Реферат: Воздействие нефти на гидросферу земли
Министерство общего и профессионального образования
Российской Федерации
Пермскийгосударственный университет
Кафедраохраны природы и окружающей среды
Воздействие нефти на гидросферу Земли
Курсоваяработа по дисциплине
«Общаяэкология» студентки 4 курса
заочногоотделения специальности
«Охранаокружающей среды»
группы№ 5
О.П.Султановой
Научныйруководитель:
Кандидатнаук, доцент Э.А. Бурматова
Пермь 2002
Оглавление
Оглавление…………………………………………………………………… 2
Введение……………………………………………………………………… 3
РазделI. Нефть и источникипопадания ее в водоемы…………………….6
1.1.<span Times New Roman"">
61.2.<span Times New Roman"">
81.2.1.<span Times New Roman"">
Обычные транспортные перевозки……………………………. 91.2.2.<span Times New Roman"">
Аварии при транспортировке и добычи нефти……………….. 101.2.3.<span Times New Roman"">
Вынос рек, промышленные и бытовые стоки………………… 121.2.4.<span Times New Roman"">
Природные источники нефти…………………………………..14Раздел II. Поведение нефти в водной среде………………………………… 15
2.1.<span Times New Roman"">
Характер растекания нефти по поверхностиводоемов…………….. 162.2.<span Times New Roman"">
Разложение нефти под воздействием бактерий иокисления……….182.3.<span Times New Roman"">
Влияние физических параметров окружающей среды наскоростьразложения нефти вводе……………………………………………… 20
2.4.<span Times New Roman"">
Влияние донных отложений на распад углеводородов……………… 202.5.<span Times New Roman"">
Образование нефтяных комочков в воде…………………………….. 23Раздел III. Биологические и физические изменения, обусловленные
загрязнением гидросферынефтью……………………………….25
3.1.<span Times New Roman"">
Отравление с летальным исходом……………………………………. 263.2.<span Times New Roman"">
Нарушение физиологической активности…………………………… 283.3.<span Times New Roman"">
Обволакивание живого организма нефтепродуктами………………. 283.4.<span Times New Roman"">
Болезненные изменения, вызванные внедрениемуглеводородов ворганизм……………………………………………………………….. 30
3.5.<span Times New Roman"">
Изменения в биологических особенностях средыобитания……….. 32Заключение……………………………………………………………………34
Список используемойлитературы………………………………………….. 36
<span Times New Roman",«serif»;mso-fareast-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language:RU;mso-bidi-language:AR-SA">
Введение
Сыраянефть впервые была добыта в значительных количествах в 1880 г. С тех пор еедобыча росла экспоненциально и сейчас превышает 3,2-1012 л ежегодно(в мире). Очищенные нефтяные продукты постоянно расходуются на удовлетворениеболее 60% мировых энергетических потребностей. В связи с этим практическиневозможно применять продукты в таких количествах без некоторых потерь.Количество таких потерь, предусмотренных или случайных, постоянно растет, изагрязнение моря, как сырой нефтью, так и продуктами ее переработки сейчасявляется предметом серьезного беспокойства.
Основнаяцель моей работы – исследовать характер влияния нефти и нефтепродуктов нагидросферу Земли и оценить последствия этого влияния на водные организмы.
Таккак, в настоящее время, нефтепродукты являются одним из важнейшихэнергоносителей для Человечества, и тенденция продлится, как минимум, наближайшие 20 лет, проблема попадание нефти в гидросферу Земли остаетсядостаточно актуальной.
Загрязнение континентальных и океанических водуглеводородами является в настоящее время одним из основных видов загрязнениягидросферы современным цивилизованным обществом. Тот факт, что существуютрайоны моря, где нефтеналивным судам разрешено сбрасывать воду после промывкитанков, попирает все основы океанографии. Эта проблема стоит особенно остро взонах эстуариев, где, несмотря на обилие рыбы, ее невозможно употреблять в пищуиз-за неприятного вкуса, который придает ей нефть. Кроме того, действиеуглеводородов нарушает экологическое равновесие замкнутых морей.
Углеводородноезагрязнение возникает в результате многих факторов, связанных с добычей нефти,ее транспортировкой танкерами и использованием нефтепродуктов топлива исмазочных материалов.
Загрязняется ли масса воды, когда на неенепосредственно воздействует человек, или ее следует классифицировать как загрязненнуютолько тогда, когда впервые нарушается экологическая структура? Гидросфераявляется динамической системой, в которой поддерживается биохимическоеравновесие, и в нормально функционирующей водной системе, несомненно, имеются большие резервыдля ассимилирования отходов. Однако во многих местах эти резервы настолькоисчерпаны или истощены, что ряд водных систем чрезмерно загрязнен. До того, какэто загрязнение становится легко обнаруживаемым, равновесие уже нарушено иэкологическая структура может быть серьезно повреждена. Примерами таких водныхсистем, где загрязнение стало заметным или становится все более заметным,являются Адриатическое, Балтийское и Средиземное моря, реки Темза, Рейн иСена, а также Великие озера в США и Канаде. Но динамические системы обладаютзамечательной способностью регенерации и при осторожном и продуманномпланировании даже наиболее сильно загрязненные водные системы могут бытьвозвращены вновь к активному и полному их использованию. Примером регенерацииречного режима в крупном масштабе является успешное восстановление устья Темзы.
Вспецифическом случае, каким является прибрежная экологическая система, однимиз важнейших факторов, который учитывается при составлении различныхпрогнозов, становится влияние загрязнения на жизнь моря. Известно, чтоподавляющее большинство рыб и других, вылавливаемых для продажи организмов,размножаются и проводят начальный период развития на мелководье: в устьяхрек, заливах и в прибрежной водной системе. Некоторые глубоководные рыбы,например атлантический лосось, мигрируют из соленой воды в пресноводные рекиметать икру. Многие ракообразные и имподобные размножаются в приливных зонах и проводят свою жизнь на мелководье.Таким образом, беспорядочная свалка отходов наибольшее влияние оказывает напродуктивность этих жизненно важных районов.
Этирайоны сравнительно невелики и связаны с существованием геологическихструктур, называемых континентальными шельфами. Последние занимают 7,5%площади океанов, приблизительно 18% всей земной поверхности и содержат около0,2% всего количества воды. В настоящее время исследовано менее 15% площадишельфов и изучено менее 10% течений циркулирующих прибрежных вод. Однако,несмотря на это такие районы интенсивно используются для сброса отходов, в томчисле содержащие и нефтепродукты.
Длядостижения цели моей работы необходимо решить ряд задач:
1.<span Times New Roman"">
Дать характеристику нефти, как химического соединенияразличных углеводородов.2.<span Times New Roman"">
Проранжировать основные источники попадание нефти вгидросферу и оценить степень их влияния.3.<span Times New Roman"">
Описать процесс превращения и распада нефти инефтепродуктов в воде.4.<span Times New Roman"">
Охарактеризовать влияние нефти и нефтепродуктов наводные организмы.Изученностьпроблемы влияния нефти и нефтепродуктов на гидросферу увеличиваетсяпропорционально количеству углеводородов попадающих в Мировой океан, так какисследование свершившихся фактов позволяет оценить реальность данного влияния.
Даннаятема описывается практически в любой литературе по экологии (Ф. Рамад, «Основыприкладной экологии»; А.М. Владимиров, «Охрана окружающей среды»), нодостаточно глубоко описаны процессы, происходящие в воде с нефтью людьми,специально занимающимися этой проблемой (И.А. Шалыгин и др., «Исследованиепроцессов при сбросе отходов в море»).
<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">
Раздел I. Нефть иисточники попадания ее в водоемы
1. 1. Химический состав нефти
Прежде,чем говорить о влиянии нефтепродуктов на окружающую среду, логично рассмотретьхимический состав нефти, так как и ее миграция в окружающей среде, ирезультирующее воздействие ее на флору и фауну зависят от природы индивидуальныххимических компонентов.
Сырая нефть является смесью химических веществ, содержащейсотни компонентов. Сложность химического состава совпадает с нашимипредставлениями об образовании нефти. Установлено, что нефть образовалась врезультате длительного теплового, бактериологического и химическоговоздействия на органические остатки растительных и животных организмов.Разумно ожидать, что нефть будет обладать, по крайней мере, частично, сложнойхимической природой тех материалов, из которых она образовалась. Более 75%,общего состава нефти приходится на углеводороды; кроме них в нефти в наибольшихколичествах содержатся сера, азот и кислород: до 4% серы, 1 % азота инесколько меньше кислорода. Эти добавочные элементы обычно входят в составмолекул углеводорода.
Основное различие между нефтью, добытой в различныхгеографических районах, обусловлено не химическим составом, а содержаниемотдельных компонентов; последнее и влияет на химические и физические свойствасырой нефти. Некоторые нефтепродукты почти бесцветны, в то время как другиеимеют черную, янтарную, коричневую и зеленую окраску. Некоторые нефтепродуктыимеют приятный запах, похожий на запах эфира, скипидара и камфоры. Некоторыенефтепродукт имеют очень неприятный запах, обычно вызываемый присутствиемсеросодержащих компонентов. Биологические и химические свойства различныхуглеводородов существенно различаются, поэтому, при оценке влияния компонентовнефти на окружающую среду необходимо знать состав определенного нефтепродукта.
Состав нефти обычно определяется количественнымсодержанием углеводородов, которые делятся па парафины, циклопарафииы,ароматические и нафтеноароматические углеводороды.
Сыраянефть содержит 25% парафинов, их обнаруживают главным образом во фракциях с низкойтемпературой кипения (40 — 230°С). Содержание парафинов в различных сырыхнефтепродуктах колеблется в широких пределах. Некоторые нефтепродукты состоятглавным образом из парафинов нормального строения, в то время как другие содержатлишь, следы этих соединении.
Циклопарафипы, которые называют также нафтенами,составляют 30 — 60% общего состава сырой нефти. Большинство из них являютсямоноциклическими. Однако во фракциях, кипящих при высоких температурах,обнаружены соединения, содержащие 6 и более колец. Наиболее часто можнообнаружить циклопентан и циклогексан.
Ароматические углеводороды по свойствам сильноотличаются от циклопарафинов. Эти различия определяются характером связей.Бензол — простейший ароматический углеводород и его производные преобладают влегкокипящих нефтяных фракциях; в высококипящих фракциях содержатсяполициклические ароматические углеводороды.
Ароматическиеуглеводороды менее распространены в нефти. Чаще всего в ее состав входятуглеводороды сложной структуры, включающей остатки парафиновых,циклопарафиновых и ароматических углеводородов.
Остаточные фракции содержат углеводороды, кипящие привысоких температурах. Несмотря на то, что их состав не известен, можноутверждать, что они содержат кислород, серу, азот и примеси металлов, ихмолекулярная структура состоит из слоев сконденсированных гетероциклическихколец, соединенных короткими н-парафиновыми;цепочками имеются также гетероциклические остатки.
<span Times New Roman",«serif»;mso-bidi-font-family:Arial">
<span Times New Roman",«serif»;mso-bidi-font-family:Arial">
<span Times New Roman",«serif»; mso-bidi-font-family:Arial">1.2. Источники загрязнения гидросферы
<span Times New Roman",«serif»;mso-bidi-font-family:Arial">нефтяными углеводородами
В последние годы серьезное беспокойство вызывало загрязнениеокеанов нефтью в результате крушения танкеров и выбросов нефти на буровыхскважинах, расположенных в открытом море. Такие примеры очень серьезны, однакозагрязнения, вызванные ими, составляют лишь небольшую долю от общего количествазагрязнений нефтяными углеводородами акватории мирового океана. Большинствонефтяных загрязнений океана не являются результатами несчастных случаев,привлекающих к себе так много внимания.
Таблица №1. Распределение вклада в загрязнение мирового океана нефтью различных источников. Источник загрязненияОбщее количество, млн. т/год
Доля, %
Транспортные перевозки
в том числе
обычные перевозки
катастрофы
2,13
1,83
0,3
34,9
30,0
4,9
Вынос реками
1,9
31,1
Попадание из атмосферы
0,6
9,8
Природные источники
0,6
9,8
Промышленные отходы
0,3
4,9
Городские отходы
0,3
4,9
Отходы прибрежных нефтеочистительных заводов
0,2
3,3
Добыча нефти в открытом море
в том числе
обычные операции
аварии
0,08
0,02
0,06
1,3
0,3
1,0
ИТОГО:
6,11
100
<span Times New Roman",«serif»;mso-bidi-font-family:Arial">
<span Times New Roman",«serif»;mso-bidi-font-family:Arial">Так сколько же нефтиежегодно попадает в Мировой океан из различных источников в результатедеятельности человека? Несмотря на ненадежность существующих оценок,большинство авторов придерживается мнения, что количество этой нефти равно 5млн. т. Однако некоторые эксперты оценивают его в 10 млн. т. Поскольку 1 тоннанефти, растекаясь по поверхности океана, занимает площадь 12 км2,Мировой океан, вероятно, уже давно покрыт тонкой поверхностной пленкойуглеводородов. [2].
<span Times New Roman",«serif»;mso-bidi-font-family:Arial">Детальные статистическиеданные, взятые из отчета Национальной Академии Наук в Вашингтоне [1],приведены ниже в Таблице №1.
1.2.1. Обычные транспортные перевозки
Данные, приведенные выше, указывают на то, чтоосновная доля загрязнений приходится на транспортирование нефти. Это инеудивительно, так как основные нефтедобывающие районы расположены назначительном расстоянии от многочисленных районов потребления и переработкинефти и, следовательно, нефть необходимо транспортировать в океанских танкерах.В настоящее время по морю ежегодно транспортируется более 1 млрд. тонн нефти.Часть этой нефти (от 0,1 до 0,5 %) выбрасывается в океан более или менеелегально: речь идет не о непредвиденном, а в некотором смысле сознательномзагрязнении в результате практики сбросапромывочных, и балластных вод воткрытое море.
Послеразгрузки пустые танки танкера заполняют морской водой, которая служитстабилизирующим балластом на обратном пути. Морская вода образует эмульсию снефтепродуктами, оставшимися в танках. Содержащий нефтепродукты балластсливается в море на небольшом расстоянии от порта назначения. Аналогичноосвобождаются от балласта и суда других типов.
Эта вода, загрязненная нефтьювпоследствии сбрасывается в зонах открытого моря специально оговоренныхмеждународными соглашениями, но часто эти операции совершаются недалеко отпобережья в нарушение всех законов. Так, например, в 1970 г. в Средиземное моребыло легально сброшено около 300000 тонн груза нефтеналивных судов в двух разрешенныхзонах, одна из которых расположена на юго-западе от Кипра, а другая междуИталией и Ливией. [2]. Но и другие районы Средиземноморья, а также Ла-Манша иСеверного моря, систематически загрязняются из-за незаконного сбросабалластных вод танкерами.
Не менее 300 судов, которыепроходят Па-де-Кале и огибают побережье Франции, ежедневно сбрасываютбалластные воды, в результате чего образуется настоящее «черное море». Какправило, это проделывается ночью или же сброс производится в кильватернуюструю судна, что позволяет ввести в заблуждение патрульные самолеты. Таким образом,сотни тонн нефти сбрасываются в море в течение каждого рейса
Около половины (51°/о) потерь нефти притранспортировании приходится на загрузку балласта и очистку танков. Следуетотметить, что 80% мирового танкерного флота пользуются системой контрольныхмероприятий LOTдляуменьшения количества нефтепродуктов, попадающих в море в процессе освобожденияот балласта. При этом на 20% танкеров, не применяющих систему LOT, приходится более 70% загрязнений моря. [1]
Система LOTотличаетсятем, что в качестве балласта в ней используется вода и нефтепродуктыодновременно. Менее плотные нефтепродукты располагаются в верхней части танков,а относительно чистая морская вода выливается из нижней части танков в море.Нефтепродукты, смешанные с небольшим количеством морской воды, остаются втанках и затем перегружаются на очередной танкер до полного его заполнения. Заисключением некоторых специальных случаев, когда нефть не должна содержатьпримеси морской воды, система LOTможетприменяться без каких-либо изменений в конструкциях танкеров. Большинство нефтеочистительныхзаводов принимают сырую нефть, содержащую морскую воду; фактически некоторыевиды нефти содержат соленую воду.
1.2.2.Аварии при транспортировке и добычи нефти
Попадание нефти в море в результате несчастных случаевпри столкновениях танкеров или посадке на мель, происходит не столь часто.
Примером первой крупнейшей аварии нефтеналивного суднаможет служить катастрофа в 1967 году танкера «Торри-Каньон», в танках которогосодержалось 117 тысяч тонн сырой кувейтской нефти. Недалеко от мыса Корнуолл(Англия) танкер налетел на риф, и в результате пробоин и повреждений в моревылилось около 100 тысяч тонн нефти. Под воздействием ветра мощные нефтяныеслики достигли побережья Корнуолла, пересекли Ла-Манш и подошли к побережьюБретани (Франция). Морским, прибрежным и пляжным экосистемам был причиненогромный ущерб.
С тех пор разливы нефти при авариях судов и морскихбуровых установках происходят довольно часто. В целом за 1962-1979 г.г. врезультате аварий в морскую среду поступило около 2 млн. тонн нефти, причем с1962 по 1971 г. 66 тысяч тонн ежегодно, с 1971 по 1976 г. – по 116 тысяч тонн,а с 1976 по 1979 г. – по 177 тысяч тонн. [3].
События, подобные этому, хотя и серьезны, но их вкладв общие потери нефти при транспортировании не превышает 15%. Однако, нельзяпреуменьшать и серьезность таких несчастных случаев: результирующие потерималы по сравнению с общими потерями нефти при транспортировании, но онипроисходят на одних и тех же судоходных линиях или в относительно мелкихприбрежных районах. Таким образом, нефтяные сливы концентрируются на небольшойплощади морской поверхности.
Влияние на окружающую среду более крупных несчастныхслучаев возрастает с увеличением тоннажа танкеров. Результаты применения, такназываемых супер-танкеров являются спорными. Суда водоизмещением 500 тыс. тоннуже спущены па воду, а для использования в последующие годы проектируют судаводоизмещением 800 тыс. тонн.
По сравнению с небольшими судами супер-танкерам трудноманеврировать и они имеют больший остановочный путь из-за большей осадки имассы. Так, например, танкеру емкостью 200 тыс. т. требуется пройти, покрайней, мере, 4,5 км для остановки, даже если двигатели включены в реверсивномрежиме. При аварийной остановке таким танкером управлять весьма трудно. Потеряодного танкера водоизмещением 200-500 тыс. тонн в условиях, при которыхразгрузка судна невозможна, может прибавить 3-8% к общему количеству нефти,выливаемой непосредственно в океан за год.
Однако нужно указать, что трудности управления растутне прямо пропорционально размерам танкера; более того, применение большегрузныхсудов уменьшает их необходимое число, а стоимость перевозок может бытьзначительно снижена. Так как число судов может быть не столь велико, экипажможно укомплектовать только высококвалифицированными работниками. Большие танкерыможно оборудовать высококачественным навигационным оборудованием, котороеслишком дорого для многих малых судов.
Около 500 печальных случаев аварий нефтеналивных судовимело место между 1960 и 1970 г. Можно без труда представить себе, какой рисксвязан с плаванием супертанкеров, которые загружают в танки до 400000 т нефти.Эти суда могут проходить через ограниченное число проливов и швартоваться лишьв немногих портах мира (например, в заливе Фос, Франция). Мы уже описываликрушение танкера «Торри Каньон», поэтому нетрудно представить, что можетпроизойти, если хотя бы одного из этих гигантов постигнет такая печальная участь,так как нельзя исключить возможность подобных катастроф в будущем.
<span Times New Roman",«serif»;mso-bidi-font-family:Arial">Аварии на нефтяныхразработках в открытом море могут привести к серьезному загрязнению океана. Вмомент бурения, введения труб, при установке вершины вышки, а также и во времяэксплуатации скважин существует определенный риск загрязнения. Впервыеподобная авария произошла в 1968 г. на калифорнийском шельфе, при буренииподводной скважины у пролива Санта-Барбара. Трещина в головке скважины привелак тому, что в море попало в общей сложности несколько десятков миллионов тонннефти. Недалеко от Лос-Анджелеса часть огромной нефтяной лужи площадью 1800километров нанесла большой урон всемупобережью и, в частности, фауне птиц. У Калифорнийского побережья погибло, поменьшей мере, 3600 особей птиц.
1.2.3.Вынос рек, промышленные и бытовые стоки
Из ранее приведенной Таблице № 1 видно, что реки игородские стоки, например, дают почти такой же вклад в загрязнения, как итранспортирование. Значительная доля нефтяных углеводородов осаждается в районахбольших городов, попадая сюда из разных источников. К ним относятся системыотопления, работающие на нефти, операции обслуживания автомобилей, свалкиизрасходованных смазочных материалов, смазочные материалы, охлаждающиеэмульсии и т. д. Дожди неизбежно вымывают эти остатки вначале в дренажныесооружения, а затем в воду. Все это приводит к загрязнению источников воды иводоносных слоев.
Поскольку бензин проникает в почву в семь раз быстрее,чем вода, и придает неприятный вкус питьевой воде даже при таких низкихконцентрациях, как 1 млн-1, подобное загрязнение способно сделатьнеприемлемой для питья довольно значительное количество подземных вод. Крометого, следует отметить, что воды всех рек в промышленно развитых странахсодержат углеводороды. Так, Рейн в своем нижнем течении переносит около 12000 тнефтепродуктов в день.
Как правило, половина нефти, загрязняющей природныеводоемы, — это отработанное масло автомобильных и промышленных двигателей,попадающее в водоемы с промышленными сточными водами и дождевыми потоками.Любой, кто осмелится слить масло или горючее в природный водоем в пределах США,подвергается крупному штрафу, однако до сих пор в США мало общедоступных местдля сбора таких отходов, как отработанное масло из автомобильных двигателей.Вот почему отработанное масло чаще всего обнаруживается на земле у автостояноки гаражей. Отсюда нефть и техническое масло попадают в близлежащие природныеводоемы.
Огромное количество нефти выносят в океан реки изнефтедобывающих районов и промышленных центров. Особенно сильно загрязненыустья рек. Например, на дне Обской губы (Обь протекает через главныеместорождения Западной Сибири) осевшая нефть составляет местами 10% донныхосадков (ила и песка). Примерно 40 % попавшей в водоем нефти оседает на дно ввиде донных отложений, причем осевшие на дно нефтепродукты окисляются в 10 размедленнее, чем находящиеся на поверхности воды.
Нефть инефтепродукты относятся к числу трудноокисляемых микроорганизмами веществ,поэтому самоочищение водоемов, загрязненных нефтью, происходит на очень большихрасстояниях по длине реки; иногда на протяжении 500-900 километров от местазагрязнения можно обнаружить следы углеводородов.
1.2.4.Природные источники нефти
Некоторая часть загрязнений приходится в настоящеевремя так же, как и в прошлом, на природные источники нефти. Прямых измеренийколичества нефти, попадающего в океан из природных выходов, нет, однако сделанырасчеты, доказывающие, что эти загрязнения должны быть малы по сравнению сзагрязнениями в результате человеческой деятельности. Если бы нефть продолжительноевремя просачивалась в океан, все залежи нефти должны были бы исчезнуть многолет назад. Кроме того, в результате расследования аварий на буровых,расположенных в открытом море, известно, что любой природный выход нефтизначительных размеров должен сопровождаться появлением заметных нефтяных блестящихпятен, но такие пятна не наблюдались.
Небольшая доля нефтяных загрязнений приходится наутечку нефтепродуктов с кораблей и танкеров, затонувших во время второймировой войны, в результате коррозии корпусов кораблей. Общее количество нефтииз этого источника оценивается приблизительно в 4 млн. тонн.
Количествонефтяных углеводородов, попадающих непосредственно в океан, мало по сравнениюс тем количеством, которое выбрасывается в атмосферу в результате испарения инеполного сгорания топлива. Большая часть этих атмосферных углеводородоввступает в фотохимические реакции и превращается в другие вещества. Однакооставшаяся часть существует в виде жидких капель или адсорбируется на маленькихатмосферных частицах. Жидкие и твердые частицы неизбежно выпадают из атмосферыи оседают на поверхности океана, внося значительный вклад в общее загрязнениеуглеводородами.
РазделII. Поведение нефти в водной среде
Как выяснено ранее сырая нефть и ее производные, изкоторых получают нефтепродукты, — сложная, смесь многих химических соединений– отличаются по составу, но содержат в разных соотношениях четыре главныхкласса углеводородов: парафины (алканы), нафтены, ароматические соединения,олефины. Кроме углеводородов в нефти почти всегда присутствуют соединения,содержащие серу, кислород и азот.
Токсичностьнефтяных углеводородов в основном зависит от содержания в них ароматическихфракций, которые способны сохраняться в морской воде и в донных отложенияхдлительный период в силу своей стойкости к деградации. Алканы обладают не меньшей токсичностью, но деградация ихпроисходит сравнительно быстрее. Кроме того, в присутствии нефтяныхуглеводородов токсичность других загрязняющих веществ, в частности металлов ихлорированных углеводородов, проявляется в большей степени. Наличие нефтяныхуглеводородов и масел в донных отложениях способствует интенсивному накоплениюв них хлорированных углеводородов и металлов. С другой стороны, процессперехода других загрязняющих веществ из донных отложений в воду в присутствиинефти замедляется.
Влабораторных и натурных условиях установлено, что при дноуглубительных работахчасть нефтяных углеводородов переходит из донных отложений в водную толщу восновном в виде частиц эмульсии или в растворенной форме. Их дальнейшая судьбаво многом зависит от начального состояния при поступлении в воду. В воденефтепродукты могут подвергаться одному из следующих процессов: ассимиляцииморскими организмами, повторной седиментации, эмульгированию, образованиюнефтяных агрегатов, окислению, растворению и испарению.
Ещеодной особенностью нефтяных загрязнений является способность захватывать иконцентрировать другие загрязнения, например, тяжелые металлы и пестициды.Когда нефть распределится на большой площади, то сильно возрастет вероятностьпротекания различных реакций, так как вещества, растворимые в нефти, получаютвозможность участвовать в разнообразных химических процессах
Вслучае образования пленки концентрированние происходит на поверхности ивозможно в самой пленке. Концентрированно металлов изменяет их токсичность иусложняет молекулярный перенос в пленке вследствие реакций между металлами иорганическими соединениями. Эти процессы, протекающие в нефтяной пленке, могуттакже вызвать концентрированние в замкнутой биологической цепи питания сучастием низших организмов. Таким образом, введение загрязнений в питательнуюсреду моря ускорится.
2.1. Характеррастекания нефти по поверхности водоемов
Способностьнефти растекаться по поверхности воды проявляется только в начальный период еенахождения на воде и на распространение по водоему существенно не влияет.
Скоростьрастекания нефтепродуктов из легких фракции (бензина, керосина) ниже, чемнефтепродуктов, содержащих тяжелые фракции (мазут, масло), так какповерхностное натяжение на границе с водой первых выше, чем у содержащихтяжелые фракции. По той же причине нефтепродукты из легких фракций при том жеих количестве растекаются по поверхности воды на меньшей площади.
Зоназагрязнения распространяется на расстояние в несколько километров от местапопадания нефтепродуктов в водную среду. С момента утечки нефти до началаработ по локализации и ликвидации нефтяного загрязнения распространение ее поводоему обычно уже завершается, т. е. зона загрязнения приобретает почтимаксимальные размеры и определенную форму. Распространение пролитой нефти вусловиях водоема происходит в основном под воздействием течения, ветра иколебаний уровня воды и имеет свои особенности. Для реки, ввиду близостиберегов и извилистости русла нефть сравнительно быстро достигает берега.Наличие заводей, мелководных участков, покрытых растительностью, создаетблагоприятные условия для скопления нефти. На открытых участках водоемов, гдедействие течения и ветра проявляется в полную силу, она не задерживается, еенеизбежно относит в застойные зоны, где нет течения, а действие ветранаправленно в сторону берега или какой-либо преграды. Здесь нефть под действиемветра концентрируется. В этих же местах скапливается и мусор, с которым онаобычно перемешивается.
При интенсивном поступлении нефти из поврежденногосудна образуется нефтяное пятно в виде широкой полосы, толщина то в среднейчасти больше, чем по краям; при постепенном поступлении нефти из суднанефтяное пятно имеет вид узкой полосы. От места утечки нефть перемещается поповерхности воды в направлении равнодействующей сил ветра и течения, но,достигнув берега, перемещается, как бы перетекая вдоль береговой линии,размазываясь по заплескам. Встречающиеся на пути заводи, пойменные озера,старицы практически приостанавливают ее дальнейшее распространение до тех пор,пока их поверхность не покроется слоем нефти или не изменится направлениеветра. Когда нефтяное пятно достигает берега, происходит его переформирование.В одних случаях нефть ветром прижимается к берегу или какой-либо преграде ирасполагается в виде клина — у преграды слои нефти имеет наибольшую толщину, ас наветренной стороны наименьшую; в других случаях, когда действие ветранезначительно, толщина слоя относительно равномерна. Нефть, остающаяся наберегу из-за понижения уровня воды в водоеме, также располагается или в видеклина или равномерным слоем, в зависимости от того, как это было до паденияуровня.
Приизменении направления ветра или уровня воды, нефть из одних застойных зон можетбыть отнесена в другие, загрязняя новые участки водоема. Как правило, онарасполагается вдоль одного берега, заполняя все заводи. Зона загрязнения невсегда бывает непрерывной, нередко загрязненные участки чередуются с чистыми.
Дляучастков водоемов с быстрым течением характерна большая протяженность зонызагрязнения. Известны случаи; когда она достигала 50-130 км. При слабом теченииили его отсутствии, например, в водохранилище, перемещение нефти обусловленодействием ветра, причем скорость ее составляет 3-4% скорости ветра.Про