Наслідки забруднення гідросфери (продовження)
Основні джерела нафтового забруднення: річковий стік - 41%; стічні води, які потрапляють безпосередньо в моря і океану (стік із завищеною талією) - 16%; природні виливу нафти з дна океану - 15%; перевезення нафти морем (аварії і робочі операції) - 20%; випадання з атмосферними опадами - 4%; видобуток нафти на континентальному шельфі - 4%.
Половина нафтопродуктів, що забруднюють природні водойми, - це відпрацьоване масло промислових і автомобільних двигунів. Воно потрапляє у водойми з промисловими і зливовими стоками. Відпрацьоване масло містить добавки: сполуки барію, кальцію, цинку, магнію, фосфору і хлору. Крім цих добавок в маслі можуть міститися інші забруднення з повітря, машин і механізмів.
Крім стоків, велику роль в забрудненні нафтою вносить перевезення нафтопродуктів. На всіх звичайних судах нафту зберігають в спеціальних ємностях. Найпростіший спосіб очищення ємностей перед новим завантаженням - слив залишків в океан. На танкерах, що перевозять нафту, після вивантаження в порожні ємності в якості баласту заливають морську воду; її ж використовують і для промивання ємностей. У всіх випадках перед новим завантаженням нафти баластні і промивні води скидають за борт.
Аварії танкерів і раптові викиди нафти з свердловин у відкритому морі вносять невеликий вклад в нафтове забруднення. Вони призводять до потрапляння великих кількостей нафти в море за короткий проміжок часу. Наслідки аварій бувають важкими, але виводять водні екосистеми з рівноваги на порівняно короткий час (табл. 8.1).
Найбільші розливи нафти при аваріях танкерів
Видобуток нафти на континентальному шельфі, крім викидів самої нафти, приносить і інші негативні наслідки для водних екосистем. В ході буріння свердловин використовують велику кількість бурильного розчину, що містить добавки важких металів. Після процесу буріння на дні залишаються уламки вибуренной порід. При відкачці нафти з свердловин разом з нафтою потрапляє частина води. Отриману суміш доводиться розділяти відстоюванням, а воду із залишками нафти скидати в море.
Процес самоочищення води від нафти. Нафта являє собою суміш різних речовин, з яких 50-88% припадає на вуглеводні, а інша частина - на сполуки, що містять крім вуглецю і водню також кисень, сірку, азот (гетероциклічні сполуки). Частина нафтопродуктів з низькою молекулярною масою (4-12 атомів вуглецю, їх в сирої нафти до 50%) досить швидко випаровується з поверхні води. Не виключено також, що вона знову може потрапляти в океан з опадами.
Частина нафтопродуктів розчиняється в морській воді і поширюється в її товщі. При цьому в ході хіміко-біологічних перетворень утворюються нові хімічні речовини, більш розчинні, ніж вихідні, наприклад, спирти і кислоти.
Нафтопродукти швидко утворюють з водою стійкі емульсії, які потім перетворюються в нафтові грудки і згустки. Подальші перетворення нафтопродуктів призводять до збільшення їх щільності, і в кінцевому підсумку вони осідають на дно.
Під дією кисню і УФ-випромінювання нафтопродукти окислюються. У окисленні важливу роль відіграють мікроорганізми (бактерії). Нафтопродукти включаються в харчовий ланцюг водної екосистеми, пригнічують фотосинтез водоростей, порушують хеморецепторную реакції у морських тварин, викликають порушення репродуктивних і харчових функцій і ін. Одна тонна нафти, розливаючись по поверхні моря, займає площу 12 км 2. Нафтова плівка змінює всі фізико-хімічні процеси: підвищується температура поверхневого шару води, погіршується газообмін, риба йде або гине. Нафтова плівка порушує обмін енергією, теплом, вологою і газами між океаном і атмосферою. В кінцевому підсумку вона впливає на клімат Землі і баланс кисню в атмосфері. Пляма не пропускає сонячні промені, сповільнює процес оновлення кисню в воді. В результаті перестає розмножуватися планктон - основний продукт харчування морських мешканців.
До морських організмів, які беруть участь у процесі самоочищення води від нафти, відносять в основному молюски: мідії, устриці, гребінець. Мідії є найпоширенішими. Великий молюск мідії може профільтрувати до 70 л води на добу і очистити її від механічних і органічних речовин.
У процесі самоочищення беруть участь також гриби, дріжджі, мшанки, губки, асцидії.
Вплив нафти на морські організми. У верхніх шарах води (5-10 см) розвивається найбагатше співтовариство різноманітних морських організмів - нейстон. Тут знаходиться "розплідник" молоді дуже багатьох видів риб і безхребетних, які, виростаючи, населяють водну товщу морів і океанів.
Дуже отруйні розчинні компоненти нафти. Вони стають причиною загибелі риби, морських птахів і тварин. Канцерогенні компоненти нафтопродуктів (бенз (а) пірен) викликають не тільки захворювання гідробіонтів, а й небезпечні для людини, так як передаються і концентруються в харчових ланцюгах.
Вважається, що в Світовому океані розчинені вуглеводні містяться в кількостях приблизно 400-1300 млн. Т і виявляються на глибинах близько 1000 м.
Нафтова плівка на поверхні води порушує процес газообміну, обміну вологою і обмін енергією між водним середовищем і атмосферою. Нафтова пляма уповільнює процес фотосинтезу і насичення води киснем. Під час великих викидів нафти страждають водоплавні птахи. Нафта просочує їх пір'яний покрив, позбавляючи його водовідштовхувальних і теплоізолюючих властивостей. При великих розливах нафти живі організми можуть зникати до глибини 15 м і на відстані до 0,5 км від берега.