данное загрязнение без дополнительных средств оказалось достаточно проблематично. Кожа млекопитающих может частично впитать нефть.

Нужно отметить, что большинство морских млекопитающих все-таки покрыты мехом (морские выдры, тюлени, полярные медведи и пр.). Как и в случае с перьями птиц, мех слипается, перестает удерживать тепло.

Рыбы

«Рыбы подвергаются воздействию разливов нефти в воде при употреблении загрязненной пищи и воды, а также при соприкосновении с нефтью во время движения икры»

Кроме того, у всех животных нефть может вызвать раздражение кожи, глаз и препятствовать нормальной способности к плаванию/полету. Нефть попадает в желудок животных при попытке очистить перья/мех, приеме пищи.

«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»

Опыт 3. Очистка воды от последствий разлива «нефти»

Способы очистки воды при разливе нефти и подобные способы для моделирования ситуации в домашних условиях:

Я попробовала очистить воду от масла (имитирующего нефть) несколькими способами:

1. Попробовала вычерпать масло ложкой. Сделать это достаточно сложно. Мало того, что само масло прямо таки вытекает с поверхности ложки, возвращаясь на свою исходную позицию, так еще и большое количество воды вычерпывается из стакана вместе с капельками масла. Не думаю, что возможно таким образом очистить воду полностью, но даже если это и удастся сделать, большая часть воды так же будет удалена из стакана.

2. Сделала фильтр из воронки и ватных дисков. Пропустила воду, через самодельный фильтр. Этот способ оправдал мои надежды, но не полностью. Даже после этого вода всё равно не была абсолютно чистой.

3. Попробовала залить масло моющим средством. Честно признаться, результат меня несколько удивил. В начале, моющее средство прошло сквозь масляное пятно и опустилось на дно стакана, в то время как само пятно еще больше расползлось по поверхности воды. Необходимо было как-то соединить моющее средство с маслом, тогда я тщательно перемешала содержимое стакана ложкой. Результат – моющее средство разбило единое жирное пятно на мелкие масляные крупинки, обволакивая их, но не уничтожая.

4. Равномерно насыпала на нефтяное пятно порошок активированного угля. Масло приклеивается к угольным частицам. После этого пленку можно снять.

5. Попробовала засыпать масляное пятно. В один стакан насыпала древесные опилки, в другой – мелкий песок. Древесные опилки достаточно хорошо впитали масляное пятно. Однако и в этом случае очистить воду от последствий разлива будет достаточно сложно.

6. Налила на поверхность нефтяного пятна расплавленный парафин. При отвердевании он захватил масло. Твёрдая масса легко собирается механическим способом (ложкой).

Вывод: Из всех способов, испробованных мной в домашних условиях, наиболее эффективными оказались: напыление порошка активированного угля, засыпка древесными опилками и использование воска. Последний способ не может быть применен в крупномасштабных операциях по очистке воды. Так же, на мой взгляд, стоит обратить внимание на способ с фильтрацией воды, который можно применить при не глобальных попаданиях нефти в воду.

Заключение .

Данное исследование было посвящено проблеме разлива нефти и решению последствий данной экологической катастрофы. В начале работы я поставила перед собой цель: доказать существование проблемы разлива нефти как экологической катастрофы мирового значения. Данная цель достигнута в полной мере в результате выполнения всех поставленных задач. В результате исследования мной была подтверждена, выдвинутая в начале работы гипотеза о том, что экологическая катастрофа, связанная с разливом нефти является смертельной для многих живых организмов и сложнейшей по способу своего устранения. Данную гипотезу я подтвердила не только теоретически, но и проведя ряд практических экспериментов.

В результате работы я пришла к выводу:

Последствия от разлива нефти масштабны и ужасающи. Множество живых организмов погибает в результате этой экологической катастрофы. Люди пытаются минимизировать последствия подобных загрязнений. Однако справиться с ними достаточно сложно. В этом я убедилась на опытах, проведенных в домашних условиях. Не смотря на то, что масштаб моих экспериментов кажется мизерным в сравнение с площадями, загрязняемыми нефтью в природе, я в полной мере осознала насколько велико и сложно в своем устранении это экологическое горе.

В ходе своей работы я научилась исследовать литературу и выбирать основное, необходимое мне в данный момент из большого количества информации; узнала, как связана гибель птиц с нефтяным пятном, появляющимся в Мировом океане при разливе нефти; проведя практическую часть, в полной мере осознала последствия экологической проблемы, связанной с разливом нефти.

В дальнейшем я планирую продолжить свое исследование по данному направлению, исследовав другие экологические проблемы, связанные с мировым океаном, например, загрязнение вод пластиком и его влияние на окружающую среду. Также в мои планы входит присоединение к работе людей, занимающихся ликвидацией последствий разлива нефти (мне этого очень хочется, однако, я осознаю, что в ближайшее время данное желание является неисполнимым).

Список использованной литературы .

1. Охрана водных ресурсов / http://otherreferats.allbest.ru/ecology/00027704_0.html
2. Ученые открыли новые возможности биоочистки при разливах нефти / http://pronedra.ru/oil/2010/09/30/nauka/
3. Студенты из Томска придумали, как очищать воду от нефти. / http://neftegaz.ru/news/view/114106
4. Петер Х. Алберс Разливы нефти и живые организмы. Служба рыбы и дичи США.
5. Очистка воды от нефти /