Последствия загрязнения природной среды нефтепродуктами

Экологические последствия загрязнения нефтью и нефтепродуктами. Влияние на разные экосистемы и методы ликвидации разливов

На сегодняшний день нефть и нефтепродукты признаны одними из главных загрязнителей окружающей среды. Экологическая проблема от нефтезагрязнений приобретает большую остроту из-за сложности их удаления и дороговизны применяемых методов.

• Основные причины загрязнения Естественные
• Деятельность человека
• Загрязнения при транспортировке
• В результате аварий
• В процессе бурения скважин и добычи нефти

Основные причины загрязнения

По характеру поступления в экосистему загрязнения подразделяются на естественные (природные) и антропогенные (связанные с деятельностью человека).

Естественные

Нефть — это полезное ископаемое природного происхождения. Через естественные разломы и трещины в земной коре нефть просачивается в мировой океан. Процессы подобных выбросов характерны для территорий, где сосредоточены нефтегазовые бассейны.

Толчком для образования нефтепотока может послужить вулканическая активность или тектонический сдвиг в тех местах, где неподалёку залегает нефть.

Долю подобных миграционных нефтепотоков подсчитать сложно, но совершенно ясно, что она ничтожна по сравнению с количеством загрязнений антропогенного характера.

Деятельность человека

Основные причины нефтяного загрязнения происходят в результате деятельности человека и связаны они с процессами добычи, транспортировки и использования нефти и её производных.

Нефтяные месторождения мира: запасы и объемы добычи

Добыча сланцевой нефти – влияние на экологию планеты

Крупнейшие месторождения угля в России

Загрязнения при транспортировке

Посредством танкеров и подводных трубопроводов в гидросферу выливается около 20% общего нефтяного загрязнения от всех источников. Чаще всего при транспортировке нефть разливается в небольших объёмах, и такие загрязнения поддаются скорой ликвидации. Однако подобные постоянные небольшие проливы образуют устойчивые маслянистые плёнки в местах нефтедобычи и по пути транспортировки нефти. Это связано с несовершенством технологий штатных перевозок сырья. Справедливости ради стоит отметить тенденцию к снижению транспортных потерь в суммарном объёме загрязнений от нефтепродуктов.

В результате аварий

Аварийные ситуации техногенного характера встречаются нечасто, но истории известны случаи массовых катастрофических сбросов нефти в гидросферу. В настоящее время потенциальными источниками аварийных выбросов служат системы приготовления и циркуляции буровых растворов и жидких реагентов, а также блоки хранения горюче-смазочных материалов.

Авария может произойти при испытаниях на герметичность эксплуатационных колонн, оборудования устья скважины, а также при демонтаже установки. Если авария сопровождается образованием фонтанов и грифонов, то неизбежно быстрое загрязнение внушительных водных территорий

.
Также особую опасность представляют аварийные ситуации, возникшие по причине незаконной врезки в трубопровод.

В процессе бурения скважин и добычи нефти

При разведке и добыче углеводородного сырья в основном действуют такие загрязняющие факторы:

• проливы буровых и тампонажных растворов;
• несанкционированный сброс пластовых вод и шламов;
• случайные мелкие утечки самого сырья.

Замутнение воды и донного осадка нефтепродуктами при бурении скважин так же считается загрязнением, но имеет кратковременный характер.

Утилизация отходов

После ликвидации разлива нефтепродуктов огромные объемы собранных отходов требуют утилизации. Сразу следует уточнить, что только соответствующие органы могут принимать окончательное решение о методе работы с отходами. В первую очередь материал помещают на временное хранение до конца проведения мероприятий по устранению аварии. К примеру, если шла очистка береговой линии, то место хранения отходов располагается в верхней части пляжа, обязательно выше линии прилива. Вывоз будет осуществляться в два этапа: от временного хранения к промежуточному, затем на окончательную утилизацию или обработку.

К сожалению, в Российском государстве утилизация нефтяных отходов чаще всего подразумевает захоронение в специальных могильниках. Но такой способ утилизации весьма ненадежный, так как отходы продолжают наносить вред окружающей среде.

Негативное влияние на окружающую среду

Нефтяное загрязнение является мощным техногенным фактором, негативно влияющим на многие естественные процессы и взаимосвязи.

На водные ресурсы

Даже незначительная утечка нефти на поверхность воды оборачивается крайне негативными последствиями. Дело в том, что нефть быстро растекается по обширной территории, образуя плёнку, толщина которой зависит от количества пролитого сырья.

Вы знали, что последствия экологического загрязнения вызывают массовую гибель морских обитателей?

Нефтяной слой нарушает кислородный и углекислотный обмены на поверхности воды, уменьшает проникновение солнечного света, препятствует фотосинтезу в гидросфере, уменьшает теплопроводность и теплоёмкость воды. Часть производных нефти испаряется, некоторая часть остаётся на поверхности воды, и ещё одна часть, образуя совместно с водой дисперсию, медленно опускается на дно.

На почву

Появление углеводородов в почве меняет структуру грунта, его физико-химические свойства: сильно снижается водопроницаемость, и увеличивается соотношение между углеродом и азотом.

Нефть обволакивает частицы почвы, способствует их слипанию. В дальнейшем фракции нефти окисляются, и почва превращается в асфальтоподобную массу.

В местах разливов углеводородов угнетается биоценоз, перестают расти растения. При больших загрязнениях и длительных его сроках землю не удаётся спасти и приходится просто удалять мёртвые участки почвы.

Основные источники загрязнения литосферы и возможные последствия

С помощью каких мер можно защитить почву от загрязнения?

Химическое загрязнение почвы

На фауну

Одномоментной массовой гибели представителей фауны после нефтяных разливов не происходит. Экологические последствия наблюдаются впоследствии. Птицы, попавшие в нефтяное пятно, гибнут от переохлаждения, так как загрязнение нефтью спутывает оперение, разрушает водоотталкивающий слой. Загрязнение нефтепродуктами негативно сказывается на рыбах и мальках, обитающих в прибрежных зонах и на поверхности акватории, а также на ракообразных и моллюсках, обитающих на дне.

Вы знали, что планктон погибает при концентрации нефти в воде 0,05 –1,0 мг/л, а взрослая рыба — 10–15 мг/л?

Попав на землю, нефть и её производные разрушают структуру почвенных биоценозов — вначале гибнут микроорганизмы. Впоследствии насекомые, животные, птицы страдают от отравления химическими веществами, которые накапливаются в воде, воздухе, растениях.

На здоровье человека

Нефтяное загрязнение биосферы влечёт за собой истощение, снижение качества природных ресурсов. Как следствие, ухудшается уровень жизни людей.

Загрязнение нефтью причиняет вред здоровью, который носит комплексный характер. Отравляющие компоненты попадают в организм человека с вдыхаемым воздухом, с водой, с пищей (следуя по трофическим цепочкам).

Симптоматика отравления нефтепродуктами неспецифична и может проявиться через какое-либо время в виде:

• головокружения, головных болей;
• нарушения сердечных ритмов;
• быстрой утомляемости;
• рассеянности;
• несварение пищи;
• нарушения органов восприятия: зрения, слуха, обоняния.

Классификация

Загрязнение нефтью Мирового океана и любых других водоемов различают по степени воздействия:

1. Слабое — отсутствие пленки, обменные процессы протекают без изменений. Рыбы сохраняют инстинкт размножения, но при их поедании обнаруживается привкус нефтепродуктов. Фиксируется незначительное влияние токсинов на планктон.
2. Среднее — не сказывается на газообмене, окисляемости и минерализации или мало отличается от нормы. Вода и рыба имеют характерный привкус и запах. Наблюдаются случаи аномального развития и летального исхода личинок рыб. Пятна образуются на отдельных участках.
3. Сильное нефтяное загрязнение — миграция рыб, гибель случайно заплывших особей и икры, отсутствие бентоса и планктона в результате нарушения обменных процессов и нехватки кислорода. Пленка уверенно образуется на отдельных участках поверхности.
4. Очень сильное — загрязняющий слой представляет собой сплошное пятно на поверхности. В зараженной области отсутствуют бентос, рыбы и планктон. На дне наблюдаются отложения тяжелых фракций. Полностью изменен ход обменных процессов. Флора и прибрежная зона покрыты мазутом и нефтью. Разливы нефти при транспортировке — наиболее частая причина таких загрязнений.

Настоящие экологические бедствия согласно этой классификации наступают в 2 последних случаях. Но также видно, что изменения у рыб происходят и при слабом засорении. А ведь они служат источником питания для многих млекопитающих.

Главные последствия

Экологические последствия разливов нефти и нефтепродуктов носят трудноучитываемый характер, так как это загрязнение затрагивает многие естественные процессы и взаимосвязи, существенно изменяя условия обитания живых организмов. Нефть — продукт длительного распада и она имеет свойство накапливаться в биомассе.

Последствия нефтяных разливов могут проявляться спустя десятилетия, но о некоторых из них известно уже сейчас:

• загрязнённые районы стали не пригодными для обитания животных и людей;
• от токсичных соединений в воде уменьшилась популяция рыб и морских животных;
• серьёзные убытки несут отрасли экономики, связанные с загрязнённым ресурсом — сельское хозяйство, рыболовство, туризм и другие;
• разрушается озоновый слой атмосферы, усиливается парниковый эффект.

Вследствие чего образуются газы, приводящие к парниковому эффекту на планете?

Человек по отношению к природе: разрушитель или хранитель?

Сбор нефтепродуктов с водной поверхности

Для ликвидации разлива нефтепродуктов применяются специальные технические средства нефтесборщики, имеющие специфичные комбинации устройств. Нефтесборщики оснащены скиммерами (нефтесборными устройствами), которые собирают верхний слой воды вместе с нефтяной пленкой. Исходя от объема разлившихся нефтепродуктов и их состава, а также от погодных условий используются разные типы скиммеров.

Скиммеры подразделяются на самоходные, стационарные, буксируемые и переносные. Также они различаются по принципу своего действия:

• гидродинамические (разделение жидкости разной плотности – нефти и воды),
• вакуумные (всасывание поверхностного слоя воды для последующего отделения нефти),
• пороговые (через прохождение порога отделяется вода от нефти),
• олеофильные (продукты нефти налипают к олеофильным материалам).

Что можно сделать

Ликвидация разливов — это всегда дорогостоящий и трудоёмкий процесс, включающий в себя следующие методы:

• термический — выжигание слоя нефти при условии достаточной её толщины;
• механический — ручное вычерпывание или машинный сбор;
• физико-химический — устранение нефтяных фракций при помощи сорбентов и диспергентов;
• биологический — заключается в использовании природных микроорганизмов.

Предупреждение проблемы загрязнений всегда предпочтительнее, чем её дальнейшее устранение. Для профилактики загрязнения нефтепродуктами необходимо следить за состоянием оборудования, транспорта, а также соблюдать нормы экологического законодательства.

Локализация разливов

Каким бы ни оказался масштаб разлива нефтепродуктов потерь избежать не удастся. Это настоящая трагедия для местной окружающей среды. Поэтому локализация разлива является первостепенной задачей. Сегодня существует множество технологий для быстрого реагирования на местах аварии. На суше главной опорой служит подпорная стенка, которая представляет собой массивное ограждение. Но в случае больших разливов нефти к локализации подключают траншеи.

В водной среде локализация нефтяного пятна осуществляется с участием боновых заграждений. Они делятся на следующие типы:

• отталкивающие (используют в важных экологических местах и защиты побережья),
• сорбирующие (впитывают нефть, уменьшая ее концентрацию),
• надувные (первоначальное окружение пятна).

Немедленная локализация места аварии является самым первым пунктом в плане ликвидации разлива нефтепродуктов.

Источник