Контроль за выбросами с судов озоноразрушающих веществ
Любые преднамеренные выбросы озоноразрушающих веществ, происходящие в ходе операций по перезарядке, обслуживанию и ремонту установок на борту судна, запрещены (за исключением случаев, для целей безопасности судна или сохранения жизни на море или при повреждении судна). Преднамеренные выбросы не включают в себя минимальные утечки, связанные с возвратом или рециркуляцией озоноразрушающих веществ.
Запрещается эксплуатация следующих установок:
- установок, содержащих озоноразрушающие вещества, не являющиеся гидрохлорфторуглеродами (ГХФУ): на судах, построенных 19 мая 2005 г. или после этой даты; или на судах, построенных до 19 мая 2005 г., договорная поставка оборудования на которые осуществлена 19 мая 2005 г. или после этой даты или, в случае отсутствия даты договорной поставки, фактическая поставка оборудования на которые осуществлена 19 мая 2005 г. или после этой даты;
- установок, содержащих ГХФУ: на судах, построенных 1 января 2020 г. или после этой даты; или на судах, построенных до 1 января 2020 г., договорная поставка оборудования на которые осуществляется 1 января 2020 г. или после этой даты или, в случае отсутствия даты договорной поставки, фактическая поставка оборудования на которые осуществляется 1 января 2020 г. или после этой даты.
Озоноразрушающие вещества и оборудование, содержащее такие вещества, при удалении их с судов должны доставляться на приемные сооружения.
Контролю за выбросами озоноразрушающих веществ с судов не должно подвергаться постоянно герметизированное оборудование, содержащее ХФУ и ГХФУ, в котором нет соединений для заправки холодильного агента или потенциально съемных элементов. К такому оборудованию могут быть отнесены бытовые холодильники, холодильные камеры, кондиционеры воздуха и т. п.
На каждом судне валовой вместимостью 400 и более: должен быть перечень оборудования, содержащего озоноразрушающие вещества. Данный перечень вносится в Свидетельство; при наличии на судне перезаряжаемых систем, содержащих озоноразрушающие вещества, должен вестись Журнал озоноразрушающих веществ.
Журнал озоноразрушающих веществ может являться составной частью существующего Судового журнала или системы электронной регистрации, одобренной Администрацией РФ. Журнал озоноразрушающих веществ должен содержать записи по изменению количества озоноразрушающих веществ, кг, которые производятся при:
- перезарядке (полной или частичной) оборудования, содержащего озоноразрушающие вещества;
- ремонте или техническом обслуживании оборудования, содержа щего озоноразрушающие вещества;
- преднамеренном и непреднамеренном выбросе озоноразрушающих веществ в атмосферу;
- сбросе озоноразрушающих веществ в береговые приемные сооружения;
- поставке озоноразрушающих веществ на судно.
Окислы азота (NOx).
Требования по контролю выбросов окислов азота применяются:
- к каждому дизельному двигателю мощностью более 130 кВт, установленному постоянно на борту судна, построенному 19 мая 2005 г. или после этой даты независимо от его валовой вместимости;
- к каждому дизельному двигателю мощностью более 130 кВт, который подвергся значительному переоборудованию 19 мая 2005 г. или после этой даты, за исключением случаев, когда продемонстрировано, что такой двигатель является идентичной заменой двигателя, который он заменяет.
Требования по контролю выбросов окислов азота не применяются:
- к аварийным дизельным двигателям;
- к двигателям, установленным на спасательных шлюпках и в составе любого оборудования, используемого исключительно в аварийных ситуациях на судне, на котором они установлены;
- к двигателям, обеспечивающим работу технологического оборудования, используемого исключительно и непосредственно при разведке, разработке и связанных с ними процессах обработки в море минеральных ресурсов морского дна.
Дата начала значительного переоборудования может быть определена: контрактом на это переоборудование; или датой вывода двигателя из эксплуатации в соответствии с Судовым журналом (при отсутствии контрактной даты переоборудования).
Летучие органические соединения (VOC).
Все нефтеналивные суда, которые подлежат контролю в отношении выбросов паров VOC, должны быть обеспечены системой сбора паров, одобренной Регистром в соответствии с «Стандартами для систем контроля выбросов паров», а также требованиями 9.9 части VII I «Системы и трубопроводы» Правил классификации и постройки морских судов.
На нефтеналивных судах, перевозящих сырую нефть, должны иметься и выполняться одобренные Регистром Планы управления ЛОС, разработанные в соответствии с резолюцией ИМО МЕРС. 185(59) и циркуляром ИМО MEPC.l/Circ.680, а также циркуляр ИМО MEPC.l/Circ.719. На нефтеналивных судах, не перевозящих сырую нефть, наличие таких планов не требуется.
Сжигание на судне
Сжигание на судне твердых отходов допускается только в судовом инсинераторе, имеющем типовое одобрение.
Сжигание нефтяных остатков (шлама) допускается в следующих одобренных установках:
- инсинераторах с соответствующей системой подготовки нефтяных остатков (шлама) для сжигания;
- вспомогательных паровых котлах с соответствующей системой подготовки нефтяных остатков (шлама) для сжигания;
- нагревателях системы термальной жидкости с соответствующей системой подготовки нефтяных остатков (шлама) для сжигания;
- системах инертных газов с соответствующей системой подготовки нефтяных остатков (шлама) для сжигания.
Каждый судовой инсинератор, установленный на судне 1 января 2000 г. или после этой даты, должен иметь типовое одобрение в соответствии с резолюцией ИМО МЕРС.76(40) или МЕРС.244(66) в зависимости от того, что применимо.
Положения по освидетельствованию инсинераторов на борту судна приведены в 4.4 части V «Оборудование и устройства судов по предотвращению загрязнения мусором».
РАЗДЕЛ III. ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ПРИ СУДОХОДСТВЕ
Лекция №7 Особенности загрязнения водной среды нефтью
и его экологические последствия»
7.1. Пути поступления нефти в водную среду и классификация
масштабов ее разливов
Нефть является одним из главных загрязнителей ВС. Существует несколько следующих путей поступления нефти в водную среду:
- сбросы в море промывочных, балластных и льяльных вод с судов (23 %);- сбросы в портах и припортовых акваториях, включая потери при загрузке бункеров наливных судов (17 %);- сброс промышленных отходов и сточных вод (10 %);- ливневые стоки (5 %);- катастрофы судов и буровых установок в море (6 %)- бурение на шельфах (1 %);- атмосферные выпадения (10 %);- вынос речным стоком во всем многообразии форм (28 %)Наибольшие потери нефти связаны с ее транспортировкой из районов добычи. Аварийные ситуации с танкерами, слив за борт танкерами промывочных и балластных вод,— все это обуславливает присутствие постоянных полей загрязнения на трассах морских путей.Ежегодно в воду попадает почти 1.5 млн. м³ нефти и нефтепродуктов, около 45 % утечек имеют естественные причины. По данным Международной консалтинговой фирмы за период с 1960 по 2005 год в результате только крупных аварий в воде оказалось более 34 т нефти. С подобными проблемами сталкивались 112 государств мира. Однако наибольшее количество аварий происходило в Мексиканском заливе, вблизи Северо-Восточного побережья США, в Средиземном Море, в Персидском заливе и в Северном Море.
По подсчетам Национального Исследовательского Совета США ежегодно в воду попадает почти 1.5 млн. м³ нефти, около 45 % утечек имеют естественные причины (нефть из подводных пластов самопроизвольно изливается в море). Примерно 5 % нефти попадает в моря, океаны и озера в результате процесса добычи и производства. Транспортные аварии (танкеры, нефтепроводы и пр.) обеспечивают 22 % подобных разливов. Остальная нефть попадает в воду в результате сотен и тысяч мелких аварий и утечек.
Большинство крупных аварий танкеров (крупной считается авария, результатом которой был выброс более 700 т нефти) происходит в результате попадания на мель (в общей сложности, 118 случаев такого рода за 1974-2006 гг.), столкновений (97) и повреждений корпуса (43).
В РФ в настоящее время, например, в Каспийском море танкеры ежегодно перевозят от 12 до 14 млн. т нефти. За год танкеры совершают около 2500 рейсов. Столь интенсивное движение, особенно в условиях суровых зимних штормов и неудовлетворительном техническом состоянии судов, значительно увеличивает вероятность крупных аварий. В связи с этим, в 2006 г. Международный социально-экологический союз обратился с письмом-обращением в адрес МПР РФ и Росприродназора, в котором была обозначена проблема резкого увеличения перевалки и перевозки нефти и нефтепродуктов по Каспийскому морю. Экологи обратили внимание чиновников на то, что транспортировка ведется на неприспособленных танкерах с одинарной обшивкой корпуса, без внедрения систем управления движением, без оценки последствий возможного загрязнения акватории Каспийского моря.
В соответствии с постановлением Правительства РФ от 15.04.2002 № 240 «О порядке организации мероприятий по предупреждению и ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов на территории РФ»взависимости от объема разлившихся нефти и нефтепродуктов и площади разлива при их классификации на территории субъектов РФ выделяются следующие чрезвычайные ситуации (ЧС):
- локального значения — разлив от 0,2 тонны до 100 тонн разлившихся нефти и нефтепродуктов, площадь разлива не выходит за территорию объекта;
- местного значения — разлив от 100 до 500 тонн разлившихся нефти и нефтепродуктов;
- территориального значения — разлив от 500 до 1000 тонн разлившихся нефти и нефтепродуктов, площадь разлива не выходит за административные границы субъекта РФ;
- регионального значения — разлив от 1000 до 5000 тонн разлившихся нефти и нефтепродуктов, площадь разлива представляет угрозу загрязнения территории или побережья морей соседних субъектов РФ;
- федерального значения — разлив более 5000 тонн разлившихся нефти и нефтепродуктов, площадь разлива охватывает территории более двух субъектов РФ, а также разлив нефти входящий с территорий сопредельных государств.
Классификация разливов нефти на морских акваториях (внутренних морских водах, территориальных морях РФ, акваториях континентального шельфа РФ) установлена нормами международного права. В соответствии с правовым статусом морских акваторий и другими нормами международного права и международными договорами РФ разливы нефти на морских акваториях подразделяются на:
- разлив малый (1-го уровня) — не превышает 100 тонн нефти для морей, не отнесенных МАРГТОЛ-73/78 к особым регионам, относится к ЧС территориального значения;
- разлив средний (2-го уровня) — не превышает 5000 тонн нефти, относится к ЧС регионального значения;
- разлив крупный (3-го уровня) — более 5000 тонн нефти, относится к ЧС федерального значения.
7.2. Физико-химические и токсические свойства нефти
Физико-химические свойства нефти.Нефть представляет собой природный компонент, а нефтепродукты являются продуктами ее переработки.
Нефть — маслянистая жидкость, темно-коричневого цвета. Она состоит преимущественно из насыщенных алифатических и гидроароматических углеводородов. Основными элементами, которые входят в состав нефти, являются: углерод — 83–87 % массового содержания и водород — 12–14 %. Углеводороды подразделяются на 4 класса:
- парафины(алканы) (до 90 % от общего состава) – устойчивые вещества, молекулы которых выражены прямой и разветвленной цепью атомов углерода;
- циклопарафины (30–60 % от общего состава) насыщенные циклические соединения с 5–6 атомами углерода в кольце;
- ароматические углеводороды (20–40 % от общего состава) — ненасыщенные циклические соединения ряда бензола, содержащие в кольце на 6 атомов углерода меньше, чем циклопарафины;
- олефины (алкены)(до 10 % от общего состава) — ненасыщенные нециклические соединения с одним или двумя атомами водорода у каждого атома углерода в молекуле, имеющей прямую или разветвленную цепь.
Кроме того, в состав нефти в наиболее заметном количестве могут входить сера, азот и кислород. Содержание серы в нефти колеблется от нескольких сотых процентов до 6–8 % иногда и выше — до 9,6 %. По содержанию серы нефть делится на три класса: малосернистые — до 0,2 % серы, сернистые — 0,2–3,0 % серы, и высокосернистые — более 3,0 % серы. Сера в нефти находится в виде сероводорода, меркаптана и сульфидов. Иногда в свободном виде. Присутствие серы и сернистых соединений в нефти ухудшает ее качество. Азот и кислород входят в состав нефти в меньших количествах — соответственно 0,02–1,7 % и 0,05–3,6 %.
Нефтепродукты получаются при переработке нефти путем ее разделения на различные смеси углеводородов при нагревании.
Различные свойства нефти и нефтепродуктов по-своему могут влиять на протекание процессов разлива, в том числе движения пятна, испарение, растворение нефти и нефтепродуктов. Основными из большого комплекса свойств нефти, которые играют заметную роль при решении задач ликвидации аварийных разливов, являются плотность, вязкость, испаряемость, температура застывания и вспышки.
Плотностьопределяет плавучестьнефти, влияет на процессы растекания и на естественную дисперсию Плотность нефти при температуре 20 0С колеблется в пределах от 700 до 1070 кг/м³.
Вязкостьнефти и нефтепродуктов — это их сопротивление растеканию. Вязкость нефти зависит от температуры — при низкой температуре воды и воздуха ее вязкость увеличивается, и ее распространение по водной поверхности происходит медленнее.
Испаряемость нефти оказывает влияние не только на уровень загрязнения атмосферного воздуха, но и на характер загрязнения водоема при ее аварийном разливе. При испарении легких фракций углеводородов меняется состав разлитой нефти, структура смеси нефти с водой и поведение пятна разлива. Интенсивность испарения нефти зависит от величины давления насыщенных паров, которое определяется составом нефти и ее температурой.
Температурой застывания считается температура, ниже которой нефть становится полутвердой массой и теряет текучесть.
Температура вспышки — это температура, при которой над поверхностью разлитой нефти образуются пары в достаточном количестве для создания воспламеняющей смеси. Эта характеристика важна для обеспечения безопасности операций при работах по ликвидации разливов нефти пары нефти могут легко воспламеняться, пока не испарились и не рассеялись в атмосфере ее более летучие фракции.
Некоторые компоненты нефти растворяются в воде. Несмотря на то, что растворимость невелика относительно испаряемости, тем не менее, она может быть значительной с точки зрения токсичности для морских организмов.
Токсическое воздействие нефти на живые организмы.Токсическое воздействие нефти на живые организмы и растения морской среды изучено ещё не достаточно полно, тем не менее, по имеющимся отдельным литературным данным, представляется возможным сделать определенные прогнозные значения такого влияния.
Так, например, рыбыподвергаются воздействию разливов нефти в воде при употреблении загрязненной пищи и воды, а также при соприкосновении с нефтью во время движения икры. Гибель рыбы, исключая молодь, происходит обычно при серьезных разливах нефти. Следовательно, большое количество взрослой рыбы в больших водоемах от нефти не должно погибать. Однако сырая нефть 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. Так, например, разлив нефти в Балтийском море в 1969 г. привел к гибели многочисленные виды рыб, которые обитали в прибрежных водах. В результате исследований нескольких загрязненных нефтью мест и контрольного места, проведенных в 1971 г., было обнаружено, что популяции рыб, возрастное развитие, рост, состояние организма ненамного отличались друг от друга. Очевидно, что это явилось следствием загрязнения морской среды нефтью.
Известно, что беспозвоночныеявляются хорошими индикаторами загрязнения от сбросов в силу своей ограниченности в передвижении. Опубликованные данные разливов нефти часто отмечают гибель, чем воздействие на организмы в прибрежной зоне, в отложениях или же в толще воды. Влияние разливов нефти на беспозвоночные может длиться от недели до 10 лет. Это зависит от вида нефти; обстоятельств, при которых произошел разлив и его влияния на организмы. Колонии беспозвоночных (зоопланктон) в больших объемах воды возвращаются к прежнему (до разлива) состоянию быстрее, чем те, которые находятся в небольших объемах воды. Это происходит из-за большого разбавления выбросов в воде и большей возможности подвергнуть воздействию зоопланктон в соседних водах.
Разлившаяся на поверхности водной среды нефть оказывает внешнее влияние на птиц, прием ими пищи, загрязнение яиц в гнездах и изменение среды обитания. Внешнее загрязнение нефтью разрушает оперение, спутывает перья, вызывает раздражение глаз. Гибель является результатом воздействия холодной воды, птицы тонут. Птицы, которые большую часть жизни проводят на воде, наиболее уязвимы к разливам нефти на поверхности водоемов.
Птицы заглатывают нефть, когда чистят клювом перья, пьют, употребляют загрязненную пищу и дышат испарениями. Заглатывание нефти редко вызывает непосредственную гибель птиц, но ведет к вымиранию от голода, болезней, хищников. Яйца птиц очень чувствительны к воздействию нефти. Загрязненные яйца и оперение птиц пачкают нефтью скорлупу. Небольшое количество некоторых типов нефти может оказаться достаточным для гибели в период инкубации.
Разливы нефти в местах обитания птиц могут оказать на них как быстрое, так и длительное влияние. Испарения от нефти, нехватка пищи и мероприятия по очистке могут сократить использование пострадавшего участка. Сильно загрязненные нефтью сырые участки, приливо-отливные илистые низины способны изменить биоценоз на долгие годы.
Нефть также загрязняет или разрушает природные источники пищи птиц. Особенно страдают ныряющие птицы, поскольку в поисках пищи им приходится многократно нырять сквозь слой нефти на поверхности. Помимо воздействия на отдельные водные организмы, нефть влияет и на целые экосистемы.
В районах, где нефть часто попадает в воду, заметными становятся и изменения видового состава морского сообщества. Как нефть, так и нефтяные смолы (гудрон) содержат некоторые канцерогенные вещества.
Результаты исследований, проведенных на моллюсках в загрязненных водах, свидетельствуют о том, что у этих животных обнаруживается аномально большое число новообразований, сходных с раковыми опухолями человека.
После попадания нефти в воду требуется определенное время для исчезновения их следов. Сюда надо включить и время, необходимое для повторного заселения загрязненной зоны теми же и в том же количестве организмами, которые обитали здесь ранее. Если выброс нефти не привел к полной гибели всех местных организмов, то оставшиеся, размножаясь, начинают заполнять свободное пространство, по мере того как исчезает нефть. Сюда же начинают прибывать организмы из соседних мест, либо приплывая, либо переносясь течениями воды (например, личинки), либо выселяясь из соседних колоний (водоросли). Губительное влияние нефти может сказываться в течение долгих лет.
На много меньше имеется данных о влиянии разливов нефти на млекопитающих, чем на птиц. Морские млекопитающие, которые в первую очередь выделяются наличием меха (морские выдры, полярные медведи, тюлени, новорожденные морские котики) наиболее часто погибают от разливов нефти. Загрязненный нефтью мех начинает спутываться и теряет способность удерживать тепло и воду. Взрослые сивучи, тюлени и китообразные (киты, морские свиньи и дельфины) выделяются наличием жирового слоя, на который влияет нефть, усиливая расход тепла. Кроме того, нефть может вызвать раздражение кожи, глаз и препятствовать нормальной способности к плаванию. Известны случаи, когда кожа тюленей и полярных медведей впитывала нефть. Кожа китов и дельфинов страдает меньше.
Большое количество попавшей в организм нефти способно привести к гибели полярного медведя. Однако тюлени и китообразные более выносливы и быстро переваривают нефть. Попавшая в организм нефть может вызвать желудочно-кишечные кровотечения, почечную недостаточность, интоксикацию печени, нарушение кровяного давления. Пары от испарений нефти ведут к проблемам органов дыхания у млекопитающих, которые находятся около или в непосредственной близости с большими разливами нефти.
К вредному влиянию разливов нефти можно отнести сокращение пищи или изменение отдельных видов. Это влияние может иметь разную продолжительность, особенно в брачный период, когда передвижение особей женского пола и молоди ограничено.
Морские выдры и тюлени особенно уязвимы к разливам нефти из-за плотности размещения, постоянного пребывания в воде и влияния на теплоизоляцию меха.
Степень подверженности рептилий и земноводных нефтяному загрязнению недостаточно известна. Морские черепахи едят пластмассовые предметы и нефтяные сгустки. Имеются отдельные данные о том что, зародыши черепах погибли или развивались ненормально после того, как яйца побывали в песке, покрытом нефтью.
Нефть, подвергшаяся атмосферному влиянию, менее вредна для эмбрионов, чем свежая нефть. В последнее время покрытые нефтью пляжи могут создать проблему для вновь выведенных черепах, которые должны пересекать пляжи, чтобы добраться до океана.
Имеющиеся данные о влиянии разливов нефти на растения содержат факты гибели морской травы, большинства водорослей, увеличение или уменьшение биомассы и активность к фотосинтезу колоний фитопланктона; изменение микробиологии колоний и увеличение числа микробов.
«Черные приливы», как принято называть вынос разлившейся нефти на берег, оказываются ещё более тяжким, чем собственно морской разлив. Они полностью уничтожают всех обитателей литорали (прибрежной полосы, покрытой водой в разлив и обнажающейся в отлив) — водоросли и сидячих беспозвоночных. Гибнут крабы, рачки-бокоплавы и другие, обитающие у берега ракообразные; во множестве гибнут птицы (кулики, цапли и др.).
От горизонта до горизонта тянется широкая черная полоса, накрывающая собой все живое по обе стороны границе воды и суши. Трудно представить себе, что на такой пляж может вернуться жизнь. Этот процесс осложняется, если штормовой прибой покрывает выброшенную на берег нефть песком, галькой или морской травой. В таком «слоеном пироге» нефтепродукты оказываются, укрыты от окисления, а при повышении температуры могут начать вновь стекать в море. Именно это произошло на тех участках побережья Керченского пролива (2008 г.), где выброшенный на берег мазут по разным причинам не удалось своевременно убрать.
7.3. Динамика поведения нефти на поверхности воды
Процессы трансформации нефти при попадании в водную среду.При попадании нефти на поверхность водоема с нею начинают происходить сложные процессы. Часть нефти начинает испаряться. Еще некоторая часть, которая остается на поверхности воды, начинает перемещаться на этой поверхности под действием различных причин, и ещё некоторая их часть переходит в толщу воды, образуя дисперсную систему из воды и нефти.
Протекание указанных процессов приводит к изменению структуры и свойств слоя разлитой нефти. Так, в процессе испарения из пятна разлива улетучиваются легкие составляющие нефти и остаются более тяжелые. За первые сутки испаряются почти все углеводороды, которые в данных условиях аварийного разлива могут испариться. Испарение части нефти приводит к изменению ее свойств в пятне разлива и оказывает влияние на последующее поведение пятна.
Нефть, находясь в условиях контакта с водой, начинают образовывать дисперсные системы разного типа. Ближе к слою образуется система типа «вода в нефти», в которой концентрация нефти больше чем воды. Обычно эта дисперсная система представляет собой очень устойчивую эмульсию, почти жестко структурированную систему. Устойчивость дисперсной системы будет определяться, в том числе, и свойствами тех углеводородов, которые ее образуют. Такими углеводородами, скорее всего, будут более тяжелые углеводороды, которые не испарились с поверхности пятна и которые могут содержать примеси.
Ближе к воде возникает система типа «нефть в воде», в которой концентрация воды больше, чем нефти или нефтепродуктов. Та часть разлитой нефти, которая перешла в толщу воды, может попадать в живые организмы, а также подвергаться биохимическому окислению.
В целом это приводит к рассеянию нефти в природной среде иногда до очень низких концентраций или приводит к их разложению в более простые и безопасные вещества.
Подвижность водной среды обусловливает значительно большее негативное последствия ее загрязнения, чем при загрязнении, например, грунта и почвы. С одной стороны это связано с частой труднодоступностью места загрязнения (особенно в болотистой местности), возможностью миграции загрязнения с течением из одного района в другой, переходом загрязнения с воды на прибрежные участки почвы, а с другой — сложностью сбора нефти, тонкой пленкой расплывшейся по водной поверхности.
В целом процесс поведения нефти на поверхности воды условно можно разделить на следующие стадии:
- испарение легкокипящих компонентов нефти;
- растворение некоторых компонентов;
- поглощение гидробионтами с последующей трансформацией;
- бактериальное окисление на глубине (анаэробное);
- осаждение на дно;
- накопление в грунте и попадание в воды водоносного горизонта;
- эмульгирование нефти;
- образование водно-нефтяных смолистых шариков, загрязняющих побережья;
- то же из поверхностной пленки при перемешивании верхних слоев воды и из-за приливов-отливов;
- фотоокисление нефтяных компонентов в прибрежных водах;
- бактериальное окисление на поверхности воды (аэробное).
При нефтяном загрязнении водной среды тесно взаимодействуют три следующих группы экологических факторов:
- сложность состава нефти, находящегося в процессе постоянного изменения;
- сложность, гетерогенность состава и структуры водной экосистемы, находящейся в процессе постоянного развития и изменения;
- многообразие и изменчивость внешних факторов, влияющих на водную экосистему (скорость ветра и течения, температуры, влажности, давления и т. д.).
Поэтому оценивать последствия загрязнения водной экосистемы нефтью и намечать пути этих последствий необходимо с учетом конкретного сочетания и системного анализа этих перечисленных трех факторов.
Установлено, что нефть под влиянием солнечных лучей окисляется. Тонкая пленка нефти и нефтяной эмульсии легче окисляется в воде, чем более толстый слой нефти. Нефть с высоким содержанием металла или низким содержанием серы окисляется быстрее, чем нефть с низким содержанием металла или высоким содержанием серы.
Колебания воды и течения смешивают нефть с водой, в результате чего получается либо нефтеводяная эмульсия (смесь из нефти и воды), которая со временем растворится, либо водонефтяная эмульсия, которая не будет растворяться. Водонефтяная эмульсия содержит от 10 % до 80 % воды; 50…80 процентные эмульсии часто называют «шоколадным муссом» из-за плотного, вязкого вида и шоколадного цвета. «Мусс» распространяется очень медленно и может оставаться на воде или берегу без изменения в течение многих месяцев.
Движение нефти с поверхности воды в процессе растворения и превращения в эмульсию доставляют молекулы и частицы нефти к живым организмам. Микробы (бактерии, дрожжи, нитевидные грибки) в воде меняют состав нефти на мелкие и простые по структуре углеводороды и неуглеводороды. Частички нефти в свою очередь прилипают к частичкам в воде (обломкам, тине, микробам, фитопланктону) и оседают на дне, где микробы меняют легкие и простые по структуре компоненты. Тяжелые компоненты более устойчивы к микробному воздействию и в итоге оседают на дне.
Разные организмы притягивают нефть. Фильтрующий зоопланктон, двустворчатый моллюск поглощают частички нефти. Хотя моллюски и большинство зоопланктона не способны переварить нефть они могут переносить ее и являются временным хранилищем. Рыба, млекопитающие, птицы и некоторые беспозвоночные (ракообразные, многие червеобразные) переваривают определенное количество углеводородов нефти, которые они заглатывают во время питания, очищения, дыхания.
Время нахождения нефти в воде обычно составляет менее 6 месяцев, если разлив нефти не произошел накануне или непосредственно зимой в северных широтах. Нефть может попасть в ледовую ловушку до наступления весны, когда начнет подвергаться воздействию воздуха, ветра, солнечных лучей и усиленному воздействию микробов, сопровождающихся повышением температуры воды.
Нефтяная пленка изменяет состав спектра и интенсивность проникновения в воду света. Пропускание света тонкими пленками нефти составляет -10 %, 60-70 %.
Процессы трансформации нефти при попадании на побережье.Разлив нефти на водной акватории наносит значительный экологический вред прибрежной зоне, куда нефть попадает в результате выбросов с водой.
Наибольший вред побережью аварийные разливы наносят тогда, когда нефть прибивается ветром или приливом к берегу. Воздействие нефти зависит от типа побережья. Обычно на пляжах, подверженных действию волн, нефть механически разбивается на мельчайшие частицы, которые, как и детрит, или ил, скапливаются в укрытых местах. В местах, защищенных от сильного волнения, наибольшие количества нефти отлагаются вдоль высокой волны.
Ожидаемый ущерб от загрязнения нефтью можно оценить по классификации, полученной в результате ряда научных исследований аварийных разливов нефти (табл. 7.1).
Время нахождения нефти в прибрежных отложениях, либо уже подверженных атмосферному влиянию в качестве водонефтяной эмульсии определяется характеристиками отложений и конфигурацией береговой линии. Период сохранения нефти в прибрежной ОС варьируется от нескольких дней на скалах до более чем 10 лет в укрытых от приливо-отливов и сырых участках.
Таблица 7.1
Классификация возможного ущерба побережью от загрязнения нефтью
| Тип побережья | Характер загрязнения и необходимость очистки |
| Незащищенные скалистые обрывы | При сильном волнении очистка обычно не нужна |
| Незащищенные скалистые террасы | Действие волн приводит к быстрому рассеиванию нефти, как правило, в течение нескольких недель. В большинстве случаев очистка не нужна |
| Равнинные мелкопесчаные пляжи | В плотные мелкозернистые отложения просачивание нефти ограничено. Нефть образует тонкий поверхностный слой, который нетрудно удалить. Очистку следует проводить на линии уреза воды при высоком приливе. Низкие участки очистятся под действием волн |
| Пляжи со средне- и крупно - зернистыми отложениями | Нефть проникает в отложения на глубину до 1 м, где появляются толстые слои сильно загрязненных осадков. При очистке поверхности пляжу наносятся повреждения, поэтому очистку следует проводить в основном на урезе высокой воды. |
| Незащищенные приливные отмели | Нефть не может проникнуть через поверхность плотных отложений, но наносит биологический ущерб. Очистка производится только в случае сильного загрязнения |
| Смешанные песчано-гравийные пляжи | Нефть быстро проникает в отложения, образуя погребенные, долго сохраняющиеся слои, которые служат источником длительного загрязнения |
| Гравийные пляжи | Нефть проникает глубоко и образует погребенные слои. Удаление загрязненного гравия может вызвать последующую эрозию пляжа |
| Защищенный скалистый берег | При отсутствии действия волн нефть налипает на скальные поверхности и заполняет понижения приливной отмели. Хотя нефть причиняет значительный биологический ущерб, очистку проводить не рекомендуется, так как ущерб может только возрасти |
| Защищенные приливные отмели | Нефть причиняет долговременный биологический ущерб. Устранение нефти почти невозможно без дополнительного ущерба. Очистка рекомендуется только в случае сильного загрязнения приливной отмели |
| Марши и мангры | Длительное неблагоприятное воздействие. Нефть может сохраняться в течение 10 лет и более |
Нефть, удерживаемая в отложениях и на берегу, может быть источником загрязнения прибрежных вод.
Многообразие динамических факторов, действующих в береговой зоне, обуславливают многообразие типов морских побережий. В свою очередь структура побережий предопределяет способы и технологические особенности загрязнения и ликвидации последствий нефтяного загрязнения. В соответствии с этим разработана система ранжирования отдельных участков береговой черты по степени их чувствительности к нефтяному загрязнению.
Система индексации побережий по степени их чувствительности к нефтяному загрязнению (табл. 7.2) сочетает в себе данные о качественной характеристике побережья и процессах, происходящих при попадании нефти на берег.
В результате нефтяного загрязнения совершенно чистый с виду пляж мог быть пропитанным на значительную глубину нефтью, просочившейся туда под действием прибоя, что естественно сказывается на экологической обстановке в этом районе. Единственный способ борьбы в таких случаях заключался во вспахивании и бороновании подобных участков.
Таблица 7.2
Индексация побережий по степени чувствительности к загрязнению нефтью
| Индекс | Тип берега | Характеристика побережья |
| Открытые выходы непроницаемых коренных пород | Грунт непроницаем и нефть остается на поверхности, где естественные процессы способствуют ее быстрому удалению. Уборка нефти не требуется и не рекомендуется | |
| Скально-глыбовые развалы | Нефть удаляется с побережья естественным путем. В уборке нет необходимости, за исключением загрязненных обломков и нефтяной полосы на уровне высокой воды | |
| Мелкопесчаные пляжи | Степень проникновения нефти не высокая, т.к. побережье сложено полупроницаемыми осадками, однородными и уплотненными. Уборка упрощена наличием плотного грунта. | |
| Крупнопесчаные пляжи | Уборка затруднена в связи с большой подвижностью осадка, механизмы вязнут в сыпучем песке. Высокая степень проникновения и захоронения нефти | |
| Песчано-гравийные пляжи | Высокая проницаемость грунта позволяет нефти проникать глубоко в песок, что приводит к разрушению поверхностного слоя во время уборки. Берега подвергаются естественному перемешиванию осадка | |
| Гравийные и щебнистые пляжи | Породы позволяют нефти просачиваться довольно глубоко, а низкий уровень естественной ротации замедляет естественные процессы удаления нефти. Медленный процесс накопления гравия делает удаление загрязненного грунта крайне нежелательным | |
Наши рекомендации |