Публикация научных статей.
Вход на сайт
E-mail:
Пароль:
Запомнить
Регистрация/
Забыли пароль?
Вакпрофи. Публикация статей ВАК, Scopus
Научные направления
Поделиться:
Статья опубликована в №54 (февраль) 2018
Разделы: Экология
Размещена 26.02.2018. Последняя правка: 27.02.2018.

Источники нефтяного загрязнения Мирового океана

Мусазаде Ольга Владимировна

специалист

фрилансер

инженер-эколог

Аннотация:
в статье выделяются основные источники загрязнения нефтью Мирового океана и последствия для окружающей среды при таком загрязнении, затрагивается проблема нефтедобычи в арктической зоне. При рассмотрении проблемы применялись методы анализа, синтеза, сравнения. В результате были выделены источники, создающие наибольшее загрязнение Мирового океана нефтью, а также предложены меры по снижению такого загрязнения.


Abstract:
The article highlights the main sources of oil pollution of the world ocean and the consequences for the environment with such pollution, touches upon the problem of oil production in the Arctic zone. Methods of analysis, synthesis and comparison were used in considering the problem. As a result, sources creating the greatest pollution of the world ocean with oil were identified, as well as measures to reduce such pollution were proposed.


Ключевые слова:
экология; нефть; мировой океан; загрязнение; окружающая среда

Keywords:
ecology; oil; world ocean; pollution; environment


УДК 504.054

Вода является источником жизни на земле. Загрязняя её, мы подвергаем человечество опасности человечество и всю глобальную экосистему. Одним из самых опасных и распространённых источников загрязнения Мирового океана является нефть.

В современном мире нефть является не только одним из важнейших полезных ископаемых, использование которого во многом определяет развитие энергетики и, как следствие, других отраслей современной мировой экономики. Доступ к месторождениям нефти имеет также политическое значение – не случайно в последние десятилетия участились политические и даже военные конфликты, в основе которых лежит обеспечение доступа к этому ценному ресурсу.

Одна из главных опасностей для здоровья океана – нефть. Наибольшую опасность представляют нефтехимические разработки на континентальном шельфе. Аварии на таких объектах всегда представляют угрозу для водных объектов, животного мира, атмосферы и почвы. Ярким примером здесь служит недавняя авария на нефтяной платформе в Мексиканском заливе.

Тема исследования является очень актуальной, поскольку в мире активно ведутся разработки месторождений континентальных шельфов, в том числе и в Российской Федерации. Арктический континентальный шельф Российской Федерации также является богатым на залежи нефти. Но разработка этого шельфа не застрахована от возможных аварийных ситуаций. Исходя из этого, необходимо детально изучать такие крупные разливы нефти, как в Мексиканском заливе. Это позволит в дальнейшем учесть возможные последствия, рассчитать риск, предотвратить возникновение аварийных ситуаций и усовершенствовать законодательство в сфере охраны окружающей среды.

Цель статьи – определение основных источников загрязнения нефтью Мирового океана.

Задачи статьи: определение нефти и ее значимости для человечества; выделение источников поступления нефти в Мировой океан; выделение источников наибольшего загрязнения Мирового океана; выделение основных негативных последствий поступления нефти в Мировой океан; определение основных направлений решения проблем загрязнения нефтью Мирового океана.

Материалами к статье послужили труды ученых, справочная информация интернет-ресурсов, картографический материал.

Методы статьи: анализ научных статей, статей информационных ресурсов, карт, синтез полученного материала, сравнение.

Научная новизна статьи заключается в том, что выделены источники поступления нефти в Мировой океан по объему загрязнения.

Для начала разберемся, что такое нефть и почему она опасна для жизни океана.

Нефть включает в себя много различных веществ. Основными элементами нефти являются углерод и водород, также в ее состав входят азот, кислород и сера. Сырая нефть практически не используется, она идет на переработку [4]. Чаще всего из нефти получают топливо, различных видов: бензин, керосин, дизель, мазут и масла. Также в результате переработки нефтепродуктов получают сложные полимерные соединения, которые например, используются при производстве пластика. Также из нефти получают ароматические углеводороды, которые используют в химической промышленности при производстве косметики, лекарственных средств, различных добавок.

Таким образом, нефть используется практически во всех сферах жизни человечества. Важность нефти и нефтепродуктов толкает человечество на поиски и разработки новых месторождений. А нефтяными месторождениями богата как суша, так и океан.

Нефть и нефтепродукты являются наиболее распространенными загрязняющими веществами в Мировом океане. Можно выделить несколько путей поступления нефти и ее продуктов в океан:

1) сбросы в море промывочных, балластных и льяльных вод с судов;

2) сбросы в портах и припортовых акваториях, включая потери при загрузке бункеров наливных судов;

3) сброс промышленных отходов и сточных вод;

4) ливневые стоки;

5) катастрофы судов и буровых установок в море;

6) бурение на шельфах;

7) атмосферные выпадения;

8) вынос речным стоком во всем многообразии форм.

Поверхностные стоки с различных территорий, в первую очередь промышленных, автодорожных, портовых, содержат нефтепродукты, такие как бензин, керосин, топливные и смазочные масла, а также различные соединения: бензол, толуол, ксилолы, жирные кислоты, фенолы, глицериды, стероиды, пестициды и металлоорганические соединения. Перечисленные соединения составляют около 90% и выше от суммарного количества всех органических примесей [1].

Наибольшую опасность загрязнения океана нефтью представляют разливы при бурении скважин в шельфовой зоне. В настоящее время ведутся разработки по добычи нефти в Арктике.

Бурение в Арктике, особенно на шельфе, крайне опасно: в мире не существует успешных практик по ликвидации нефтяных разливов в ледовых условиях. Уже при 10 % покрытии акватории льдами, механические средства сбора становятся неэффективными. Экстремально низкие температуры приводят к загустеванию нефти, что затрудняет работу насосов и других механических, которые используются для ликвидации разливов. Также при проливах нефти используют метод ее сжигания. Однако из-за удаленности платформы такой метод затруднителен, поскольку необходимое оборудование должно быть доставлено к месту разлива в течение 50 часов, в противном случае разлитая нефть будет непригодна для сжигания [8].

Таким образом, до начала разработки месторождений на континентальном шельфе в Арктике необходимо создать систему предупреждения возможных аварий, а также разработать механизмы и технологии для ликвидации возможных утечек.

Больше всего нефти поступает в океан в результате проливов во время ее транспортировки из районов добычи к потребителям. Утечки происходят из-за аварийных ситуаций, слива промывочных и балластных вод. Часто в целях экономии, большей выгоды транспортные компании пренебрегают правилами безопасности, что приводит к аварийным ситуациям.

Примерные объемы ежегодного загрязнения мирового океана нефтью [10]:

- 0,1 млн.т.н. – незначительные утечки;

- 2,0 млн. т. – с бытовыми и ливневыми стоками, попадающими в реки и далее в моря;

- 0, 5 млн. т. – промышленные стоки.

Попадая в океан, нефть растекается в виде пленки, которая меняет свой цвет в зависимости от толщины, чем больше толщина пленки, тем темнее ее окраска и заметнее радужные разводы.

О степени загрязнения Мирового океана можно сделать вывод, проанализировав карту распределения нефтяных пятен.

Рис. 1. Распределение нефтяного загрязнения в Мировом океане [5].

Наиболее загрязненной является акватория Атлантического океана. Это объясняется тем, что основные поставки нефти осуществляются от континентов Северной и Южной Америки к Европе. Как показывает анализ карты (Рис. 1), нефтяная пленка покрывает значительную часть Атлантического океана, главным образом центральную часть, между Центральной Америкой, Европой и Африкой.

Наибольшее загрязнение океана нефтью происходит из-за аварий на буровых платформах и аварий танкеров, перевозящих нефть. В качестве примера можно привести аварию на буровой платформе «Браво» в 1977 г., которая произошла в центральной части Северного моря. Тогда в море попало 13 тысяч тонн нефти, из которых было собрано только 750 т.

В 1978 г. недалеко от побережья Бретани произошла авария либерийского супертанкера «Amoco Cadis», в результате чего в море вылилось более 200 т. тонн сырой нефти и мазута. Ущерб был нанесен не только флоре и фауне моря, но и рыбному и устричному промыслу [2].

Крупнейшей аварией стал взрыв на нефтяной платформе в Мексиканском заливе в 2010 г, когда в океан попало около 5 миллионов баррелей нефти [6].

Также следует отметить, что кроме аварийных ситуаций большое количество нефти попадает в океан при выносе реками. Большей частью загрязнены устья рек, в частности в районе портов, а также в местах протекания рек через месторождения нефти.

Еще один источник загрязнения Мирового океана – перенос воздушными потоками микроскопических капель бензина, керосина и других легких фракций нефти. Даже если суда не перевозят нефть, все равно вода загрязняется мазутом и дизельным топливом.

Однако больше нефти поступает через воздушные потоки в результате горения нефти и нефтепродуктов. Здесь возможны два варианта: сжигание нефти и нефтепродуктов в печах и возгорание в результате аварии. При горении нефти и ее продуктов в атмосферу поступают такие вредные вещества как азота диоксид, ангидрит сернистый, бенз/а/пирен, сажа, сероводород и углерода оксид. В атмосфере такие вещества смешиваются с микрочастицами влаги и выпадают на землю в виде осадков, в том числе попадая в водные объекты.
В результате пожара при аварии и в первую очередь при взрыве на объектах, связанных с нефтепродуктами, кроме указанных загрязняющих веществ могут поступать в атмосферу и частицы самих нефтепродуктов (бензин, дизель, мазут). В частности, в процессе эксплуатации нефтяных и газонефтяных скважин на поверхность земли могут вырываться напорные струи в виде фонтанов, которые нередко становятся пожарами. Условно фонтаны подразделяются на газовые (содержащие газа 95-100 %), нефтяные (содержащие нефти более 50 %, а газа меньше 50 %), газонефтяные (содержащие газа более 50 %, нефти меньше 50 %). [3]
При взрывах нефтесодержащих емкостей частицы нефти и ее продуктов могут выбрасываться на значительное расстояние от места аварии. Так, к примеру, в соответствии с Методикой расчета выбросов вредных веществ в атмосферу при свободном горении нефти и нефтепродуктов, а также  Временным методическим руководством по оценке экологического риска деятельности нефтебаз и автозаправочных станций радиус выброса частиц составляет до восьми диаметров емкости во все стороны. Таким образом, при взрыве емкости диаметром в 30м:
R= 16*30*√0.08*1800/41 = 899,2, м – зона теплового воздействия при пожаре с выбросом горящей жидкости.
Отсюда следует, что при пожарах и взрывах на нефтесодержащих объектах есть риск попадания частиц нефти и ее продуктов в ближайший водный объект, в том числе морскую акваторию.

Нефть загрязняет не только поверхность воды, но и проникает на глубину. Нефть  распределяется в толще воды в зависимости от ее плотности, содержания парафина и асфальтенов. Так более тяжелыми будут нефтяные марки Arabian Super Light (Саудовская Аравия)  и Merey (Венесуэла), а более легкой будет нефть марки Brent (Россия). Кроме того, в состав воды (как морской, так и речной) входят взвешенные вещества, которые могут вступать в соединение с частицами нефти, что приведет к оседанию таких частиц на дно. Наличие взвешенных частиц, в первую очередь песчаных, увеличивается с приближением прибрежной зоны, таким образом, больше частиц нефти оседает именно вблизи побережья. А в случая возгорания нефтяного пролива образуются частицы горения, и некоторые из них обладают большим коэффициентом оседания, например сажа [9]. Учитывая этот фактор, не рекомендуется использовать песок для сбора пролитой нефти в акватории. Такой способ сбора нефти применим только на суше.

Нефть загрязняет не только поверхность воды, но и проникает на глубину. Таким образом, вредному воздействию подвергаются организмы, живущие от поверхности до дна водного объекта.

Моллюски и зоопланктон способствуют очищению воды от нефти. Однако, поскольку они не переваривают нефть, а лишь переносят её, то большого плюса это не приносит. Моллюсками и зоопланктоном питаются другие животные. Они тоже отравляют свой организм. И таким образом нефть переходит по трофической цепочке к другим видам животных, даже если они находились не вблизи места разлива.

Для водных организмов нефть смертельно опасна даже в минимальных количествах. Осевшие на дно тяжелые фракции (наподобие мазута, битума) губят бентосные сообщества, а местами, например, в акваториях крупных портов, они образуют на дне сплошную корку, напоминающую асфальт. Жизнь в таких условиях невозможна.

Даже при небольшой утечке нефти на поверхности воды образуется тонкая нефтяная пленка. Она препятствует проникновению солнечного света и воздуха в толщу воды, тем самым затрудняя поступление кислорода в воду, вызывая гибель планктона и других организмов. Не исключена и гибель взрослых рыб в результате отравления растворенной нефтью, либо их вынужденные миграции из района катастрофы.

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 живого организма [7].

Выводы. Нефть является опасным загрязнителем Мирового океана. Существует множество источников её поступления в океан. Наибольшее загрязнение нефти происходит из-за аварийных ситуаций при ее добыче и транспортировке, вынос нефтепродуктов реками, поверхностный сток промышленных территорий. Это создает глобальную экологическую проблему. Здесь задействованы десятки государств. Поскольку нефть является необходимым элементом развития техники и технологий, она применяется практически во всех сферах жизнедеятельности человека, отказаться от её добычи невозможно. Однако поскольку нефть губительна для животных и растений, а загрязненная ей вода опасна для человека, необходимо снижать её содержание в Мировом океане, разрабатывать новые безопасные технологии по ее добыче и ликвидации проливов, а также строго следить за выполнение требования по добыче и транспортировке.

Библиографический список:

1.КузнецовА.Н., Федоров Ю.А. Нефтяное загрязнение в водных экосистемах. Саарбрюкен: Lambert academic publishing, 2011 2.Михаил Глазов. Здоровье океана. –М.; Норма, 2005. С. 156 3.Романов В. Прикладные аспекты аварийных выбросов в атмосферу. –М.; Физматкнига, 2006. С.176 4.Судо М.М. Судо Р.М. Нефть и углеводородные газы в современном мире М.: Изд-во ЛКИ, 2008. 256 с. 5.Географо-этнографический справочник– URL: http:// geography.su/atlas/item/f00/s00/z0000000/map010.shtml (дата обращения: 20.02.2018) 6.Информационное агентство ИТАР-ТАСС. Авария на нефтяной платформе "Дипуотер хорайзoн" в Мексиканском заливе – URL: http://www.itar-tass.com/c81/123259.html (дата обращения: 20.02.2018) 7.Информационное агентство РиаНовости. Экологические последствия разлива нефти в Мексиканском заливе – URL: http:// eco.ria.ru/documents/20090605/173349317.html (дата обращения: 20.02.2018) 8.Общественная экологическая организация Гринпис – URL: http://www.greenpeace.org/russia/ru/campaigns/protect-the-arctic/threattothe Arctic/ (дата обращения: 20.02.2018) 9.Поведение морских разливов нефти. Технический информационный документ. - URL: http:// http://www.itopf.com/uploads/translated/TIP_2_2011_RU_Fate_of_marine_oil_spills.pdf (дата обращения 27.02.2018). 10.Экологический центр «Экосистема». Раздел: Химическое загрязнение среды промышленностью – URL: http:// www.ecosystema.ru/07referats/him_sreda.htm (дата обращения: 20.02.2018)




Рецензии:

26.02.2018, 20:28 Соболев Николай Андреевич
Рецензия: Статья представляет собой обзор, который может быть интересен тем, кто интересуется проблемами загрязнения океанов нефтью. Вот мне как неспециалисту в данной области, было интересно. Желательно добавить ссылки на источники информации о воздушном переносе нефтяного загрязнения и о проникновении нефти в толщу воды и до дна. Возможно, надо опубликовать в качестве научно-популярной статьи.

27.02.2018 9:09 Ответ на рецензию автора Мусазаде Ольга Владимировна:
Добрый день! Спасибо большое за хороший отзыв. Я постараюсь найти информацию о воздушном переносе нефти и проникновении в толщу и до дна.

27.02.2018, 11:59 Ященко Ирина Германовна
Рецензия: Работа представляет собой собранный и пересказанный материал из опубликованных работ, она может понравиться школьникам в виде лекции на общие проблемы, но не специалистам. В статье нет материала о самостоятельных исследований, ведь нефть настолько сложная природная система, она настолько уникальна и разнообразна, ее химический состав различен и может в разной степени влиять на экологию Мирового океана, этого абсолютно не отражено в статье. Да, показана интересная карта, а где отражение загрязнений в нашей Арктической зоне, в статье это заявлено. Я не могу рекомендовать данную работу для публикации, она требует больших изменений.
27.02.2018 13:13 Ответ на рецензию автора Мусазаде Ольга Владимировна:
Добрый день! Целью статьи было выделение основных источников поступления нефти в Мировой океан, а не о влиянии различных составов на организмы. Это уже тема для другой работы. При внесении таких изменений статья не будет соответствовать заявленной теме, цели и задачи. Что касается лекций для школьников. В предыдущем отзыве было указано, что статья будет интересна не специалистам в отрасли.



Комментарии пользователей:

Оставить комментарий


 
 

Вверх