Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 [ 3 ] 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

сравниться ни одно другое море. К тому же с юга море окружено крупными городами с их электростанциями и промышленными районами. Вопреки распространенному мнению, Северное море с каймой ваттов - тянущихся вдоль берега песчаных отмелей, местами достигающих ширины 15 км, -очень нежная, чувствительная экологическая система.

В 90-е гг. Международный совет экспертов по вопросам окружающей среды опубликовал подробный отчет о состоянии Северного моря, с предостережением, что в любой момент «нефтяная чума» может охватить всё море, которое и так из-за множества других загрязнений уже находится под серьезной угрозой. Но даже специалисты не могут дать окончательное и подробное заключение о масштабах, причинах и последствиях загрязнения этого моря. Совет экспертов в своем заявлении основывается в значительной мере на разных оценках и теоретических расчетах. Пока не существует крупномасштабных международных программ по выявлению и измерению загрязнений этого моря, а потому еще не хватает надежных и доказательных цифр и фактов.

К сожалению, действие отдельных химикатов на морскую Фауну и флору в большинстве случаев изучено пока слабо, а об их взаимодействии просто неизвестно. В окружающую среду попадает (из-за деятельности человека) 40 тыс. различных химических веществ, и нельзя сказать, как они реагируют между собой в природе.

Пока не начались катастрофические события и опасные экологические нарушения, мы не ощущаем на себе давления, «второе могло бы побудить вовремя принять срочные меры. Но когда признаки загрязнения моря станут явными, то может оказаться уже поздно. Вред, нанесенный к тому времени всей экосистеме Северного моря, может стать необратимым.

Нефтяная опасность велика повсюду, но особенно в районе между Эльбой и Темзой. На этом участке ежегодно провозится около полумиллиарда тонн сырой нефти и нефтепродуктов, на него приходится 50 % случаев всех столкновений судов водоизмещением свыше 500 регистровых тонн. Угрожают морю и тысячи километров трубопроводов, по которым идет нефть, нередки аварии и на буровых платформах. Чтобы знать, какие последствия может вызвать крупная авария танкера в Северном море, специалисты по охране среды подробно изучили случай, когда огромный танкер «Торри Кэньон» разбился на скалистом побережье Корнуолла (1967 г.). Для уничтожения кувейтской нефти, попавшей в море и на берег, применили диспергаторы, разбивающие сплошной слой нефти на мелкие капли. Прошло два года, пока живой мир побережья в тех местах, где нефть выбросило на берег, хоть сколько-нибудь восстановился. А там, где применяли диспергаторы, до восстановления флоры и фауны прошло десятилетие: противоядие оказалось хуже яда...

Еще более впечатляющей оказалась гибель танкера «Престиж» в самом конце 2002 г. Это судно затонуло в 120 км от побережья Испании, излив 77 тыс. т топлива и загубив морскую фауну не только у берегов Галисии, но и прилегающего (с севера) побережья Франции и пограничного (с юга) берега

Португалии. Утонувший танкер продолжает выпускать через десяток разломов корпуса оставшийся мазут, угрожая тяжелой экологической катастрофой на многие годы.

Использование нефти человеком, ее добыча и перевозка в море и на суше - все это смертельная опасность для Мирового океана. Но что с ней происходит в воде, как именно она действует на флору и фауну? Какие усилия предпринимаются правительствами и нефтяными концернами для того, чтобы сократить загрязнения моря нефтью? К 1980 г. в мире было около 4 тыс. танкеров, и они перевезли по морю примерно 1700 млн. т нефти (около 60 % мирового потребления нефти). Приблизительно 450 млн. т сырой нефти (15 % мировой добычи за год) поступало из месторождений, находящихся под морским дном. За год добывалось из моря и перевозилось по нему более 2 млрд. т нефти. По оценкам Национальной академии наук США, из этого количества в море попадало 1,6 млн. т, и эти 1,6 млн. т составляют лишь 26 % нефти, которая в сумме загрязняет за год море. Остальная нефть (примерно 3/4 общего загрязнения) поступает с судов-сухогрузов с льяльными водами, а также остатки горюче-смазочных материалов, случайно или намеренно сбрасываемые в воду), из природных источников, а больше всего - с предприятий, расположенных на побережье или на берегах рек, впадающих в море, а также с нефтепромыслов, из трубопроводов и нефтехранилищ.

При просачивании нефти в почву, несмотря на свою большую вязкость, она проникает в грунтовые воды, перемещается в направлении их движения и может распространяться на большие расстояния. Гидрофобная нефть образует тонкую пленку на поверхности воды, которая становится непригодной для использования уже в количестве 1 л нефти на 100 л воды. На открытых водных поверхностях с течением времени образуется эмульсионный слой (нефть и вода), который частично препятствует газообмену между водой и воздухом, а это приводит к тому, что все живые организмы, находящиеся под этой пленкой, постепенно погибают. При этом в процессе дыхания в клетках накапливается СО2, что ведет к ацидозу, т. е. подкислению клеточной жидкости. У морских птиц контакт с нефтью приводит к склеиванию оперения, птицы утрачивают способность держаться на воде и быстро гибнут от переохлаждения. Растворимые в воде окисленные компоненты нефти могут обладать еще и прямым токсическим действием.

Сама нефть, попавшая в природную среду, подвергается микробиологическому распаду с участием различных видов бактерий, но этот распад протекает медленно, пока нефть в течение месяцев находится на поверхности. За это время ее легколетучие компоненты испаряются, а оставшиеся подвергаются медленному окислению. В результате этих процессов на воде малолетучие компоненты объединяются в сгустки, которые с течением времени опускаются на дно, об их дальнейшей судьбе нет достоверной информации.

Самоочищающая способность любых водоемов зависит от целого ряда факторов, в первую очередь физических, физико-химических,

биохимических и биологических. Гидродинамические факторы, не являясь, по существу, первоначальными факторами самоочищения, тем не менее в конечном счете могут способствовать как ускорению, так и торможению самоочищения. Основным фактором самоочищения природных вод оп любых загрязняющих их органических соединений выступает прежде всего, жизнедеятельность микроорганизмов-деструкторов, способных переводить их в минеральное состояние.

Главный механизм самоочищения воды от отдельных групп органических веществ, когда биохимические воздействия выражены наиболее ярко, состоит в деградации нефти. Фракционирование и суммарное действие различных факторов после попадания нефти в воду хорошо известны; важное место в процессе разрушения нефтяных пятен принадлежит испарению. Углеводороды с длинными цепочками атомов углерода до С15 (температура кипения до 250 °С) улетучиваются с водной поверхности в течение 10 суток, углеводороды С15-С25 (250-400 °С) удерживаются намного дольше, а тяжелые фракции более С25 практически не испаряются. В целом только одно испарение может удалить до 50 % углеводородов сырой нефти, до 10 % тяжелой и до 75 % легкой топливной нефти.

Так, исследования в Каспийском море показали, что некоторая часть нефтяных углеводородов может разлагаться в процессе автокаталитического окисления по свободнорадикальной цепной реакции, завершающейся образованием гидроперекисей, а продукты разложения последних служат инициаторами дальнейшего окисления углеводородов. Автоокисление нефти ингибируется белками, фенолами, серосодержащими соединениями. Напротив, процесс стимулируется металлосодержащими соединениями нефтей и инициируется действием солнечной радиации, и в ясную погоду может окислиться до 2 т/км2 нефти за сутки.

Хотя точное соотношение всех факторов, способствующих удалению нефти из морской среды, неизвестно, установлено, что именно активность микроорганизмов определяет окончательную судьбу нефти в море; описано 70 родов микроорганизмов и 30 видов грибов, окисляющих углеводороды. В прибрежных районах моря, подверженных хроническому загрязнению нефтью, углеводородокисляющие бактерии наиболее многочисленны и достигают 10 %, а вдали от источников поступления нефти их только ~ 0,01 % от численности всего микробиоценоза. Микроорганизмы, содержащиеся в морской воде, потребляют сначала n-алканы, что приводит к относительному увеличению содержания в воде разветвленных алканов и ароматических соединений. Затем начинается предпочтительное использование ароматических соединений.

При разрушении нефти в морской среде накапливаются продукты неполного окисления некоторых углеводородов, которые, в свою очередь, являются субстратом для дальнейшего воздействия микрофлоры; это гидроперекиси КООН, спирты КОН, фенолы С6Н5ОН, кетоны КСОК, альдегиды КСНО, органические кислоты, аминокислоты, пигменты, липиды,