Wydział Orientalistyczny

„OLEJ: zanieczyszczenie środowiska olejem”.

Streszczenie na temat ekologii i ochrony przyrody

Studentka I roku Wydziału Arabistyki

SS Chaczaturian

EREWAN 2006

Wprowadzenie……………………………………………………3

Rozdział 2. Zanieczyszczenia atmosfery i gleby. Zanieczyszczenie olejami Oceanu Światowego ………………5

Rozdział 3. Metody ochrony przed zanieczyszczeniami środowiska związanymi z wydobyciem, transportem i rafinacją ropy naftowej……………10

Zakończenie……………………………………………………………12

Wykaz wykorzystanej literatury…………………14

Wstęp.

Początkowo ludzie nie zastanawiali się, z czym wiąże się intensywna produkcja ropy i gazu. Najważniejsze było, aby wypompować ich jak najwięcej. To właśnie zrobili. Ale na początku lat 40. obecnego stulecia pojawiły się pierwsze niepokojące objawy.

Zanieczyszczenie środowiska produktami naftowymi jest moim zdaniem bardzo aktualnym i ważnym tematem, który z każdym dniem coraz częściej nam o sobie przypomina. Mnie, jako przyszłego orientalistę, interesuje to szczególnie, gdyż mówiąc o Wschodzie, pierwsze co przychodzi na myśl, to ropa naftowa.

Rozpoczynając eksploatację złóż ropy i gazu, człowiek nieświadomie „wypuścił dżina z butelki”. Początkowo wydawało się, że ropa przynosi ludziom same korzyści, jednak stopniowo stało się jasne, że jej stosowanie ma również swoje wady.

Co olej przynosi więcej, korzyść czy szkodę?

Jakie są skutki jego stosowania?

Czy nie okażą się one zabójcze dla ludzkości?

Co minutę na świecie wydobywa się tysiące ton ropy, a jednocześnie ludzie nawet nie myślą o najbliższej przyszłości naszej planety, ponieważ dopiero w XX wieku wyczerpały się kolejne zasoby ropy naszej planety. Co więcej, zniszczeń jakie powstały w tak stosunkowo krótkim czasie nie da się porównać z żadną katastrofą jaka wydarzyła się w całej historii ludzkości.

Stało się to również na polu naftowym Wilmington (Kalifornia, USA). Pole rozciąga się przez południowo-zachodnie obszary Los Angeles i zatokę Long Beach, docierając do przybrzeżnych obszarów kurortu o tej samej nazwie. Powierzchnia złóż ropy i gazu wynosi 54 km 2 . Złoże zostało odkryte w 1936 roku, a już w 1938 roku stało się centrum kalifornijskiej wydobycia ropy. Do 1968 roku z głębin wypompowano prawie 160 milionów ton ropy i 24 miliardy m gazu, w sumie mają nadzieję wydobyć tu ponad 400 milionów ton ropy.

Położenie złoża w centrum silnie uprzemysłowionego i gęsto zaludnionego regionu południowej Kalifornii, a także bliskość dużych rafinerii ropy naftowej w Los Angeles, miało znaczenie dla rozwoju gospodarki całego stanu Kalifornia. Pod tym względem od początku eksploatacji pola do 1966 r. niezmiennie utrzymywało ono najwyższy poziom wydobycia w porównaniu z innymi polami naftowymi w Ameryce Północnej.

W 1939 roku mieszkańcy miast Los Angeles i Long Beach odczuli dość zauważalne drżenie powierzchni ziemi - rozpoczęło się osiadanie gleby nad polem. W latach czterdziestych intensywność tego procesu nasiliła się. Powstał obszar sedymentacji w postaci eliptycznej misy, której dno opadało dokładnie na łuk fałdu antyklinalnego, gdzie poziom selekcji na jednostkę powierzchni był maksymalny. W latach 60 amplituda obniżeń osiągnęła już 8,7 m. Obszary ograniczone do krawędzi czaszy obniżeń doznały napięcia. Na powierzchni wystąpiły przemieszczenia poziome o amplitudzie do 23 cm, skierowane w stronę środka obszaru. Ruchom gleby towarzyszyły trzęsienia ziemi. W latach 1949-1961 odnotowano pięć dość silnych trzęsień ziemi. Ziemia dosłownie znikała nam spod nóg. Zniszczone zostały mola, rurociągi, budynki miejskie, autostrady, mosty i szyby naftowe. Na prace renowacyjne wydano 150 milionów dolarów. W 1951 r. tempo osiadania osiągnęło maksimum 81 cm/rok. Istnieje ryzyko zalania terenu. Przerażone tymi wydarzeniami miasto Long Beach wstrzymało zagospodarowanie złoża do czasu rozwiązania problemu.

Do 1954 roku udowodniono, że najskuteczniejszym sposobem zwalczania osiadań jest zatłaczanie formacji wodą. Obiecało to również wzrost współczynnika odzysku ropy. Pierwszy etap prac przeciwpowodziowych rozpoczął się w 1958 roku, kiedy to do formacji produkcyjnej na południowym skrzydle obiektu zaczęto wpompowywać prawie 60 tys. m 3 wody dziennie. Dziesięć lat później intensywność iniekcji wzrosła już do 122 tys. m3 dni. Osiadanie praktycznie ustało. Obecnie w centrum niecki nie przekracza 5 cm/rok, a w niektórych miejscach odnotowano nawet podniesienie powierzchni o 15 cm. Pole wróciło do produkcji, wtłaczając około 1600 litrów wody na tonę wydobytego oleju. Utrzymanie ciśnienia w złożach zapewnia obecnie do 70% dziennej produkcji ropy w starych obszarach Wilmington. W sumie złoże wydobywa 13 700 ton ropy dziennie.

W ostatnim czasie pojawiły się doniesienia o osiadaniu dna Morza Północnego w obrębie złoża Ekofisk po wydobyciu z jego głębin 172 mln ton ropy i 112 mld m 3 gazu. Towarzyszą temu deformacje samych odwiertów i platform wiertniczych. Konsekwencje są trudne do przewidzenia, ale ich katastrofalny charakter jest oczywisty.

Na starych polach Azerbejdżanu - Balakhani, Sabunchi, Romany (na przedmieściach Baku) dochodzi do osiadania powierzchni, co prowadzi do ruchów poziomych. To z kolei powoduje zapadanie się i pękanie rur osłonowych eksploatacyjnych szybów naftowych.

Zdaniem ekspertów istnieje bezpośredni związek pomiędzy wzmożonym wypompowywaniem ropy z podłoża a nasileniem małych trzęsień ziemi. Odnotowano przypadki pęknięć odwiertów i zapadnięć kolumn. We wszystkich tych przypadkach jednym ze skutecznych środków jest także zatłaczanie wody do formacji produkcyjnej, kompensującej wydobycie ropy.

Rozdział 2. Zanieczyszczenia atmosfery i gleby. Zanieczyszczenie olejami oceanów świata

Ponieważ obecnie produkty naftowe są jednym z najważniejszych nośników energii dla ludzkości, a tendencja ta utrzyma się przez co najmniej kolejne 20 lat, problem przedostawania się ropy naftowej do hydrosfery Ziemi pozostaje aktualny.

Znacznie większe niebezpieczeństwo wiąże się ze stosowaniem ropy i gazu jako paliwa. Podczas spalania tych produktów do atmosfery uwalniane są duże ilości dwutlenku węgla, różnych związków siarki, tlenku azotu itp. W ciągu ostatniego półwiecza w wyniku spalania wszystkich rodzajów paliw, w tym węgla, zawartość dwutlenku węgla w atmosferze wzrosła o prawie 288 miliardów ton, a zużyto ponad 300 miliardów ton tlenu. Tak więc od pierwszych pożarów prymitywnego człowieka atmosfera straciła około 0,02% tlenu i zyskała aż 12% dwutlenku węgla. Obecnie ludzkość spala co roku 7 miliardów ton paliw, co zużywa ponad 10 miliardów ton tlenu, a przyrost dwutlenku węgla w atmosferze sięga 14 miliardów ton.W nadchodzących latach liczby te będą rosły w związku z ogólnym wzrostem w produkcji minerałów palnych i ich spalaniu. Zdaniem ekspertów do 2020 roku z atmosfery zniknie około 12 miliardów ton tlenu (0,77%). Zatem za 100 lat skład atmosfery zmieni się znacząco i prawdopodobnie na gorsze.

Z kolei zmniejszenie ilości tlenu i wzrost zawartości dwutlenku węgla będą miały wpływ na zmiany klimatyczne. Cząsteczki dwutlenku węgla umożliwiają krótkofalowemu promieniowaniu słonecznemu przenikanie przez atmosferę ziemską i blokowanie promieniowania podczerwonego emitowanego przez powierzchnię Ziemi. Występuje tak zwany „efekt cieplarniany” i wzrasta średnia temperatura planety. Zakłada się, że w dużej mierze można temu przypisać ocieplenie w latach 1880–1940. Wydaje się, że w przyszłości ocieplenie powinno stopniowo narastać.

Samoloty odrzutowe, samochody, fabryki i fabryki odgrywają dużą rolę w zanieczyszczeniu powietrza. Aby przepłynąć Ocean Atlantycki, nowoczesny odrzutowiec pochłania 35 ton tlenu i pozostawia smugi kondensacyjne, które zwiększają zachmurzenie. Samochody, których jest już ponad 700 milionów, również znacząco zanieczyszczają atmosferę. Według ekspertów samochody „mnożą się” 7 razy szybciej niż ludzie. Jak stwierdził senator E. Muskie w 1976 r., w Stanach Zjednoczonych co roku z powodu chorób wywołanych przez zanieczyszczenie powietrza umiera 15 tysięcy ludzi. Amerykanie są tym poważnie zaniepokojeni. Pojawiają się różne projekty stworzenia silników zasilanych innymi rodzajami paliwa. Samochody elektryczne to już nie nowość, w wielu krajach na świecie są prototypy, ale tak jak dotąd ich powszechne wdrożenie jest wstrzymywane ze względu na niski poziom naładowania baterii.

Do zatruwania atmosfery w znaczący sposób przyczyniają się różne fabryki, elektrociepłownie. Przeciętna elektrownia zasilana olejem opałowym codziennie emituje do środowiska 500 ton siarki w postaci dwutlenku siarki, który w połączeniu z wodą natychmiast wytwarza kwas siarkawy. Francuski dziennikarz M. Rouze podaje następujące dane. Elektrociepłownia firmy Electricité de France codziennie wypuszcza ze swoich rur do atmosfery 33 ton anhydrytu siarkowego, który może zamienić się w 50 ton kwasu siarkowego.Kwaśne deszcze pokrywają teren wokół tej stacji w promieniu do 5 km Takie deszcze są bardzo aktywne chemicznie, powodują korozję nawet cementu, nie mówiąc już o wapieniu czy marmurze.

Szczególnie dotknięte są zabytki starożytne. Akropol ateński znajduje się w tragicznej sytuacji, która od ponad 2500 lat wytrzymuje niszczycielskie skutki trzęsień ziemi, najazdów obcych najeźdźców i pożarów. Teraz ten znany na całym świecie starożytny zabytek jest poważnie zagrożony. Zanieczyszczenia atmosferyczne stopniowo niszczą powierzchnię marmuru. Najmniejsze cząsteczki dymu wyemitowane w powietrze przez przedsiębiorstwa przemysłowe Aten wraz z kroplami wody opadają na marmur i po odparowaniu rano pozostawiają na nim niezliczone, ledwo zauważalne ospy. Zdaniem greckiego archeologa, profesora Narinatosa, zabytki starożytnej Hellady w ciągu ostatnich 20 lat bardziej ucierpiały z powodu zanieczyszczenia powietrza niż przez 25 stuleci pełnych wojen i najazdów. Aby zachować dla potomności te bezcenne dzieła starożytnych architektów, eksperci zamierzają pokryć najbardziej zniszczone fragmenty pomników specjalną warstwą ochronną z tworzywa sztucznego.

Zanieczyszczenie atmosfery różnymi szkodliwymi gazami i cząstkami stałymi powoduje, że powietrze w dużych miastach staje się niebezpieczne dla życia ludzkiego. W niektórych miastach w USA, Japonii i Niemczech kontrolerzy ruchu wdychają tlen ze specjalnych butli. Dla pieszych opcja ta dostępna jest za dodatkową opłatą. W Tokio i niektórych innych japońskich miastach na ulicach instaluje się butle z tlenem, aby dzieci mogły zaczerpnąć świeżego powietrza w drodze do szkoły. Japońscy przedsiębiorcy otwierają specjalne bary, w których ludzie piją świeże powietrze, a nie napoje alkoholowe. To prawda, że ​​​​w ostatnich latach sytuacja zmieniła się na lepsze.

Śmiertelne mgły opadające nad dużymi miastami stwarzają szczególne zagrożenie dla życia ludzkiego. Największa tragedia wydarzyła się w 1952 roku w Londynie. Budząc się rankiem 5 grudnia, londyńczycy nie widzieli słońca. Nad miastem przez 3-4 dni unosił się niezwykle gęsty smog, mieszanina dymu i mgły. Smog ten, według oficjalnych danych, pochłonął 4 tysiące ofiar śmiertelnych, pogarszając stan zdrowia wielu tysięcy kolejnych osób. Takie mgły nie raz dławiły ludzi w innych miastach Europy Zachodniej, Ameryki i Japonii. W brazylijskim mieście Sao Paulo poziom zanieczyszczenia powietrza jest 3 razy wyższy niż maksymalne dopuszczalne normy, a w Rio de Janeiro - 2 razy. Częstymi chorobami są tutaj podrażnienie błony śluzowej oczu, choroby alergiczne, rozwijające się w przewlekłe zapalenie oskrzeli i astmę. Japońskie miasto Nagoya otrzymało tytuł „japońskiej stolicy smogu”.

O Cechą wspólną wszystkich gleb zanieczyszczonych olejami jest zmiana liczebności i ograniczenie różnorodności gatunkowej pedobiontów (mezo- i mikrofauny oraz mikroflory glebowej). Rodzaje reakcji różnych grup pedobiontów na zanieczyszczenia są niejednoznaczne:

· Następuje masowa śmierć mezofauny glebowej: trzy dni po wypadku większość gatunków zwierząt glebowych całkowicie znika lub stanowi nie więcej niż 1% kontroli. Najbardziej toksyczne dla nich są lekkie frakcje oleju.

·Zmiany sytuacji środowiskowej prowadzą do zahamowania aktywności fotosyntetycznej organizmów roślinnych. Przede wszystkim wpływa to na rozwój glonów glebowych: od ich częściowego zahamowania i zastąpienia niektórych grup innymi, aż do utraty poszczególnych grup lub całkowitej śmierci całej flory glonów. Ropa naftowa i wody mineralne szczególnie znacząco hamują rozwój glonów.

· Zmieniają się funkcje fotosyntetyczne roślin wyższych, zwłaszcza zbóż. Doświadczenia wykazały, że w warunkach południowej tajgi, przy dużych dawkach zanieczyszczeń – przekraczających 20 l/m2, rośliny na zanieczyszczonych glebach nawet po roku nie mogą normalnie rozwijać się.

·Oddychanie gleby również reaguje wrażliwie na zanieczyszczenia olejami. W pierwszym okresie, gdy mikroflora jest tłumiona przez dużą ilość węglowodorów, intensywność oddychania maleje, wraz ze wzrostem liczby mikroorganizmów intensywność oddychania wzrasta.

Zatem procesy naturalnej regeneracji biogeocenoz na obszarach skażonych są powolne, a tempo tworzenia różnych warstw ekosystemów jest różne. Kompleks saprofityczny zwierząt tworzy się znacznie wolniej niż mikroflora i szata roślinna. Pionierami zarastania naruszonych gleb są często glony.

B ludzie i zbiorniki wodne planety zostaną lekkomyślnie zanieczyszczone. Każdego roku z tego czy innego powodu do Oceanu Światowego trafia od 2 do 10 milionów ton ropy. Zdjęcia lotnicze z satelitów wykazały, że prawie 30% powierzchni oceanu jest już pokryte filmem olejowym. Szczególnie zanieczyszczone są wody Morza Śródziemnego, Oceanu Atlantyckiego i ich brzegów.

Zanieczyszczenie wód kontynentalnych i oceanicznych węglowodorami jest obecnie jednym z głównych rodzajów zanieczyszczeń hydrosfery we współczesnym cywilizowanym społeczeństwie. Zanieczyszczenia węglowodorami powstają na skutek wielu czynników związanych z wydobyciem ropy naftowej, jej transportem cysternami oraz wykorzystaniem paliw i smarów naftowych. Fakt, że istnieją obszary morza, gdzie tankowce mogą zrzucać wodę po umyciu zbiorników, narusza całe podstawy oceanografii. Problem ten jest szczególnie dotkliwy w obszarach przyujściowych, gdzie pomimo obfitości ryb nie można ich spożywać ze względu na nieprzyjemny smak, jaki nadaje im olej. Ponadto działanie węglowodorów zakłóca równowagę ekologiczną mórz zamkniętych.

Litr oleju pozbawia 40 tysięcy litrów wody morskiej niezbędnego dla ryb tlenu. Tona ropy zanieczyszcza 12 km2 powierzchni oceanu. Ikra wielu ryb rozwija się w warstwie przypowierzchniowej, gdzie ryzyko zetknięcia się z olejem jest bardzo duże. Gdy zostanie zagęszczony w wodzie morskiej w ilości 0,1-0,01 ml/l, jaja obumierają w ciągu kilku dni. Jeśli na powierzchni 1 hektara powierzchni morza znajduje się film olejowy, może umrzeć ponad 100 milionów larw ryb. Aby go uzyskać wystarczy wlać 1 litr oleju.

Istnieje wiele źródeł ropy naftowej przedostającej się do mórz i oceanów. Są to wypadki cystern i platform wiertniczych, zrzuty wód balastowych i oczyszczających oraz transport rzekami składników zanieczyszczających. Obecnie drogą morską dostarcza się do miejsc konsumpcji 7-8 ton ropy z każdych 10 ton wyprodukowanych na morzu. 1967 Do 1989 r. zaginęło około 22 tankowców, a do oceanu przedostało się 2 479 450 ton ciemnej oleistej cieczy, tworząc plamę o długości ponad 2500 km. To są moje obliczenia, czyli obliczenia orientalisty, a liczby pochodzą z różnych źródeł, w których prezentowane są tylko duże przypadki. Wtedy nawet trudno sobie wyobrazić, jakie są rzeczywiste liczby i liczebność takich katastrof, w wyniku których do rzek, mórz i oceanów przedostaje się coraz więcej nowych porcji ropy.

Ile zatem ropy dostaje się każdego roku do oceanów świata z różnych źródeł w wyniku działalności człowieka? Pomimo niewiarygodności istniejących szacunków większość autorów jest zdania, że ​​ilość tej ropy wynosi 5 mln ton, jednak niektórzy eksperci szacują ją na 10 mln ton. Ponieważ 1 tona ropy rozsypująca się po powierzchni oceanu zajmuje obszar 12 km2, Ocean Światowy, prawdopodobnie od dawna pokryty jest cienką powierzchniową warstwą węglowodorów.

Oprócz ropy do mórz i oceanów przedostaje się wiele innych produktów przemiany materii, zanieczyszczając te zbiorniki wodne. J.-I. Cousteau pisze: „Morze stało się kanałem, do którego spływają wszystkie zanieczyszczenia niesione przez zatrute rzeki; wszystkie zanieczyszczenia, które wiatr i deszcz gromadzą w naszej zatrutej atmosferze; wszystkie zanieczyszczenia uwalniane przez spedytorów, takich jak tankowce. Dlatego nie należy się dziwić, jeśli życie stopniowo opuszcza ten kanał.”

Szczegółowe statystyki zaczerpnięte z raportu Narodowej Akademii Nauk w Waszyngtonie przedstawiono w Tabeli 1 poniżej.

Tabela nr 1.

Rozkład udziału w zanieczyszczeniu oceanów

olej z różnych źródeł.

Wydaje się, że ludzie zapominają, że woda jest podstawą życia. A de Saint-Exupéry, który zrozumiał prawdziwą cenę wody po katastrofie lotniczej na Saharze, napisał: „Woda, nie masz smaku, koloru, zapachu, nie da się cię opisać, cieszą się tobą, nie wiedząc, kim jesteś!” Nie można powiedzieć, że jesteś niezbędny do życia: jesteś samym życiem. Napełniasz nas radością, której nie da się wytłumaczyć naszymi uczuciami. Wraz z Wami wracają do nas siły, z którymi już się pożegnaliśmy. Dzięki Twojej łasce suche źródła naszych serc znów zaczynają w nas bulgotać”.

1. Natura i człowiek. Yu.V. Nowikow, 1991

2. Ochrona środowiska. JAK. Stiepanowski.

3. Dorst S. Zanim natura umrze. M.: Postęp, 1968. 415 s.

4. Bezuglaya E. Yu., Rastorgueva G. P., Smirnova I. V. Czym oddychamy.

5. Człowiek i ocean. Gromov F.N. Gorszkow S.G. S.-P., Marynarka Wojenna, 1996 - 318 s.

6. Wielka encyklopedia radziecka - „Encyklopedia radziecka” 1987

7. Aforyzmy światowe - 1999

8. Shlygin I.A. i inne.Badanie procesów zachodzących podczas usuwania odpadów do morza. – Leningrad: Gidrometioizdat. 1983

9. Revelle P., Revelle Ch. Nasze siedlisko. W 4 tomach. Tom 3. Problemy energetyczne ludzkości. – Moskwa: Mir, 1995

(Magazyn „Olej Rosji”)

http://www.skrin.ru (Wiadomości energetyczne)

Wstęp

Ropa naftowa jako źródło zanieczyszczeń środowiska

1 Pojęcie i właściwości oleju

2 Źródła zanieczyszczeń olejowych środowiska

Wpływ zanieczyszczeń olejami na środowisko

1 Wpływ ropy na zasoby wodne

2 Wpływ zanieczyszczeń olejowych na faunę

3 Wpływ zanieczyszczeń olejowych na florę

Środki zwalczania zanieczyszczenia środowiska olejami

1 Środki zwalczania zanieczyszczeń olejowych na poziomie legislacyjnym

2 Środki ochronne i prace porządkowe

Wniosek

Wstęp

Do najbardziej szkodliwych zanieczyszczeń chemicznych, zgodnie z Międzynarodową konwencją o zapobieganiu zanieczyszczaniu morza przez składowanie odpadów, uchwaloną pod koniec 1972 r., zalicza się ropę naftową i produkty naftowe.

We współczesnym świecie zużycie ropy naftowej we wszystkich jej postaciach kosztuje rocznie astronomiczną kwotę - 740 miliardów dolarów. A koszt wydobycia ropy to tylko 80 miliardów dolarów. Stąd chęć monopoli naftowych dysponowania coraz większymi złożami czarnego złota.

W związku ze wzrostem wydobycia, transportu, rafinacji i zużycia ropy naftowej i jej produktów naftowych zwiększa się skala zanieczyszczenia środowiska.

Rośnie zanieczyszczenie produktów naftowych i środowiska wodnego. „Ocean umiera, jest chory z winy człowieka” – te słowa Thora Heyerdahla są powszechnie znane. Już w 1969 roku podczas rejsu papirusowym statkiem „Ra” przez Ocean Atlantycki zauważył, że w ciągu całego dwumiesięcznego rejsu powierzchnia morza była wolna od kropelek ropy i smoły tylko przez kilka dni. Obecnie sytuacja nie uległa poprawie.

Według amerykańskiej Narodowej Akademii Nauk w połowie lat 70. do samego środowiska morskiego trafiło około 6 milionów ton ropy. Pod koniec lat 70. emisja ropy naftowej do mórz i oceanów wzrosła do 10 milionów ton/rok. Największe szkody powodują wycieki ropy będące następstwem wypadków tankowców oraz wypadków na morskich platformach wiertniczych.

Znaczenie badań. Ropa naftowa i produkty naftowe mają szkodliwy wpływ na wiele organizmów żywych i niekorzystnie wpływają na wszystkie ogniwa łańcucha biologicznego. Warstwy ropy naftowej na powierzchni mórz i oceanów mogą zakłócać wymianę energii, ciepła, wilgoci i gazów pomiędzy oceanem a atmosferą. Ostatecznie obecność filmu olejowego na powierzchni oceanu może mieć wpływ nie tylko na warunki fizykochemiczne i hydrobiologiczne panujące w oceanie, ale także na klimat Ziemi i równowagę tlenową w atmosferze.

Celem pracy jest zbadanie wpływu zanieczyszczeń olejami na środowisko i określenie metod ich zwalczania.

Aby osiągnąć ten cel, celem zajęć jest rozważenie i analiza następujących zagadnień:

źródła zanieczyszczenia środowiska olejami;

wpływ zanieczyszczeń olejami na środowisko;

metody walki z zanieczyszczeniami olejowymi.

Przedmiotem pracy jest wpływ zanieczyszczeń olejami na środowisko.

Przedmiotem badań są zanieczyszczenia olejami i szkody, jakie powodują w środowisku.

środowisko zanieczyszczone ropą

1. Ropa naftowa jako źródło zanieczyszczeń środowiska

1 Pojęcie i właściwości oleju

Olejek jest produktem naturalnym. Kwestia pochodzenia ropy naftowej jest dyskutowana w literaturze naukowej od dawna, lecz nadal pozostaje otwarta. W ciągu ponad dwóch stuleci zaproponowano setki możliwości powstawania ropy i gazu na Ziemi.

Historia nauki zna wiele przypadków, gdy wokół jakiegoś problemu rozgorzały gorące debaty. Podobne spory dotyczą pochodzenia ropy. Zaczęli dawno temu i jeszcze nie skończyli.

M.V. Łomonosow uważał, że ropa naftowa powstała z węgla, a węgiel z kolei z pozostałości organicznych. Organiczną teorię pochodzenia ropy naftowej popiera większość naukowców, na przykład Iwan Michajłowicz Gubkin.

Hipotezę tę potwierdza fakt, że porfiryny są „fragmentami” cząsteczek hemoglobiny i chlorofilu. Wiadomo również, że olej ma specyficzne właściwości optyczne, charakterystyczne jedynie dla substancji organicznych.

Nieorganiczną hipotezę pochodzenia ropy naftowej sformułował D.I. Mendelejew. Uważał, że w głębi Ziemi węgliki metali oddziałują z wodą i powstają węglowodory:

2FeC + 3H 2O = Fe 2O 3+H 3C-CH 3

Teoria nie wytrzymuje ostrej krytyki, ale ma wielu zwolenników.

W celu ujednolicenia interpretacji pojęcia „ropa naftowa” Międzynarodowy Fundusz Kompensacji Zanieczyszczenia Ropą (utworzony w 1971 r.) przygotował i wydał Nietechniczny Przewodnik po definiowaniu natury i koncepcji trwałej ropy naftowej, który ma pomóc w skomplikowanych przypadkach.

W rzeczywistej sytuacji geologicznej powstawanie ropy naftowej wymaga optymalnej kombinacji kilku czynników: temperatury, ciśnienia, składu materiału płaszcza i lotnej części przepływu odgazowania Ziemi. Płynami przenoszącymi ropę mogą być jedynie woda i gazy znajdujące się w surowszych warunkach termodynamicznych niż warstwa osadowa.

Gazowo-hydrotermiczny proces powstawania ropy naftowej zakłada ścisły związek między powstawaniem ropy i rudy. W naturalnym oleju odkryto ponad 60 mikroelementów.

Złoża ropy naftowej znajdują się we wnętrznościach ziemi na różnych głębokościach (zwykle około 3 km), gdzie wypełniają przestrzeń między skałami.

Jeśli ropa znajduje się pod ciśnieniem gazu, unosi się studniami na powierzchnię Ziemi.

Główne pola naftowe:

(30 z 45 największych złóż) znajduje się w Azji: na Bliskim i Środkowym Wschodzie (wzrost kapitału Kuwejtu w okresie boomu naftowego wynosił 150 dolarów przez całą dobę);

gigantyczne złoża znajdują się w Ameryce Łacińskiej;

złoża znajdują się w Afryce;

W Północnej Ameryce;

W zachodniej Syberii;

W Azji Południowo-Wschodniej.

Rysunek 1. Skład oleju

Ropa naftowa jest rozdzielana w rafineriach na frakcje:

benzyna o temperaturze wrzenia do 200 0C, zawierająca węglowodory o 5-12 atomach węgla;

destylaty pośrednie - nafta, olej napędowy i paliwo do turbin gazowych o temperaturze wrzenia od 169 do 375 0C i zawierające węglowodory o 9-22 atomach węgla (do rozpuszczalnych składników toksycznych zalicza się naftalen);

olej napędowy, paliwo kotłowe, smoła i oleje smarowe o temperaturze wrzenia > 375 0C, zawierają związki o 29-36 atomach węgla;

pozostała część to związki olejowe o jeszcze wyższych temperaturach wrzenia, przypominające asfalt.

2 Źródła zanieczyszczeń olejowych środowiska

Zgodnie z klasyfikacją Grupy Ekspertów ds. Różnych Aspektów Zanieczyszczeń Ropą i Produktami Naftowymi, głównymi źródłami są:

nowoczesna biosynteza przez organizmy;

ropa naftowa (ropa naftowa i jej składniki), a także przychodzące:

a) podczas transportu, w tym normalnych operacji transportowych, operacji dokowych, wypadków cystern itp.;

b) po usunięciu z gruntu – ścieki bytowe, komunalne i przemysłowe;

W wielu regionach morskich odkryto przepływy migracyjne ropy naftowej po dnie morskim w wyniku jej wyciekania wzdłuż uskoków i pęknięć w konstrukcjach nośnych ropy i gazu oraz w nagromadzeniach hydratów gazu. Proces ten zachodzi na obszarze nie większym niż 10-15% całkowitej powierzchni Oceanu Światowego, na obszarach marginalnych i morzach śródlądowych, gdzie powszechne są baseny naftowe i gazowe.

Zatem dopływ ropy do morza z liniowego obszaru przesiąkania o długości około 1,5 km w kanale Santa Barbara (Kalifornia) szacuje się na 10–15 ton dziennie. Tak duże przepływy są spowodowane płytkimi głębokościami warstw roponośnych i korzystną sytuacją tektoniczną lub tologiczną.

Według najnowszych danych zbiorczych światowy dopływ ropy naftowej do środowiska morskiego na skutek wyciekania z dna morskiego szacuje się na wartości od 0,2 do 2 mln ton rocznie, co stanowi średnio około 50% całkowitego przepływu ropy do Oceanu Światowego.

Jeśli weźmiemy pod uwagę transport ropy drogą morską tankowcami i rurociągami, ich łączny udział w zanieczyszczeniu mórz wynosi średnio około 20%.

To prawie 5 razy mniej niż wkład ze wszystkich pozostałych źródeł.

Udział wycieków awaryjnych podczas wiercenia i eksploatacji studni jest minimalny (poniżej 0,2%). Straty w wyniku wypadków podczas pracy na terminalach lądowych i podczas pompowania ropy rurociągami podwodnymi wynoszą odpowiednio 5 i 10%. Główne straty ropy są związane z przypadkowymi wyciekami podczas transportu tankowcami (około 85% całkowitej objętości ropy podczas produkcji i transportu morskiego). Jednak w ostatnich latach ilość ropy pochodzącej z tego źródła znacznie spadła.

W wyniku transportu atmosferycznego do wód morskich przedostaje się około 5% całkowitej ilości zanieczyszczeń. Atmosfera zawiera stosunkowo niewielkie ilości substancji zanieczyszczających w stosunku do ich całkowitej zawartości w glebach, osadach dennych i wodzie. Jednak szybki ruch powietrza sprawia, że ​​jest to ważny kanał dostarczania zanieczyszczeń na powierzchnię morza. Każdy chemicznie stabilny materiał przenoszony przez wiatr przemieszcza się w atmosferze wraz z ruchem mas powietrza i zgodnie z warunkami pogodowymi.

Podczas poszukiwania i wydobycia surowców węglowodorowych głównymi rodzajami zanieczyszczeń są awaryjne uwolnienia płynów wiertniczych i iniekcyjnych, samych surowców węglowodorowych, nieuprawnione zrzuty wód złożowych, muły oraz przypadkowe drobne wycieki. Wzburzenie osadów dennych i zmętnienie wody podczas wiercenia studni (kierunkowo) również jest zanieczyszczeniem środowiska, ale ma charakter krótkotrwały.

Najbardziej niebezpieczne są sytuacje awaryjne, chociaż takie przypadki są rzadkie. Potencjalnymi źródłami w takich sytuacjach będą systemy przygotowania i obiegu płuczek wiertniczych i płynnych chemikaliów; magazyny materiałów sypkich oraz paliw i smarów. W przypadku wypadków z powstawaniem fontann i gryfów zanieczyszczenie olejami dużych obszarów wodnych jest nieuniknione. Do skażenia może dojść podczas sprawdzania szczelności ciągu produkcyjnego, testowania wyposażenia głowicy odwiertu, demontażu sprzętu itp. Na obszarach wodnych, na których występują warunki lodowe, istnieje ryzyko zniszczenia platformy przez pole lodowe.

Wbrew powszechnemu przekonaniu przypadkowe wycieki nie są głównym źródłem zanieczyszczenia oceanu światowego. Ich udział, według najnowszych szacunków, waha się od 9 do 13% całkowitego światowego przepływu ropy do środowiska morskiego. W szczególności nadzwyczajne wydarzenia będące następstwem wojny irańsko-irackiej toczonej w latach 1983-1988. doprowadziło do rozlania się do wód Zatoki Perskiej około 1 miliona ton ropy i uwolnienia do atmosfery około 70 milionów ton produktów naftowych. Podczas wypadku tankowca Prestige do wód wschodniego Atlantyku przedostało się 63 000 ton ropy. Przepływ ten przekroczył średnią sumę ze wszystkich źródeł ropy. Pamiętamy także awaryjny wyciek około 100 tysięcy ton ropy na terytorium Republiki Komi w Rosji w 1984 roku wraz z zanieczyszczeniem basenu Peczora i Zatoki Peczora. Stąd spazmatyczny charakter statystyk dotyczących wycieków ropy z roku na rok. Jednakże ogólna tendencja do zmniejszania się ilości zanieczyszczeń olejowych związanych z awaryjnymi wyciekami tankowców utrzymuje się, pomimo wzrostu wolumenu ropy transportowanej drogą morską. Jednocześnie należy zauważyć, że katastrofalne zdarzenia z wyciekami ponad 30 tys. ton ropy zdarzają się dość rzadko. Wszystko zależy od konkretnej sytuacji, w której doszło do wycieku, a także od właściwości samego rozlanego produktu naftowego.

Instalację energetyczną w postaci platformy wiertniczej spalającej paliwo i towarzyszący mu gaz można uznać za długoterminowe punktowe źródło zanieczyszczeń.

Ogólnokrajowe przedsiębiorstwa będące kompleksami naftowo-gazowymi odpowiadają za jedną piątą wszystkich przemysłowych emisji zanieczyszczeń, a jednym z głównych źródeł zanieczyszczenia powietrza w tym kompleksie jest spalanie APG na pochodniach.

Wydobycie ropy i gazu wiąże się z powstawaniem dużej ilości odpadów, które technicznie można unieszkodliwić na trzy główne sposoby: poprzez składowanie w specjalnych konstrukcjach ziemnych (doły osadowe), zakopywanie poprzez zatłaczanie do podziemnych poziomów oraz wywóz na specjalne składowiska. poza wyznaczonymi obszarami. Jeśli weźmiemy pod uwagę nieoficjalne dane, że specjalistyczne magazyny są przepełnione, a wywóz odpadów na odległe składowiska jest kosztowny i w dodatku niebezpieczny dla środowiska, to będziemy musieli przyznać, że istnieje praktyka zrzucania płuczek wiertniczych i innych odpadów „za burtę”. lub wtłaczanie go pod ziemię, co nie jest do końca zgodne z rygorystycznymi wymogami przepisów ochrony środowiska zabraniających odprowadzania ścieków przemysłowych do zbiorników wód powierzchniowych i podziemnych, zlewni, podglebia i gleby.

Szczególne niebezpieczeństwo stwarzają pęknięcia rurociągów o charakterze awaryjnym, a także powstałe na skutek nielegalnego spuszczania.

2. Wpływ zanieczyszczeń olejami na środowisko

1 Wpływ ropy na zasoby wodne

Najczęstszym przypadkiem zanieczyszczenia środowiska przez ropę naftową jest jej kontakt z powierzchnią wody (morza).

Zrzuty ropy do wody szybko pokrywają duże obszary, a grubość zanieczyszczeń również jest różna. Zimna pogoda i woda spowalniają rozprzestrzenianie się oleju po powierzchni, więc określona ilość oleju pokrywa większe obszary latem niż zimą. Gęstość rozlanego oleju jest większa w miejscach jego gromadzenia się wzdłuż wybrzeża. Ruch wycieku ropy zależy od wiatru, prądów i pływów. Niektóre rodzaje oleju pochłaniają (unoszą się) i przemieszczają pod słupem wody lub po powierzchni, w zależności od prądów i pływów.

Ropa naftowa i produkty rafinowane zaczynają zmieniać skład w zależności od temperatury powietrza, wody i światła. Składniki o niskiej masie cząsteczkowej łatwo odparowują. Stopień parowania waha się od 10% dla wycieków ciężkich rodzajów ropy i produktów naftowych (olej opałowy) do 75% dla wycieków lekkich rodzajów ropy i produktów naftowych (olej opałowy, benzyna). Niektóre składniki o niskiej masie cząsteczkowej mogą rozpuszczać się w wodzie. Mniej niż 5% ropy naftowej i produktów naftowych rozpuszcza się w wodzie. Ten „atmosferyczny” proces powoduje, że pozostały olej staje się gęstszy i nie może unosić się na powierzchni wody.

Olej utlenia się pod wpływem światła słonecznego. Cienka warstwa oleju i emulsji olejowej łatwiej utlenia się w wodzie niż grubsza warstwa oleju. Oleje o wysokiej zawartości metali lub niskiej zawartości siarki utleniają się szybciej niż oleje o niskiej zawartości metali lub wysokiej zawartości siarki. Wahania wody i prądów mieszają olej z wodą, tworząc albo emulsję olejowo-wodną (mieszaninę oleju i wody), która z czasem się rozpuści, albo emulsję olejowo-wodną, ​​która nie rozpuści się. Emulsja wodno-olejowa zawiera od 10% do 80% wody; Emulsje 50-80% często nazywane są „musem czekoladowym” ze względu na ich gęsty, lepki wygląd i czekoladowy kolor. „Mus” rozprowadza się bardzo wolno i może pozostać na wodzie lub brzegu bez zmian przez wiele miesięcy.

Ruch oleju z powierzchni wody w procesie rozpuszczania i przemiany w emulsję dostarcza cząsteczki i cząsteczki oleju do organizmów żywych. Drobnoustroje (bakterie, drożdże, grzyby strzępkowe) obecne w wodzie zmieniają skład oleju na drobne i proste węglowodory i niewęglowodory. Cząsteczki oleju z kolei przyczepiają się do cząstek znajdujących się w wodzie (gruzu, błota, drobnoustrojów, fitoplanktonu) i osiadają na dnie, gdzie drobnoustroje wymieniają lekkie i proste w budowie składniki. Ciężkie składniki są bardziej odporne na atak drobnoustrojów i ostatecznie osiadają na dnie. Skuteczność drobnoustrojów zależy od temperatury wody, pH, zawartości soli, obecności tlenu, składu oleju, składników odżywczych w wodzie i drobnoustrojów. Zatem do pogorszenia mikrobiologicznego dochodzi najczęściej, gdy następuje spadek zawartości tlenu, składników odżywczych i wzrost temperatury wody.

Mikroorganizmy narażone na działanie oleju rozmnażają się w organizmach morskich i szybko reagują na duże uwolnienia oleju. Od 40% do 80% wycieków ropy naftowej jest narażonych na działanie drobnoustrojów.

Różne organizmy przyciągają olej. Zooplankton i małże filtrujące pochłaniają cząsteczki oleju. Chociaż skorupiaki i większość zooplanktonu nie są w stanie trawić oleju, mogą go transportować i zapewniać tymczasowe przechowywanie. Ryby, ssaki, ptaki i niektóre bezkręgowce (skorupiaki, wiele robaków) trawią pewną ilość węglowodorów ropopochodnych, które połykają podczas żerowania, oczyszczania i oddychania.

Czas przebywania oleju w wodzie wynosi zwykle mniej niż 6 miesięcy, chyba że wyciek oleju nastąpi dzień wcześniej lub bezpośrednio zimą na północnych szerokościach geograficznych. Olej może zostać uwięziony w lodzie aż do wiosny, kiedy zostanie wystawiony na działanie powietrza, wiatru, światła słonecznego i zwiększonego narażenia na mikroorganizmy w miarę wzrostu temperatury wody. Czas przebywania ropy w osadach przybrzeżnych lub już wystawionej na działanie czynników atmosferycznych w postaci emulsji wodno-olejowej zależy od właściwości osadów i konfiguracji linii brzegowej. Okres utrzymywania się ropy w środowiskach przybrzeżnych waha się od kilku dni na skałach do ponad 10 lat na obszarach pływowych i podmokłych.

Ropa naftowa uwięziona w osadach i na lądzie może być źródłem zanieczyszczenia wód przybrzeżnych.

Okresowe burze często zbierają ogromne ilości osiadłej ropy i przenoszą ją do morza. W zimnym klimacie lód, powolny ruch fal oraz mniejsza aktywność chemiczna i biologiczna powodują, że ropa naftowa pozostaje w osadach lub na lądzie przez dłuższe okresy czasu niż w klimacie umiarkowanym lub tropikalnym. W zimnym klimacie obszary osłonięte i wilgotne przed przypływami mogą gromadzić ropę naftową przez czas nieokreślony. Niektóre osady lub wilgotne gleby nie zawierają wystarczającej ilości tlenu, aby się rozłożyły; Olej rozkłada się bez powietrza, ale proces ten jest wolniejszy.

Olej rozlany na ziemię nie ma czasu na wystawienie na działanie czynników atmosferycznych, zanim przedostanie się do gleby. Wycieki ropy na małych zbiornikach wodnych (jeziora, strumienie) są zwykle mniej podatne na wpływ pogody, aż dotrą do brzegu, niż wycieki ropy do oceanu. Różnice w prędkości prądu, porowatości gleby, roślinności, wietrze i kierunku fal wpływają na okres, w którym ropa pozostaje na linii brzegowej.

Olej rozlany bezpośrednio na ziemię odparowuje, ulega utlenianiu i działaniu drobnoustrojów. Jeśli gleba jest porowata, a poziom wód gruntowych niski, rozlany na ziemi olej może spowodować zanieczyszczenie wód gruntowych.

2 Wpływ zanieczyszczeń olejowych na faunę

Olej ma zewnętrzny wpływ na ptaki, spożycie pożywienia, zanieczyszczenie jaj w gniazdach i zmiany w siedliskach. Zewnętrzne zanieczyszczenie olejem niszczy upierzenie, splątuje pióra i powoduje podrażnienie oczu. Śmierć następuje w wyniku kontaktu z zimną wodą, ptaki toną. Średnie i duże wycieki ropy zwykle powodują śmierć 5000 ptaków. Najbardziej narażone na wycieki ropy na powierzchnię zbiorników wodnych są ptaki spędzające większość życia na wodzie.

Ptaki połykają olej podczas czyszczenia dziobów, piją, jedzą skażoną żywność i wdychają opary. Spożycie oleju rzadko powoduje bezpośrednią śmierć ptaków, ale prowadzi do wyginięcia z głodu, chorób i drapieżników. Jaja ptasie są bardzo wrażliwe na olej. Zanieczyszczone jaja i upierzenie ptaków plamią skorupy olejem. Niewielkie ilości niektórych rodzajów oleju mogą wystarczyć do spowodowania śmierci w okresie inkubacji.

Wycieki ropy w siedliskach mogą mieć zarówno natychmiastowy, jak i długoterminowy wpływ na ptaki. Opary oleju, niedobory żywności i wysiłki porządkowe mogą zmniejszyć wykorzystanie dotkniętego obszaru. Silnie zanieczyszczone ropą obszary podmokłe i błotniste zagłębienia pływowe mogą zmienić biocenozę na wiele lat.

Mniej wiadomo na temat skutków wycieków ropy na ssaki niż na ptaki; Jeszcze mniej wiadomo na temat wpływu na ssaki inne niż morskie niż na ssaki morskie. Ssaki morskie, które wyróżniają się przede wszystkim futrem (wydry morskie, niedźwiedzie polarne, foki, nowonarodzone foki futerkowe) są najbardziej narażone na śmierć w wyniku wycieków ropy. Futro zanieczyszczone olejem zaczyna się matowić i traci zdolność zatrzymywania ciepła i wody. Dorosłe lwy morskie, foki i walenie (wieloryby, morświny i delfiny) mają warstwę tłuszczu, na którą wpływa olej, zwiększając zużycie ciepła. Ponadto olej może powodować podrażnienie skóry, oczu i zakłócać normalne pływanie. Zdarzają się przypadki, gdy skóra fok i niedźwiedzi polarnych wchłonęła olej. Skóra wielorybów i delfinów cierpi mniej.

Duża ilość oleju przedostającego się do organizmu może doprowadzić do śmierci niedźwiedzia polarnego. Jednak foki i walenie są odporniejsze i szybciej trawią olej. Olej, który dostanie się do organizmu, może powodować krwawienie z przewodu pokarmowego, niewydolność nerek, zatrucie wątroby i zaburzenia ciśnienia krwi. Opary powstałe z oparów oleju powodują problemy z oddychaniem u ssaków znajdujących się w pobliżu dużych wycieków ropy.

Nie ma zbyt wielu dokumentów dotyczących wpływu wycieków ropy na organizmy inne niż ssaki. Duża liczba piżmaków zginęła w wyniku wycieku oleju opałowego z bunkra na rzece św. Wawrzyńca. Ogromne szczury torbacze zmarły w Kalifornii po zatruciu ropą. Bobry i piżmaki zginęły w wyniku wycieku nafty lotniczej na rzece Virginia. Podczas eksperymentu przeprowadzonego w laboratorium szczury ginęły, gdy pływały w wodzie zanieczyszczonej olejem. Szkodliwe skutki większości wycieków ropy obejmują ograniczenie dostaw żywności lub zmiany w populacji niektórych gatunków. Wpływ ten może mieć zmienny czas trwania, zwłaszcza w okresie godowym, kiedy przemieszczanie się samic i młodych osobników jest ograniczone.

Wydry morskie i foki są szczególnie podatne na wycieki ropy ze względu na gęstość ich utrzymania, ciągłe narażenie na wodę i wpływ na izolację ich futra. Próba symulacji wpływu wycieków ropy na populację fok na Alasce wykazała, że ​​stosunkowo niewielki (zaledwie 4%) procent całej populacji zginąłby w „nadzwyczajnych okolicznościach” spowodowanych wyciekami ropy. Roczna śmiertelność naturalna (16% kobiet, 29% mężczyzn) plus śmiertelność z powodu morskich sieci rybackich (2% kobiet, 3% mężczyzn) była znacznie większa niż przewidywane straty wynikające z wycieków ropy. Powrót do zdrowia po „nadzwyczajnych okolicznościach” zajmie 25 lat.

Nie jest dobrze znana podatność gadów i płazów na zanieczyszczenia olejami. Żółwie morskie jedzą plastikowe przedmioty i kulki oleju. Donoszono, że żółwie zielone połykają olej. Ropa naftowa mogła spowodować śmierć żółwi morskich u wybrzeży Florydy i w Zatoce Meksykańskiej po wycieku ropy. Zarodki żółwi obumarły lub rozwinęły się nieprawidłowo po wystawieniu jaj na działanie piasku pokrytego olejem.

Zwietrzały olej jest mniej szkodliwy dla zarodków niż świeży olej. Ostatnio zaolejone plaże mogą stanowić problem dla nowo wyklutych żółwi, które muszą przemierzać plaże, aby dostać się do oceanu. W wyniku wycieków oleju opałowego z bunkra C na rzece św. Wawrzyńca zginęły różne gatunki gadów i płazów.

Larwy żab wystawiono na działanie oleju opałowego nr 6, który prawdopodobnie pojawi się w płytkich wodach w wyniku wycieków ropy; Śmiertelność była większa u larw w ostatnich stadiach rozwoju. Larwy wszystkich prezentowanych grup i grup wiekowych wykazywały nieprawidłowe zachowanie.

Larwy żab drzewnych, szczurów torbaczy (salamandrów) i 2 gatunków ryb poddano kilkukrotnemu narażeniu na olej opałowy i ropę naftową w warunkach statycznych i ruchomych. Wrażliwość larw płazów na olej była taka sama jak w przypadku dwóch gatunków ryb.

Ryby są narażone na wycieki oleju do wody poprzez spożycie skażonej żywności i wody oraz wchodząc w kontakt z olejem podczas tarła. Śmierć ryb, z wyłączeniem młodych, następuje zwykle podczas poważnych wycieków ropy. W rezultacie duża liczba dorosłych ryb w dużych zbiornikach wodnych nie umrze z powodu oleju. Jednakże ropa naftowa i produkty naftowe mają różny wpływ toksyczny na różne gatunki ryb. Stężenie oleju w wodzie wynoszące 0,5 ppm lub mniej może zabić pstrąga. Olej ma niemal zabójczy wpływ na serce, zmienia oddychanie, powiększa wątrobę, spowalnia wzrost, niszczy płetwy, prowadzi do różnych zmian biologicznych i komórkowych, wpływa na zachowanie.

Larwy i młode ryby są najbardziej wrażliwe na działanie oleju, którego rozlewy mogą zniszczyć ikrę ryb i larwy znajdujące się na powierzchni wody, a także młode w płytkich wodach.

Potencjalny wpływ wycieków ropy na populacje ryb oceniono za pomocą modelu rybołówstwa Georges Bank dla północno-wschodniego wybrzeża Stanów Zjednoczonych. Charakterystycznymi czynnikami określającymi zanieczyszczenie są toksyczność, % zawartości oleju w wodzie, miejsce wycieku, pora roku i gatunki dotknięte zanieczyszczeniem. Normalne różnice w naturalnej śmiertelności jaj i larw gatunków morskich, takich jak dorsz atlantycki, dorsz zwyczajny i śledź atlantycki, są często znacznie większe niż śmiertelność spowodowana ogromnym wyciekiem ropy.

Wyciek ropy na Morzu Bałtyckim w 1969 r doprowadziło do śmierci wielu gatunków ryb żyjących w wodach przybrzeżnych. W wyniku badań kilku miejsc zanieczyszczonych ropą i miejsca kontrolnego w 1971 r. stwierdzono, że populacje ryb, rozwój wiekowy, wzrost i stan ciała nie różniły się od siebie istotnie. Ponieważ takiej oceny nie przeprowadzono przed wyciekiem ropy, autorzy nie byli w stanie określić, czy poszczególne populacje ryb zmieniły się w ciągu ostatnich 2 lat. Podobnie jak w przypadku ptaków, szybki wpływ oleju na populacje ryb można określić lokalnie, a nie regionalnie lub w długich okresach czasu.

Bezkręgowce są dobrymi wskaźnikami zanieczyszczenia spowodowanego zrzutami ze względu na ich ograniczoną mobilność. Opublikowane dane dotyczące wycieków ropy często podają raczej śmiertelność niż wpływ na organizmy w strefie przybrzeżnej, w osadach lub w słupie wody. Skutki wycieków ropy na bezkręgowce mogą utrzymywać się od tygodnia do 10 lat. To zależy od rodzaju oleju; okoliczności, w jakich nastąpił wyciek i jego wpływ na organizmy. Kolonie bezkręgowców (zooplankton) w dużych ilościach wody szybciej wracają do poprzedniego stanu (przed rozlaniem) niż te w małych ilościach wody. Wynika to z większego rozcieńczenia emisji do wody i większego potencjału narażenia zooplanktonu w wodach przyległych.

3 Wpływ zanieczyszczeń olejowych na florę

Rośliny, ze względu na swoją ograniczoną mobilność, są również dobrym obiektem do obserwacji skutków, jakie wywiera na nie zanieczyszczenie środowiska. Opublikowane dane na temat skutków wycieków ropy zawierają dowody na wymieranie namorzynów, trawy morskiej, większości wodorostów, poważne i długotrwałe niszczenie organizmów bagiennych i słodkowodnych przez sól; wzrost lub spadek biomasy i aktywności fotosyntetycznej kolonii fitoplanktonu; zmiany w mikrobiologii kolonii i wzrost liczby drobnoustrojów. Skutki wycieków ropy na kluczowe rodzime gatunki roślin mogą utrzymywać się od kilku tygodni do 5 lat, w zależności od rodzaju oleju; okoliczności wycieku i gatunki, których to dotyczy. Mechaniczne czyszczenie wilgotnych obszarów może wydłużyć okres rekonwalescencji o 25% -50%. Pełna regeneracja lasu namorzynowego zajmie 10–15 lat. Rośliny w dużych ilościach wody wracają do stanu pierwotnego (sprzed wycieku oleju) szybciej niż rośliny w mniejszych zbiornikach wodnych.

Rola drobnoustrojów w zanieczyszczeniu ropy naftowej doprowadziła do ogromnej liczby badań nad tymi organizmami. Przeprowadzono badania w ekosystemach eksperymentalnych i próby terenowe w celu określenia związku drobnoustrojów z węglowodorami i różnymi warunkami emisji. Ogólnie rzecz biorąc, olej może stymulować lub hamować aktywność drobnoustrojów, w zależności od ilości i rodzaju oleju oraz stanu kolonii drobnoustrojów. Tylko gatunki trwałe mogą spożywać olej jako pożywienie. Gatunki kolonii drobnoustrojów potrafią przystosować się do oleju, więc ich liczba i aktywność mogą wzrosnąć.

Wpływ oleju na rośliny morskie, takie jak namorzyny, trawa morska, słona trawa bagienna i algi, badano w laboratoriach i ekosystemach eksperymentalnych. Przeprowadzono testy i badania terenowe. Olej powoduje śmierć, ogranicza wzrost i ogranicza reprodukcję dużych roślin. W zależności od rodzaju i ilości oleju oraz rodzaju glonów, liczba drobnoustrojów albo wzrasta, albo maleje. Odnotowano zmiany w biomasie, aktywności fotosyntetycznej i strukturze kolonii.

Wpływ ropy na fitoplankton słodkowodny (peryfiton) badano w laboratoriach i w badaniach terenowych. Olej ma takie samo działanie jak wodorosty.

Odległe środowisko oceaniczne charakteryzuje się głęboką wodą, odległością od brzegu i ograniczoną liczbą organizmów podatnych na skutki wycieków ropy. Olej rozprzestrzenia się po wodzie i rozpuszcza się w słupie wody pod wpływem wiatru i fal.

Środowisko strefy przybrzeżnej rozciąga się od głębokich wód strefy zewnętrznej do niskiego poziomu wody, a zatem jest bardziej złożone i produktywne biologicznie niż środowisko strefy zewnętrznej. Strefa przybrzeżna obejmuje: przesmyki, izolowane wyspy, wyspy barierowe (przybrzeżne), porty, laguny i ujścia rzek. Ruch wody zależy od przypływów i odpływów, złożonych prądów podwodnych i kierunków wiatru.

Płytkie wody przybrzeżne mogą zawierać wodorosty, łąki trawy morskiej lub rafy koralowe. Ropa może gromadzić się wokół wysp i wzdłuż wybrzeży, zwłaszcza na obszarach osłoniętych. Duże ilości ropy na powierzchni wody na głębokości zaledwie kilku metrów mogą spowodować powstanie dużych stężeń ropy w słupie wody i osadach. Ruch ropy w pobliżu powierzchni wody w płytkich wodach będzie miał bezpośredni kontakt z dnem oceanu.

3. Działania mające na celu walkę z zanieczyszczeniem środowiska olejami

1 Środki zwalczania zanieczyszczeń olejowych na poziomie legislacyjnym

Jak wiadomo, najważniejszym warunkiem zrównoważonego rozwoju działalności związanej zarówno z wydobyciem ropy naftowej, jak i eliminowaniem jej negatywnych skutków, są skuteczne regulacje prawne.

Zagadnienie zapobiegania zanieczyszczeniom ze statków zostało po raz pierwszy rozważone na szczeblu międzynarodowym w 1926 r., kiedy w Waszyngtonie odbyła się konferencja, w której uczestniczyli przedstawiciele 13 państw. Na konferencji Stany Zjednoczone zaproponowały wprowadzenie całkowitego zakazu zrzutów ropy ze statków morskich (w tym okrętów wojennych). Zdecydowano o utworzeniu systemu stref przybrzeżnych, w których zabroniony byłby zrzut mieszaniny olejowej przekraczającej 0,05%. Ustalenie szerokości takich stref pozostawiono uznaniu państw (ale nie więcej niż 50 mil). Wstępny projekt konwencji nigdy jednak nie został przyjęty. W latach 30 Liga Narodów, za sugestią Wielkiej Brytanii, również omawiała ten problem, a nawet przygotowano projekt konwencji, w dużej mierze zbieżny z projektem opracowanym w Waszyngtonie; w 1936 r. Rada Ligi Narodów podjęła decyzję o zwołaniu międzynarodowej konferencji w celu rozważenia tego projektu, jednak dalszy rozwój sytuacji na świecie uniemożliwił zwołanie Konferencji. Po zakończeniu II wojny światowej, w 1954 roku z inicjatywy Wielkiej Brytanii zwołano w Londynie międzynarodową konferencję, która przyjęła Międzynarodową Konwencję o zapobieganiu zanieczyszczaniu morza olejami. Konwencja z 1954 r. próbowała rozwiązać ten problem na dwa sposoby: ustanawiając „strefy zakazane”, w których zabraniano zrzutu ropy i mułów roponośnych w określonej proporcji oraz instalując w każdym głównym porcie urządzenia odbiorcze zdolne do odbioru pozostałości ropy naftowej pozostających na statek ze statków.

Wypadek tankowca w Torrey Canyon wywołał szereg kwestii prawnych. Do wypadku tankowca doszło w 1967 roku na pełnym morzu u wybrzeży Wielkiej Brytanii. Aby zapobiec zanieczyszczeniu, decyzją rządu brytyjskiego tankowiec został zbombardowany i zniszczony. W tym samym roku Wielka Brytania zwróciła się do IMO o rozważenie złożonych kwestii wynikających z wypadku, w tym tego, czy państwo zagrożone zanieczyszczeniem w wyniku wycieku ropy ze statku na pełnym morzu mogłoby podjąć odpowiednie środki zapobiegawcze. W związku z tym należało pilnie rozwiązać następujące kwestie:

a) w jakim stopniu państwo bezpośrednio zagrożone wypadkiem mającym miejsce poza jego morzem terytorialnym może podjąć środki w celu ochrony swoich wybrzeży, terytorialnych portów morskich lub obiektów rekreacyjnych, nawet jeśli środki te mogą mieć wpływ na interesy armatorów, firm ratowniczych i ubezpieczycieli, a nawet Flaga państwowa;

b) czy powinna istnieć bezwzględna odpowiedzialność za szkodę powstałą w wyniku zanieczyszczenia olejami, jakie powinny być jej granice; Kto powinien ponosić odpowiedzialność za szkody spowodowane zanieczyszczeniem: właściciel statku, operator statku czy właściciel ładunku?

Pierwszą kwestię rozwiązało przyjęcie Międzynarodowej konwencji dotyczącej interwencji na morzu pełnym w przypadkach ofiar zanieczyszczeń olejami z 1969 r. Drugą kwestię rozwiązała Międzynarodowa konwencja o odpowiedzialności cywilnej za szkody spowodowane zanieczyszczeniem olejami z 1969 r. (weszła w życie 19 czerwca 1975 r., a obecnie uczestniczy w nim około 60 państw). W 1992 roku przyjęto Protokół zmieniający tę Konwencję, który wszedł w życie 30 maja 1996 roku (stronami jest około 70 państw). Federacja Rosyjska jest stroną Protokołu z 1992 r. od 20 marca 2001 r., a rozdział XVIII ITC „Odpowiedzialność za szkody spowodowane zanieczyszczeniem olejami przez statki” opiera się na normach tego Protokołu (obecnie Konwencja z 1969 r., ze zmianami: przyjęto Protokół z 1992 r., zwany Konwencją z 1992 r.).

Katastrofa Exxon Valdez na Alasce skłoniła Międzynarodową Organizację Morską do wspierania opracowania i zawarcia Międzynarodowej Konwencji o gotowości, kontroli i współpracy w sprawie gotowości na zanieczyszczenia olejami z 1990 r. (OPPR). Artykuł 7 Konwencji wzywa Strony, które wydały sygnał wzywania pomocy, do podjęcia możliwych środków w celu zapobieżenia przypadkowemu zanieczyszczeniu ropą. Do IMO zgłaszane są poważne incydenty morskie; Strony zobowiązane są do powiadamiania Organizacji o wszelkich działaniach podjętych lub proponowanych w celu ochrony środowiska morskiego przed zanieczyszczeniem (część 3 art. 5 Konwencji).

Artykuł 194 tej Konwencji przewiduje specjalne środki mające na celu zapobieganie, ograniczanie i kontrolę zanieczyszczeń środowiska morskiego z dowolnego źródła. W tym celu Strony wykorzystują najlepsze możliwe środki, którymi dysponują.

Jest mało prawdopodobne, aby tak szczegółowe wymagania znalazły się w porozumieniach regionalnych. Konwencja z 1990 r. i Protokół z 2000 r. stosują te ogólne zasady do zdarzeń związanych z zanieczyszczeniem powodowanym przez statki, instalacje przybrzeżne oraz portowe obiekty załadunku i rozładunku, w przypadku gdy zagrożone jest środowisko morskie lub interesy państwa nadbrzeżnego. Podstawową zasadą jest, że Strony zobowiązane są do podjęcia odpowiednich środków w sytuacjach awaryjnych na morzu w celu zapobiegania lub ograniczania zanieczyszczeń środowiska morskiego. W takim przypadku należy zapewnić międzynarodowe standardy, które można szybko i skutecznie zastosować w przypadku ewentualnych zdarzeń awaryjnych, w tym procedury awaryjne. Informacje dotyczące środków podjętych przeciwko zanieczyszczeniu morza należy natychmiast przekazać do wiadomości innych państw. Państwa będące stronami traktatów mają także obowiązek zapewnić, że przybrzeżne terminale naftowe podlegające jurysdykcji krajowej tych państw oraz obsługujące je obiekty portowe zostaną dostosowane do standardów zatwierdzonych przez właściwe władze krajowe.

Ze względu na trudności w interpretacji pojęć „szkody spowodowane zanieczyszczeniem”, „środki zapobiegawcze”, a zwłaszcza naprawianie szkód gospodarczych, Międzynarodowy Komitet Morski na 35. Konferencji (Sydney) w 1994 r. zatwierdził Wytyczne MMK w sprawie szkód spowodowanych zanieczyszczeniem olejami . Międzynarodowy Fundusz Odszkodowań za Zanieczyszczenie Ropami w 1995 r. również zatwierdził kryteria dopuszczalności roszczeń o odszkodowania za szkody spowodowane zanieczyszczeniem.

Obecnie istotnego znaczenia nabiera kwestia „szczególnie wrażliwych obszarów morskich”. Zgodnie ze zmienionymi wytycznymi dotyczącymi identyfikacji i wyznaczania szczególnie wrażliwych obszarów morskich (wytyczne PSSA), przyjętymi przez Zgromadzenie IMO w grudniu 2005 r. (rezolucja A.982(24)), szczególnie wrażliwy obszar morski (PSSA) to obszar, który wymaga szczególnej ochrony w drodze działań IMO ze względu na swoje znaczenie dla uznanych cech środowiskowych, społeczno-ekonomicznych lub naukowych, jeżeli ze względu na te cechy może być narażony na szkody wynikające z „międzynarodowej działalności żeglugowej”.

Organizacja odpowiedzialna za wyciek ropy ponosi odpowiedzialność za skutki. Ustawa o ogólnej odpowiedzialności za środowisko i odszkodowaniu za szkody uchwalona w 1980 r. (CERCLA), zmieniona w 1986 r., przewiduje działania związane z rekultywacją, oczyszczaniem i naprawą zasobów naturalnych prowadzone przez rządy federalne, stanowe, lokalne lub zagraniczne bądź plemiona indiańskie. Zasoby naturalne obejmują: ziemię, powietrze, wodę, wody gruntowe, wodę pitną, ryby, zwierzęta i innych przedstawicieli fauny i flory. Najnowsze zasady oceny szkód w zasobach naturalnych zostały opublikowane w publikacji Federal Publication (FR) 51 FR 27673 (przepisy typu B) i 52 FR 9042 (przepisy typu A) i skodyfikowane w 43 CFR część 11.

Dodatki i poprawki do tych zasad są drukowane pod numerami 53FR 5166, 53 FR 9769. Reguły typu A to jeden z modeli wykorzystania standardowych danych fizycznych, biologicznych i ekonomicznych do dokonywania uproszczonych ocen. Wymagane jest minimalne badanie witryny. Reguły typu B stanowią alternatywny opis bardziej złożonych przypadków, gdy szkody wyrządzone środowisku, wielkość wycieku i czas trwania wycieku są niejasne. Konieczne jest szeroko zakrojone monitorowanie. Tym samym wyciek ropy z tankowca Exxon Valdez ocenia się jako typu B.

Typ B wymaga podstawowych danych zebranych przez agencje rządowe odpowiedzialne za dotknięte zasoby. Podstawowe momenty:

Ustalić (określić) związek pomiędzy uszkodzeniem a wyciekiem oleju. W tym akapicie wymaga się dostępności dokumentów dotyczących przemieszczania się ropy z miejsca wycieku do dotkniętych zasobów.

Ustalenie rozmiaru wyrządzonych szkód. Wymagane będą dane dotyczące geograficznej skali zagrożenia i zasięgu skażenia.

Określenie stanu „zanim rozpocznie się wyciek”. Wymaga to danych z poprzednich, normalnych warunków na obszarach dotkniętych wyciekami.

Określenie ilości czasu potrzebnego na przywrócenie stanu poprzedniego „przed rozlewem”. Będzie to wymagało danych historycznych na temat warunków naturalnych i wpływu ropy na środowisko.

Termin „szkoda” określa zmiany w biologii otaczającego świata. Reguły typu B identyfikują 6 kategorii szkody (śmierć, choroba, zaburzenia zachowania, nowotwór, dysfunkcja fizjologiczna, zmiany fizyczne), a także różne dopuszczalne (rozliczalne) odchylenia biologiczne, które można wykorzystać do potwierdzenia szkody.

Niedopuszczalne (nie brane pod uwagę) odchylenia można zastosować, jeśli spełniają 4 kryteria, które posłużyły do ​​identyfikacji dopuszczalnych odchyleń. Stopień szkody opiera się na danych mierzących różnicę między okresem przed szkodą i po niej lub między obszarem dotkniętym a obszarem kontrolnym.

Proces zdefiniowany przez CERCLA zapewnia, że ​​przeprowadzana jest dogłębna i uzasadniona ocena wpływu wycieku ropy na środowisko. Jednakże procedura CERCLA jest złożona i czasochłonna, zwłaszcza w przypadku oceny obrażeń typu B. Na przykład po dokonaniu oceny obrażeń należy przeprowadzić rzeczywistą ocenę „szkod” przy użyciu programu komputerowego typu A lub wnikliwa ocena finansowa i uzasadnienie, odzyskanie typu B.

2 Środki ochronne i prace porządkowe

Działania ograniczające i oczyszczające są zwykle przeprowadzane podczas wycieków ropy do oceanu, gdy może nastąpić kontakt z lądem lub ważnymi zasobami naturalnymi. Działania mające na celu usunięcie wycieku zależą od okoliczności wycieku. Bliskość wycieków ropy do obszarów gęsto zaludnionych, portów, plaż publicznych, łowisk, siedlisk dzikiej przyrody (ważne obszary przyrodnicze), obszarów chronionych; gatunki zagrożone; Również siedlisko przybrzeżne (płycizny pływowe, bagna) wpływa na działania ochronne i prace porządkowe. Chociaż silne wiatry i burze utrudniają podstawowe działania zabezpieczające i porządkowe, pomagają również rozpuszczać ropę w wodzie aż do dotarcia do brzegu.

Linie brzegowe pochodzenia nieporowatego (skały) lub o niskiej porowatości (gęsta gleba piaszczysta, drobnoziarnisty piasek), narażone na intensywne działanie fal, z reguły nie są przedmiotem działań oczyszczających, gdyż sama natura szybko je oczyszcza. Plaże z grubym piaskiem i żwirem często oczyszcza się przy użyciu ciężkiego, mobilnego sprzętu. Sprzątanie kamienistych plaż jest trudne i wymaga intensywnej pracy. Równiny błotne, namorzyny i bagna przypływowe są bardzo trudne do oczyszczenia ze względu na miękkość podłoża, roślinność i nieskuteczność metod oczyszczania. W takich zakładach zazwyczaj stosuje się metody minimalizujące degradację podłoża i ułatwiające naturalne oczyszczanie. Ograniczony dostęp do wybrzeża często znacznie utrudnia działania porządkowe.

Jeziora i zamknięte zbiorniki różnią się zawartością procentową soli, od świeżej (poniżej 0,5 ppm) do silnie zasolonej (40 ppm). Jeziora różnią się znacznie pod względem wielkości, konfiguracji i właściwości wody, co sprawia, że ​​wpływ rozlanej ropy i konsekwencje biologiczne są trudne do przewidzenia. Niewiele wiadomo na temat wpływu i konsekwencji wycieków ropy na ekosystem słodkowodny. Niedawno opublikowano recenzję dotyczącą tego problemu. Poniżej kilka ważnych obserwacji na temat jezior:

właściwości chemiczne i fizyczne oliwy muszą być podobne do właściwości występujących w oceanach;

poziom zmian i względne znaczenie każdego mechanizmu zmiany mogą się różnić;

wpływ wiatru i prądów maleje wraz ze zmniejszaniem się rozmiarów jezior. Niewielki rozmiar jezior (w porównaniu do oceanów) zwiększa prawdopodobieństwo, że rozlana ropa dotrze do brzegu, gdy pogoda będzie względnie stabilna.

Rzeki płyną słodkimi wodami, które różnią się długością, szerokością, głębokością i charakterystyką wody. Ogólne obserwacje rzek:

ze względu na ciągły ruch wody w rzece nawet niewielka ilość rozlanego oleju może wpłynąć na duży zbiornik wodny;

wycieki ropy są znaczące, gdy zetkną się z brzegami rzek;

Rzeki mogą szybko przenosić ropę podczas powodzi tak silnych jak przypływ morski.

Płytkie wody i silne prądy w niektórych rzekach mogą umożliwić przedostanie się ropy do słupa wody.

Środki mające na celu ochronę i oczyszczanie jezior są identyczne ze środkami stosowanymi do oczyszczania oceanów. Nie zawsze jednak środki te nadają się do ochrony i oczyszczania rzek (odsysanie za pomocą pomp, stosowanie absorbentów). Szybkie rozprzestrzenianie się ropy przez prądy wymaga szybkiej reakcji, prostych metod i współpracy władz lokalnych w celu oczyszczenia brzegów rzek dotkniętych zanieczyszczeniami. Zimowe wycieki ropy na północnych szerokościach geograficznych są trudne do usunięcia, jeśli ropa zmiesza się lub zamarznie pod lodem.

Jedną z najnowocześniejszych metod walki z zanieczyszczeniami olejowymi jest monitoring wycieków ropy.

Każdego roku wycieki ropy i produktów naftowych podczas produkcji i transportu w strefie szelfowej powodują ogromne szkody, szacowane na miliony dolarów i powodujące ogromne szkody w ekosystemie. Dzieje się tak ze względu na wzrost wydobycia i transportu ropy naftowej na obszarach morskich, uruchomienie nowych terminali naftowych i platform wiertniczych oraz awarie rurociągów.

Dane teledetekcyjne Ziemi otworzyły nowe możliwości operacyjnego monitorowania wycieków ropy na lądzie i obszarach przybrzeżnych. Zdjęcia uzyskane za pomocą czujników zainstalowanych na platformach kosmicznych obejmują obszary o szerokości do 500 kilometrów i mają wystarczającą rozdzielczość, aby zlokalizować wycieki.

Dane radarowe są najodpowiedniejszym sposobem rozwiązania problemu monitorowania zanieczyszczenia olejami na morzu ze względu na ich zdolność do pracy w każdych warunkach pogodowych i niezależność od poziomu oświetlenia. Wiadomo, że plamy oleju rozlane na powierzchni wody tworzą film i ze względu na swoje właściwości fizyczne na obrazie radarowym pojawiają się jako ciemne plamy na otaczającej je jaśniejszej powierzchni.

Przy słabym wietrze, zwykle od 0 do 2-3 m/s, powierzchnia wody na obrazach radarowych wydaje się ciemna. W tym przypadku ciemne warstwy ropy zlewają się z ciemnym tłem oceanu i wykrycie zanieczyszczeń jest niemożliwe.

Prędkość wiatru od 3 do 9–11 m/s jest idealna do identyfikacji zanieczyszczeń olejowych; plamy pojawiają się jako ciemne plamy na jasnej powierzchni wody. Przy większych prędkościach wiatru wykrycie zanieczyszczeń ponownie staje się trudne – znikają one ze zdjęć na skutek zmieszania się z górną warstwą wody.

Zazwyczaj analizę obrazu radarowego w celu identyfikacji skażenia rozpoczyna się od wykrycia na nim „podejrzanych” obszarów. Następnie - klasyfikacja zanieczyszczeń olejowych, naturalnych plam o charakterze biologicznym (odpady, plankton itp.) oraz powierzchni wody pod wpływem warunków niesprzyjających fotografowaniu.

Na obrazach radarowych wycieki ropy charakteryzują się:

kształt (zanieczyszczenia olejowe charakteryzują się prostym kształtem geometrycznym),

krawędzie (gładka krawędź o większym nachyleniu niż naturalne slicki),

wielkość (miejsca zbyt duże to zazwyczaj plamy pochodzenia naturalnego, np. nagromadzenia glonów lub planktonu),

położenie geograficzne (do wycieków ropy dochodzi głównie w obszarach wydobycia ropy naftowej lub na szlakach transportu produktów naftowych).

Za pomocą SAR można wykryć następujące rodzaje zanieczyszczeń olejowych na powierzchni morza:

surowy olej;

olej opałowy, olej napędowy itp.;

usuwanie produktów naftowych wraz ze spływem rzecznym;

zrzuty technologiczne ze statków;

woda wiertnicza i zwierciny;

olej wycieka z gryfów na dnie morskim;

odpady z przemysłu rybnego.

Zatem monitorowanie wycieków ropy może pomóc w określeniu skali wypadku i zlokalizowaniu jego konsekwencji.

Wniosek

Pojawienie się około 35% węglowodorów ropopochodnych w wodach przybrzeżnych na początku lat 70. było spowodowane wyciekami i zrzutami podczas transportu ropy drogą morską. Wycieki podczas transportu i rozładunku stanowią mniej niż 35% całkowitej wielkości i zrzutów oleju do gleby i czystej wody w środowisku.

Środowisko i okoliczności wycieku determinują metody oczyszczania oleju w celu ograniczenia wpływu na środowisko. Amerykański Instytut Naftowy (API) zapewnia doskonałe wytyczne dotyczące metod usuwania wycieków ropy i unikalnych cech środowiska morskiego (publikacja API nr 4435). Większość technik stosowanych do zwalczania wycieków ropy i ochrony środowiska na morzu wykorzystuje się również do oczyszczania środowiska słodkowodnego. Wyjątkiem są metody wykorzystujące środki chemiczne (dyspergatory, absorbenty, środki żelujące) przeznaczone do stosowania w słonej wodzie. Do usuwania rozlewów oleju można używać wyłącznie środków chemicznych zatwierdzonych przez EPA.

W ciągu ostatniej dekady coraz większe uznanie zyskała koncepcja, że ​​zdrowe środowisko i zrównoważony rozwój gospodarczy wzajemnie na siebie oddziałują. Jednocześnie świat przechodził poważne zmiany polityczne, społeczne i gospodarcze, ponieważ wiele krajów rozpoczęło programy radykalnej restrukturyzacji swoich gospodarek. I chociaż przemysł naftowy jest jednym ze stale działających kompleksów przemysłowych rosyjskiej gospodarki, nie można nie zauważyć wysokiej częstotliwości awaryjnych pęknięć rurociągów naftowych, wypadków tankowców i innych pojazdów do transportu ropy oraz awaryjnych wycieków ropy na dużą skalę podczas produkcji i rafinacji budzić zaniepokojenie.

Wiele krajów będących producentami ropy (USA, Kanada) przyjęło już odpowiednie przepisy regulujące obszar reakcji na wycieki ropy. Na przykład amerykańska ustawa o zanieczyszczeniu ropą naftową, przyjęta w 1990 r., ustanawiająca zasadę „zanieczyszczający płaci”, stanowi, że właściciel tankowca przewożącego ropę na amerykańskich wodach terytorialnych wpłaca prawie miliard dolarów depozytu do specjalnego federalnego funduszu ubezpieczeniowego dla likwidacja skutków wypadków. Jednocześnie fundusz zapobiegania wyciekom, kontroli i reagowania jest uzupełniany specjalnym podatkiem nakładanym na spółki naftowe. Również powyższe prawo amerykańskie przewiduje nieograniczoną odpowiedzialność finansową za wycieki spowodowane zaniedbaniem karnym lub umyślnym naruszeniem przepisów. Jednocześnie prawo bierze pod uwagę nie tylko szkody gospodarcze w zasobach naturalnych, ale także szkody w wartościach niemających wartości handlowej: zwierzętach morskich, wodzie morskiej, plażach i obszarach specjalnie chronionych. Co najważniejsze, ustawa OilPollution Act przewiduje utworzenie Obywatelskiej Rady Doradczej w celu monitorowania działań pracowników naftowych i agencji rządowych.

Działalność człowieka przed rozpoczęciem intensywnego rozwoju przemysłu miała negatywny wpływ na poszczególne ekosystemy. Wylesianie i budowa na ich miejscu osiedli i miast doprowadziła do degradacji gleb, zmniejszenia ich żyzności, zamienienia pastwisk w pustynie i spowodowała inne konsekwencje, ale nadal nie wpłynęła na całą biosferę i nie zachwiała istniejącej w niej równowagi. Wraz z rozwojem przemysłu, transportu i wzrostem liczby ludności na planecie działalność człowieka stała się potężną siłą zmieniającą całą biosferę Ziemi. Zanieczyszczenie środowiska naturalnego odpadami przemysłowymi i bytowymi jest jednym z głównych czynników wpływających na stan systemów ekologicznych Ziemi.

Zanieczyszczenia zmieniają skład wody, powietrza i gleby, co jest przyczyną wielu globalnych problemów środowiskowych, takich jak zmiany klimatyczne, kwaśne opady, spadek liczebności wielu gatunków roślin i zwierząt, brak czystej, słodkiej wody i inne.

Obecnie niemal wszystkie obszary działalności człowieka związane z dostarczaniem dóbr materialnych i zasobów energii powodują zmiany w środowisku przyrodniczym, a przez to w wielu przypadkach są niekorzystne dla środowiska.

Lista wykorzystanych źródeł

1. Akimova T.A., Khaskin V.V. Ekologia. - M.: Alterus, 2008. - 648 s.

Garin V.M., Klenova I.A., Kolesnikov V.I. Ekologia dla uczelni technicznych. - Rostów nad Donem: Phoenix, 2008. - 401 s.

Dorst S. Zanim natura umrze. - M.: Postęp, 2008. - 415 s.

Ermolina M.A. Środki nadzwyczajne mające na celu ochronę środowiska morskiego przed zanieczyszczeniami: Międzynarodowe problemy prawne // Orzecznictwo. - 2006. - nr 6. - s. 162-183.

Komyagin V.M. Ekologia i przemysł. - M.: Postęp, 2008. -493 s.

Lwowicz M.I. Woda i życie. - M.: Nauka, 2006. -482 s..

Michaiłenko E.M. Regulacje prawne likwidacji skutków wypadków spowodowanych przez człowieka na przykładzie wycieków ropy // Prawo i proces administracyjny. - 2008. - nr 3. - s. 44-59.

Spalaniu węgla, produktów naftowych, gazu, bitumu i innych substancji towarzyszy uwalnianie do atmosfery, gleby i środowiska wodnego znacznych mas substancji rakotwórczych, do których zaliczają się wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA) i benzo(a)piren (BP). ) są szczególnie niebezpieczne. Transport samochodowy, lotnictwo, rafinerie koksu i ropy naftowej oraz pola naftowe przyczyniają się do zanieczyszczenia środowiska tymi substancjami rakotwórczymi. Źródła antropogeniczne emitują do atmosfery rakotwórczy 3,4-benzpiren i inne toksyczne związki.

Występowanie zwiększonych ilości (BP) w powietrzu, wodzie, glebie, żywności stwierdzono w miastach, rejonach przemysłowych, wokół przedsiębiorstw, na dworcach kolejowych, lotniskach i wzdłuż dróg. Głównym ostatecznym zbiornikiem akumulacji BP jest pokrywa glebowa. Większość z nich gromadzi się w horyzoncie próchnicznym gleb. Wraz z pyłem glebowym, wodami gruntowymi w wyniku erozji wodnej i żywnością benzopiren wchodzi w ogólne cykle biogeochemiczne na lądzie, rozprzestrzeniając się wszędzie.

Na świecie wydobywa się rocznie ponad 2,5 miliarda ton ropy naftowej. Negatywną konsekwencją intensyfikacji wydobycia ropy naftowej jest zanieczyszczenie środowiska naturalnego ropą i jej produktami. Podczas wydobycia, transportu, przetwarzania i wykorzystania ropy naftowej i produktów naftowych rocznie traci się około 50 milionów ton. W wyniku zanieczyszczeń duże obszary stają się nieprzydatne do celów rolniczych. Przedostawanie się ropy naftowej i produktów naftowych do gleby powoduje zakłócenie procesu ich naturalnego frakcjonowania. W tym przypadku lekkie frakcje oleju stopniowo odparowują do atmosfery, część oleju jest mechanicznie wynoszona przez wodę poza zanieczyszczony obszar i rozpraszana wzdłuż dróg przepływów wody. Część oleju ulega utlenianiu chemicznemu i biologicznemu.

Olej jest złożoną mieszaniną węglowodorów gazowych, ciekłych i stałych, ich różnych pochodnych oraz związków organicznych innych klas. Głównymi pierwiastkami w oleju są węgiel (83–87%) i wodór (12–14%). Inne pierwiastki w jego składzie to siarka, azot i tlen w zauważalnych ilościach.

Ponadto olej zazwyczaj zawiera niewielkie ilości pierwiastków śladowych. W oleju zidentyfikowano ponad 1000 pojedynczych związków.

Do oceny ropy naftowej jako substancji zanieczyszczającej środowisko naturalne wykorzystuje się następujące cechy: zawartość frakcji lekkich, parafiny i siarki:

frakcje lekkie mają zwiększoną toksyczność dla organizmów żywych, ale ich duża lotność przyczynia się do szybkiego samooczyszczenia;

parafina - nie działa silnie toksycznie na organizmy żywe, jednak ze względu na wysoką temperaturę krzepnięcia znacząco wpływa na właściwości fizyczne gleby;

siarka - zwiększa ryzyko skażenia gleby siarkowodorem.

Główne zanieczyszczenia gleby:

płyn formacyjny składający się z ropy naftowej, gazu, wód ropopochodnych;

gaz z korków gazowych złóż ropy naftowej;

wody brzegowe złóż ropy naftowej;

ścieki ze złóż ropy, gazu i ropy;

ropa naftowa, gaz i ścieki otrzymywane w wyniku separacji płynu złożowego i wstępnego oczyszczania oleju;

Wody gruntowe;

płuczki wiertnicze;

produkty naftowe.

Substancje te przedostają się do środowiska w wyniku naruszeń technologii, różnych sytuacji awaryjnych itp. Jednocześnie składniki przepływów gazów osadzają się na powierzchni roślin, gleb i zbiorników. Wraz z opadami atmosferycznymi częściowo węglowodory wracają na powierzchnię ziemi i dochodzi do wtórnego zanieczyszczenia gruntów i zbiorników wodnych. Gdy ropa naftowa i produkty naftowe przedostają się do środowiska w wyniku procesów rozkładu mikrobiologicznego i chemicznego, wyparowują, co może stać się źródłem zanieczyszczenia powietrza i gleby.

Substancje ropopochodne mają zdolność kumulowania się w osadach dennych, a następnie z czasem włączania się w fizykochemiczną, mechaniczną i biogenną migrację substancji. Przewaga niektórych procesów przemiany, migracji i akumulacji produktów naftowych jest niezwykle uzależniona od naturalnych warunków klimatycznych i właściwości gleb, do których przedostają się te zanieczyszczenia. Kiedy olej przedostanie się do gleby, następują głębokie, nieodwracalne zmiany we właściwościach morfologicznych, fizycznych, fizykochemicznych, mikrobiologicznych, a czasami znaczące zmiany w profilu glebowym, co prowadzi do utraty żyzności zanieczyszczonych gleb i wykluczenia terytoriów z użytkowania rolniczego.

W skład oleju wchodzą: alkany (parafiny), cykloalkany (nafteny), węglowodory aromatyczne, asfalteny, żywice i olefiny.

Produkty naftowe obejmują różne frakcje węglowodorowe otrzymywane z ropy naftowej. Jednak w szerszym znaczeniu pojęcie „produktów naftowych” jest zwykle przedstawiane jako surowce handlowe z ropy naftowej, które zostały poddane wstępnemu przygotowaniu w terenie, oraz produkty rafinacji ropy naftowej wykorzystywane w różnego rodzaju działalności gospodarczej: paliwa benzynowe (lotnicze i samochodowe) , paliwa naftowe (odrzutowe, traktorowe, oświetleniowe), oleje napędowe i kotłowe; oleje opałowe; rozpuszczalniki; oleje smarowe; smoły; bitumy i inne produkty naftowe (parafiny, dodatki, koks naftowy, kwasy naftowe itp.)

Odparowując np. z powierzchni wód gruntowych zanieczyszczonych produktami naftowymi, tworzą w strefie napowietrzenia otoczki gazowe. A mając taką właściwość, jak tworzenie mieszaniny wybuchowej przy pewnym stosunku par do powietrza, mogą eksplodować, gdy do tej mieszaniny zostanie wprowadzone źródło wysokiej temperatury.

Opary ropy i produktów naftowych są toksyczne i działają trująco na organizm ludzki. Opary olejów siarkowych i produktów naftowych, a także prowadzony x benzyna. Maksymalne dopuszczalne stężenia (MPC) szkodliwych oparów produktów naftowych w powietrzu obszarów roboczych złóż ropy podano w tabeli. 5.2.

Tabela 5.2 MPC szkodliwych oparów produktów naftowych w powietrzu obszarów roboczych złóż ropy naftowej

Interakcja ropy i produktów naftowych z glebami, mikroorganizmami, roślinami, wodami powierzchniowymi i podziemnymi ma swoją własną charakterystykę w zależności od rodzaju ropy i produktów naftowych.

Węglowodory metanu znajdujące się w glebie, wodzie i powietrzu działają narkotycznie i toksycznie na organizmy żywe: wnikając do komórek przez błony, dezorganizują je.

Wydobyciu, transportowi i przetwarzaniu ropy i gazu często towarzyszą znaczne straty i katastrofalne skutki dla środowiska, które są szczególnie widoczne na obszarach morskich. Głównym zagrożeniem dla strefy przybrzeżno-morskiej jest zagospodarowanie złóż ropy i gazu na szelfie.

Obecnie na całym świecie działa ponad 6500 platform wiertniczych. Produkty naftowe przewozi ponad 3000 cystern.

Przedostawanie się produktów naftowych do oceanów świata stanowi około 0,23% rocznej światowej produkcji ropy. Zanieczyszczenie mórz i oceanów ropą następuje głównie w wyniku usuwania za burtę wody zawierającej ropę przez tankowce i statki (patrz tabela 5.3).

Na lądzie większość produktów naftowych transportowana jest rurociągami. Najbardziej narażonym elementem głównych rurociągów są przeprawy przez rzeki, kanały, jeziora i zbiorniki wodne. Rurociągi magistralne przecinają się z liniami kolejowymi, autostradami, rzekami, jeziorami i kanałami. A sytuacje awaryjne na skrzyżowaniach często powstają, zwłaszcza że prawie 40% długości głównych rurociągów jest eksploatowanych od ponad 20 lat i ich żywotność dobiega końca.

Tabela 5.3 Źródła i drogi przedostawania się węglowodorów ropopochodnych do Oceanu Światowego

Zanieczyszczenia olejami są czynnikiem technogennym wpływającym na powstawanie i przebieg procesów hydrochemicznych i hydrologicznych w morzach, oceanach i basenach śródlądowych. Istnieje koncepcja „stanu tła środowiska przyrodniczego”, który odnosi się do stanu ekosystemów naturalnych na rozległych obszarach, narażonych na umiarkowane oddziaływania antropogeniczne na skutek zanieczyszczeń pochodzących z bliższych i odległych źródeł emisji do atmosfery oraz zrzutów ścieków do zbiorników wodnych.

Atmosfera sprzyja parowaniu lotnych frakcji ropy naftowej i produktów naftowych. Są podatne na utlenianie atmosferyczne i transport i mogą powracać do lądu lub oceanu. Lądowe (zlokalizowane na lądzie) urządzenia do wydobycia ropy naftowej służą jako antropogeniczne źródła zanieczyszczeń takich elementów środowiska geologicznego, jak powierzchnia ziemi, gleby i znajdujące się pod nimi poziomy wód gruntowych, a także rzeki, zbiorniki wodne, strefy przybrzeżne obszarów morskich itp. .

Znaczna część lekkiej frakcji oleju rozkłada się i odparowuje na powierzchni gleby lub jest zmywana przez strumienie wody. Podczas parowania usuwa się z gleby od 20 do 40% frakcji lekkiej. Częściowo ropa na powierzchni ziemi ulega rozkładowi fotochemicznemu. Ilościowa strona tego procesu nie została jeszcze zbadana.

Ważną cechą przy badaniu wycieków ropy na glebę jest zawartość stałych węglowodorów metanu w ropie. Parafina stała nie jest toksyczna dla organizmów żywych, jednak ze względu na wysoką temperaturę krzepnięcia i rozpuszczalność w oleju (+18 C i +40 C) przechodzi w stan stały. Po oczyszczeniu może być stosowany w medycynie.

Przy ocenie i monitorowaniu zanieczyszczeń środowiska wyróżnia się grupy produktów naftowych, różniące się:

stopień toksyczności dla organizmów żywych;

szybkość rozkładu w środowisku;

charakter zmian zachodzących w atmosferze, glebach, gruntach, wodach, biocenozach.

Technogenne produkty naftowe występują w glebach w następujących postaciach:

ośrodek porowaty - w stanie płynnym, łatwo mobilnym;

na cząstkach skał lub gleby - w stanie zasorbowanym, związanym;

w powierzchniowej warstwie gleby lub gleby - w postaci gęstej masy organomineralnej.

Gleby uznaje się za zanieczyszczone produktami naftowymi, jeżeli stężenie produktów naftowych osiąga poziom, przy którym:

rozpoczyna się ucisk lub degradacja roślinności;

spada produktywność gruntów rolnych;

równowaga ekologiczna w biocenozie gleby zostaje zakłócona;

jeden lub dwa rosnące gatunki roślinności wypierają inne gatunki, a aktywność mikroorganizmów zostaje zahamowana;

produkty naftowe są wymywane z gleby do wód podziemnych lub powierzchniowych.

Za bezpieczny poziom skażenia gleby produktami naftowymi uznaje się poziom, przy którym nie wystąpią żadne z wymienionych powyżej negatywnych skutków zanieczyszczenia produktami naftowymi. Dolny bezpieczny poziom produktów naftowych w glebach dla terytorium Rosji odpowiada niskiemu poziomowi zanieczyszczeń i wynosi 1000 mg/kg. Przy niższych poziomach zanieczyszczeń w ekosystemach glebowych zachodzą stosunkowo szybkie procesy samooczyszczania, a negatywny wpływ na środowisko jest nieznaczny.

obszary zamarzniętej tundry i tajgi – niskie zanieczyszczenie (do 1000 mg/kg);

obszary tajga-leśne - zanieczyszczenie umiarkowane (do 5000 mg/kg);

obszary leśno-stepowe i stepowe - średnie zanieczyszczenie (do 10 000 mg/kg).

W celu monitorowania stopnia skażenia gleby na skutek chronicznych wycieków produktów naftowych, zapobiegania krytycznym sytuacjom środowiskowym oraz oceny skażenia gleby pobiera się próbki gleby. Jeżeli wypadek już miał miejsce, podczas pobierania próbek ustala się:

głębokość wnikania produktów naftowych do gleby, kierunek i prędkość ich przepływu w głąb gleby;

możliwość i zasięg przenikania produktów naftowych z gleb do warstw wodonośnych;

obszar dystrybucji produktów naftowych w obrębie zanieczyszczonej warstwy wodonośnej;

źródło zanieczyszczenia gleby i wody.

Punkty poboru próbek wyznaczane są w zależności od ukształtowania terenu, warunków hydrogeologicznych, źródła i charakteru zanieczyszczeń.

A woda zależy od charakterystyki jej położenia w wodach powierzchniowych i podziemnych. Ropa naftowa i produkty naftowe są mieszaniną węglowodorów o różnej rozpuszczalności w wodzie: dla olejów (w zależności od składu chemicznego) rozpuszczalność wynosi 10-50 mg/dm 3 ; dla benzyny - 9-505 mg/dm 3; dla nafty – 2-5 mg/dm 3; dla oleju napędowego - 8-22 mg/dm 3. Rozpuszczalność węglowodorów wzrasta w szeregu:

• aromatyczny > cykloparafina > parafina. Rozpuszczalna frakcja oleju w wodzie w całej jego masie jest niewielka (5∙10 -3%), należy jednak wziąć pod uwagę dwie okoliczności:
• do rozpuszczalnych składników oleju należą jego najbardziej toksyczne składniki;
• olej może tworzyć z wodą trwałe emulsje, dzięki czemu do 15% całego oleju może przedostać się do słupa wody.

Olej po zmieszaniu z wodą tworzy dwa rodzaje emulsji: bezpośrednią – „olej w wodzie” i odwrotną – „woda w oleju”. Emulsje bezpośrednie, składające się z kropelek oleju o średnicy do 0,5 mikrona, są mniej trwałe i charakterystyczne dla olejów zawierających środki powierzchniowo czynne.

Po usunięciu frakcji lotnych olej tworzy lepką odwrotną emulsję, która może pozostać na powierzchni w postaci cienkiej warstwy oleju, która porusza się z prędkością około dwukrotnie większą niż przepływ wody.

W kontakcie z brzegiem i roślinnością przybrzeżną osadza się na nich film olejowy. W procesie rozprzestrzeniania się po powierzchni wody lekkie frakcje oleju częściowo odparowują i rozpuszczają się, natomiast ciężkie frakcje opadają do słupa wody i osiadają na dnie zanieczyszczając osady denne.

Tabela 6.7 przedstawia klasyfikację zanieczyszczeń olejami jednolitych części wód powierzchniowych.

Bardzo trudno jest ustalić bezpośredni związek pomiędzy wielkością wycieku (rozlewu) a obszarem skażenia powierzchni wody, dna zbiornika, jego brzegów, a także trwałością skażenia. Przybliżone (przybliżone) oszacowanie obszaru skażenia można uzyskać, korzystając z danych S.M. Dracheva (tabela 6.8).

Tabela 6.7

Tabela 6.8

Konsekwencje zanieczyszczenia olejami rzek i zbiorników wodnych. Zanieczyszczenie wody olejami utrudnia wszelkiego rodzaju wykorzystanie wody.

Wpływ zanieczyszczeń ropą na zbiornik objawia się:

• pogorszenie właściwości fizycznych wody (mętność, zmiana koloru, smaku, zapachu);
• rozpuszczanie substancji toksycznych w wodzie;
• tworzenie się powierzchniowego filmu oleju i osadu na dnie zbiornika, zmniejszającego zawartość tlenu w wodzie.

Charakterystyczny zapach i smak pojawia się przy stężeniu ropy i produktów naftowych w wodzie wynoszącym 0,5 mg/dm 3 oraz kwasów naftenowych 0,01 mg/dm 3 . Istotne zmiany parametrów chemicznych wody zachodzą, gdy zawartość ropy i produktów naftowych przekracza 100-500 mg/dm 3 . Powłoka ropy na powierzchni złoża utrudnia wymianę gazową wody z atmosferą, spowalniając tempo napowietrzania i usuwania dwutlenku węgla powstającego podczas utleniania ropy. Przy grubości filmu olejowego wynoszącej 4,1 mm i stężeniu oleju w wodzie wynoszącym 17 mg/dm3, ilość rozpuszczonego tlenu zmniejsza się o 40% w ciągu 20-25 dni.

Zanieczyszczenie zbiorników rybackich ropą i produktami naftowymi prowadzi do pogorszenia:

• jakość ryb (wygląd koloru, plamy, zapach, smak);
• śmierć dorosłych ryb, młodych osobników, larw i jaj;
• odchylenia od normalnego rozwoju narybku, larw i jaj;
• zmniejszenie zasobów pożywienia (bentos, plankton), siedlisk, tarła i żerowania ryb;
• zakłócenie migracji ryb, młodych osobników, larw i jaj.

W charakterystyce i ocenie zanieczyszczeń olejami ważne miejsce zajmują metody oznaczania węglowodorów i produktów naftowych w wodach, które są bardzo zróżnicowane i sprzeczne. Obecnie nie ma jednej znormalizowanej metody oznaczania zawartości produktów naftowych w środowiskach naturalnych, wynika to ze złożoności składu węglowodorowego olejów oraz niejednorodności układów rozproszonych powstających podczas zanieczyszczeń olejami.

Najczęściej przy oznaczaniu zawartości produktów naftowych w wodzie stosuje się dwie metody:

• fluorymetryczny (urządzenie „Fluorat - 02”): urządzenie „Fluorat - 02” mierzy stężenia masowe produktów naftowych rozpuszczonych w heksanie (wg MUK 4.1.057-4.1.081-96). Zakres mierzonych stężeń wynosi 0,005-50 mg/dm 3 . Metody nie stosuje się do oznaczania w próbkach wody poszczególnych składników wchodzących w skład produktów naftowych, parafin i niskowrzącej frakcji produktów naftowych;
• fotometryczny (urządzenia AN-1 i IKF-2A): analizator dwuwiązkowy (urządzenie AN-1) dokonuje pomiaru zawartości produktów naftowych w próbkach wody i osadów dennych zgodnie z PND F 14.1:2.5-95 poprzez ich ekstrakcję tetrachlorek węgla;

Zagęszczacz produktów naftowych (urządzenie IKF-2a) dokonuje pomiaru zawartości produktów naftowych w próbkach wody i osadów dennych zgodnie z PND F 14.1:2.5-95 poprzez ich ekstrakcję czterochlorkiem węgla. Minimalne wykrywalne stężenie produktów naftowych wynosi od 0,03 mg/dm3.

Ropa naftowa i produkty naftowe są dobrze rozpuszczalne w niskopolarnych rozpuszczalnikach organicznych. Prawie wszystkie składniki ropy naftowej są całkowicie rozpuszczalne w czterochlorku węgla. Niepolarne rozpuszczalniki organiczne (heksan) rozpuszczają całą część węglowodorową oleju, ale nie rozpuszczają zawartych w nim asfaltenów i żywic wielkocząsteczkowych. Dlatego też analizator dwuwiązkowy i miernik stężenia produktów naftowych pozwalają na oznaczenie całkowitej zawartości zarówno węglowodorów lekkich, jak i ciężkich.

Szczególne miejsce zajmują zanieczyszczenia oceanów ropą i produktami naftowymi. Zanieczyszczenia naturalne powstają w wyniku wyciekania ropy z warstw roponośnych, głównie na półce. Na przykład do kanału Santa Barbara u wybrzeży Kalifornii (USA) tędy przybywa średnio prawie 3 tysiące ton rocznie; wyciek ten odkrył w 1793 roku angielski nawigator George Vancouver. Ogółem do Oceanu Światowego ze źródeł naturalnych trafia rocznie od 0,2 do 2 milionów ton ropy naftowej. Jeśli przyjmiemy szacunki niższe, które wydają się bardziej wiarygodne, okaże się, że źródło sztuczne, szacowane na 5-10 mln ton rocznie, przewyższa źródło naturalne 25-50 razy.

Około połowa sztucznych źródeł powstaje w wyniku działalności człowieka bezpośrednio w morzach i oceanach. Na drugim miejscu znajduje się spływ rzeczny (wraz z spływem powierzchniowym z obszaru przybrzeżnego), a na trzecim źródło atmosferyczne. Radzieccy specjaliści M. Nesterova, A. Simonov, I. Nemirovskaya podają następujący stosunek między tymi źródłami - 46:44:10.

Największy udział w zanieczyszczeniu oceanów ropą ma transport drogą morską. Z 3 miliardów ton produkowanej obecnie ropy około 2 miliardy ton transportuje się drogą morską. Nawet przy bezwypadkowym transporcie do strat oleju dochodzi podczas jego załadunku i rozładunku, zrzutu wód płuczkowych i balastowych do oceanu (którym po wyładunku ropy napełniane są zbiorniki), a także podczas zrzutu tzw. wód zęzowych, który zawsze gromadzi się na podłodze maszynowni wszelkich statków. Chociaż konwencje międzynarodowe zabraniają zrzutu wód zanieczyszczonych ropą na specjalnych obszarach oceanu (takich jak Morze Śródziemne, Morze Czarne, Bałtyckie, Morze Czerwone i Zatoka Perska), w bezpośrednim sąsiedztwie wybrzeża w dowolnym obszarze oceaniczne, nakładają ograniczenia na zawartość ropy i produktów naftowych w odprowadzanych wodach, wciąż nie eliminując zanieczyszczeń; Podczas załadunku i rozładunku do wycieków ropy dochodzi na skutek błędów ludzkich lub awarii sprzętu.

Jednak największe szkody dla środowiska i biosfery powodują nagłe wycieki dużych ilości ropy podczas wypadków tankowców, choć takie wycieki stanowią jedynie 5-6 procent całkowitego zanieczyszczenia ropą. Kronika tych wypadków jest tak długa, jak historia samego transportu ropy drogą morską. Uważa się, że pierwszy taki wypadek miał miejsce w piątek 13 grudnia 1907 r., kiedy siedmiomasztowy szkuner żaglowy Thomas Lawson o wyporności 1200 ton, przewożący ładunek nafty, rozbił się o skały u wybrzeży wysp Scilly, u południowo-zachodniego krańca Wielkiej Wielka Brytania podczas burzliwej pogody. Przyczyną wypadku była zła pogoda, która przez długi czas nie pozwalała na astronomiczne określenie położenia statku, w wyniku czego zszedł z kursu, a także silna burza, która wyrwała szkuner z kotwic i wyrzuciła go na brzeg. skały. Jako ciekawostkę przytaczamy, że najpopularniejsza książka pisarza Thomasa Lawsona, którego imię nosił zaginiony szkuner, nosiła tytuł „Piątek 13”.

W nocy 25 marca 1989 roku amerykański tankowiec Exxon Valdie, który właśnie opuścił terminal rurociągu naftowego w porcie Valdez (Alaska) z ładunkiem 177 400 ton ropy naftowej, przepływając przez Prince William Sound, przepłynął w podwodną skałę i osiadł na mieliźnie. Z ośmiu dziur w jego kadłubie wyciekło ponad 40 tysięcy ton ropy, która w ciągu kilku godzin utworzyła plamę o powierzchni ponad 100 kilometrów kwadratowych. Tysiące ptaków błąkało się w jeziorze z ropą, tysiące ryb wypłynęło na powierzchnię, a ssaki padły. Następnie plama, rozszerzając się, przeniosła się na południowy zachód, zanieczyszczając sąsiednie brzegi. Flora i fauna tego obszaru wyrządziły ogromne szkody, wielu lokalnym gatunkom groziło całkowite wyginięcie. Sześć miesięcy później koncern naftowy Exxon, wydawszy 1400 milionów dolarów, wstrzymał prace mające na celu wyeliminowanie skutków katastrofy, chociaż całkowite przywrócenie stanu ekologicznego obszaru było wciąż bardzo odległe. Przyczyną wypadku była nieodpowiedzialność kapitana statku, który będąc pod wpływem alkoholu powierzył sterowanie tankowcem osobie nieuprawnionej. Niedoświadczony trzeci oficer, przestraszony pojawiającymi się w pobliżu kry lodowymi, omyłkowo zmienił kurs, co doprowadziło do katastrofy.

Pomiędzy tymi dwoma wydarzeniami zginęło co najmniej tysiąc tankowców, a wypadków, w których statek został uratowany, było znacznie więcej. Wraz ze wzrostem wolumenu transportu morskiego ropy naftowej wzrosła liczba wypadków, a ich skutki stały się poważniejsze. Na przykład w latach 1969 i 1970 doszło do 700 wypadków o różnej skali, w wyniku których do morza trafiło ponad 200 tysięcy ton ropy. Przyczyny wypadków są różne: błędy nawigacji, zła pogoda, problemy techniczne i nieodpowiedzialny personel. Chęć obniżenia kosztów transportu ropy doprowadziła do pojawienia się supertankowców o wyporności ponad 200 tysięcy ton. W 1966 roku zbudowano pierwszy taki statek - japoński tankowiec Idemitsu Maru (206 tys. ton), następnie pojawiły się tankowce o jeszcze większej wyporności: Universe Ireland (326 tys. ton nośności): Nisseki Maru ( 372 tys. ton); „Globtik Tokyo” i „Globtik London” (po 478 tys. ton każdy); „Batillus” (540 tys. ton): „Pierre Guillaume” (550 tys. ton) itp. W przeliczeniu na tonę ładowności naprawdę obniżyło to koszty budowy i eksploatacji statku, dlatego bardziej opłacalny stał się transport ropy z Persji Zatoki do Europy, okrążając południowy kraniec Afryki, zamiast konwencjonalnymi tankowcami najkrótszą trasą – przez Kanał Sueski (wcześniej taka trasa była wymuszona wojną izraelsko-arabską). W rezultacie pojawiła się jednak inna przyczyna wycieków ropy: supertankowce dość często są rozbijane przez bardzo duże fale oceaniczne, które mogą być tak długie jak tankowce.

Kadłub supertankowców może jej nie wytrzymać, jeśli jego środkowa część trafi na grzbiet takiej fali, a dziób i rufa zwisają nad podeszwami. Tego typu wypadki odnotowano nie tylko w rejonie słynnych „key rollers” u wybrzeży Republiki Południowej Afryki, gdzie fale przyspieszane przez zachodnie wiatry „ryczących lat czterdziestych” przedostają się do nadchodzącego prądu Cape Agulhas, ale także w inne obszary oceanu.

Katastrofą stulecia pozostaje dziś wypadek supertankowca „Amoco Cadiz”, który w rejonie wyspy Ouessant (Bretania, Francja) stracił kontrolę z powodu awarii mechanizmu kierowniczego (i czasu, jaki zajął do negocjacji ze statkiem ratowniczym) i usiadł na skałach w pobliżu tej wyspy. Stało się to 16 marca 1978 r. Wszystkie 223 tysiące ton ropy wyciekło ze zbiorników Amoco Cadiz do morza. Spowodowało to poważną katastrofę ekologiczną na rozległym obszarze morza przylegającym do Bretanii i na dużym odcinku jej wybrzeża. Już w ciągu pierwszych dwóch tygodni po katastrofie rozlany olej rozprzestrzenił się na rozległym obszarze wody, a francuskie wybrzeże zostało zanieczyszczone na długości 300 kilometrów. W promieniu kilku kilometrów od miejsca wypadku (a zdarzyło się to 2,5 km od wybrzeża) zginęły wszystkie żywe organizmy: ptaki, ryby, skorupiaki, mięczaki i inne organizmy. Zdaniem naukowców nigdy wcześniej nie zaobserwowano szkód biologicznych na tak ogromnym obszarze podczas żadnego z poprzednich wydarzeń związanych z zanieczyszczeniem ropą. Miesiąc po wycieku odparowało 67 tys. ton ropy, do brzegu dotarło 62 tys., w słupie wody rozprowadzono 30 tys. ton (z czego 10 tys. ton uległo rozkładowi pod wpływem mikroorganizmów), 18 tys. ton zostało zostały wchłonięte przez osady w płytkich wodach, a 46 tys. ton zostało zebranych mechanicznie z brzegu i powierzchni wody.

Główne procesy fizykochemiczne i biologiczne, w wyniku których następuje samooczyszczanie wód oceanicznych, to rozpuszczanie, rozkład biologiczny, emulgowanie, parowanie, utlenianie fotochemiczne, aglomeracja i sedymentacja. Jednak nawet trzy lata po wypadku tankowca Amoco Cadiz w osadach dennych strefy przybrzeżnej pozostały pozostałości ropy. 5-7 lat po katastrofie zawartość węglowodorów aromatycznych w osadach dennych pozostawała 100-200 razy wyższa niż normalnie. Zdaniem naukowców przywrócenie pełnej równowagi ekologicznej środowiska naturalnego zajmie wiele lat.

Przypadkowe wycieki mają miejsce podczas wydobycia ropy naftowej na morzu, które obecnie stanowi około jednej trzeciej całej światowej produkcji. Średnio takie wypadki w stosunkowo niewielkim stopniu przyczyniają się do zanieczyszczenia oceanu ropą, ale pojedyncze wypadki są katastrofalne. Należą do nich na przykład wypadek na platformie wiertniczej Ixtoc-1 w Zatoce Meksykańskiej w czerwcu 1979 r. Wymykający się spod kontroli wyciek ropy trwał ponad sześć miesięcy. W tym czasie do morza trafiło prawie 500 tys. ton ropy (według innych źródeł prawie milion ton). Czas samooczyszczania i niszczenia biosfery podczas wycieków ropy jest ściśle powiązany z warunkami klimatycznymi, atmosferycznymi i panującym obiegiem wody. Pomimo ogromnej ilości ropy rozlanej podczas wypadku na platformie Ixtoc-1, która ciągnęła się szerokim pasem przez tysiąc kilometrów od wybrzeża Meksyku do Teksasu (USA), tylko niewielka jej część przedostała się do strefy przybrzeżnej. Ponadto występowanie burzowej pogody przyczyniło się do szybkiego rozcieńczenia ropy. Dlatego też wyciek ten nie miał tak zauważalnych konsekwencji jak katastrofa Amoco Cadiz. Natomiast jeśli przywrócenie równowagi ekologicznej w strefie „katastrofy stulecia” zajęło co najmniej 10 lat, to według prognoz naukowców zajmie to około 5 do 15 lat, choć ilość rozlanej ropy jest 5 razy mniej. Faktem jest, że niskie temperatury wody spowalniają parowanie oleju z powierzchni i znacząco ograniczają aktywność bakterii utleniających olej, które ostatecznie niszczą zanieczyszczenia olejowe. Ponadto mocno poszarpane skaliste brzegi cieśniny Księcia Williama i znajdujące się na niej wyspy tworzą liczne „kieszenie” ropy, która będzie długoterminowym źródłem zanieczyszczeń, a ropa tam zawarta zawiera duży procent frakcji ciężkiej, która rozkłada się znacznie wolniej niż olej lekki.

Dzięki działaniu wiatrów i prądów zanieczyszczenie ropą dotknęło w zasadzie całe oceany. Jednocześnie z roku na rok wzrasta stopień zanieczyszczenia oceanów.

Na otwartym oceanie ropa występuje wizualnie w postaci cienkiej warstwy (o minimalnej grubości do 0,15 mikrometra) i grudek smoły, które powstają z ciężkich frakcji ropy. Jeśli grudki smoły wpływają przede wszystkim na organizmy morskie roślin i zwierząt, wówczas film olejowy wpływa dodatkowo na wiele procesów fizycznych i chemicznych zachodzących na styku oceanu z atmosferą oraz w przylegających do niego warstwach. Wraz ze wzrostem zanieczyszczenia oceanów wpływ ten może mieć charakter globalny.

Po pierwsze, film olejowy zwiększa udział energii słonecznej odbitej od powierzchni oceanu i zmniejsza udział energii pochłoniętej. Tym samym film olejowy wpływa na procesy akumulacji ciepła w oceanie. Pomimo zmniejszenia ilości dopływającego ciepła, temperatura powierzchni w obecności filmu olejowego wzrasta tym bardziej, im grubszy jest film olejowy. Ocean jest głównym dostawcą wilgoci atmosferycznej, od której w dużej mierze zależy stopień nawilżenia kontynentalnego. Film olejowy utrudnia odparowanie wilgoci, a przy odpowiednio dużej grubości (ok. 400 mikrometrów) potrafi ją zredukować niemal do zera. Wygładzając fale wiatru i zapobiegając tworzeniu się mgły wodnej, która po odparowaniu pozostawia w atmosferze drobne cząsteczki soli, film olejowy zmienia wymianę soli między oceanem a atmosferą. Może to również wpływać na ilość opadów nad oceanem i kontynentami, ponieważ cząstki soli stanowią dużą część jąder kondensacji potrzebnych do wytworzenia deszczu.

Niebezpieczne odpady. Według Międzynarodowej Komisji Narodów Zjednoczonych ds. Środowiska i Rozwoju ilość odpadów niebezpiecznych wytwarzanych rocznie na świecie przekracza 300 milionów ton, z czego 90 procent powstaje w krajach uprzemysłowionych. Był czas, niezbyt odległy, kiedy niebezpieczne odpady z zakładów chemicznych i innych trafiały na zwykłe miejskie wysypiska śmieci, wrzucane do zbiorników wodnych i zakopywane w ziemi bez podejmowania jakichkolwiek środków ostrożności. Jednak wkrótce w tym czy innym kraju coraz częściej zaczęły pojawiać się tragiczne, czasem bardzo, konsekwencje lekkomyślnego obchodzenia się z odpadami niebezpiecznymi. Szeroki ruch społeczny na rzecz ochrony środowiska w krajach uprzemysłowionych zmusił rządy tych krajów do znacznego zaostrzenia przepisów dotyczących usuwania odpadów niebezpiecznych.

W ostatnich latach problemy związane z odpadami niebezpiecznymi stały się prawdziwie globalne. Odpady niebezpieczne w coraz większym stopniu przekraczają granice państw, czasami bez wiedzy rządu lub społeczeństwa kraju przyjmującego. Kraje słabo rozwinięte szczególnie cierpią z powodu tego rodzaju handlu. Niektóre nagłośnione rażące przypadki dosłownie zszokowały społeczność światową. 2 czerwca 1988 roku na terenie małego miasteczka Koko (Nigeria) odkryto około 4 tysiące ton toksycznych odpadów obcego pochodzenia. Ładunek został przywieziony z Włoch w pięciu przesyłkach od sierpnia 1987 r. do maja 1988 r. na podstawie sfałszowanych dokumentów. Rząd Nigerii aresztował sprawców, a także włoski statek handlowy Piave, aby odesłać odpady niebezpieczne z powrotem do Włoch. Nigeria odwołała swojego ambasadora z Włoch i zagroziła skierowaniem sprawy do sądu międzynarodowego w Hadze. Badanie składowiska wykazało, że metalowe beczki zawierały lotne rozpuszczalniki i groziły pożarem lub eksplozją, w wyniku czego wydzielały się niezwykle toksyczne opary. Około 4000 beczek było starych, zardzewiałych, wiele z nich spuchło od gorąca, a trzy z nich zawierały wysoce radioaktywną substancję. Podczas załadunku odpadów do wysyłki do Włoch na statek „Karin B”, który stał się głośny, ładujący i członkowie załogi odnieśli obrażenia. Niektórzy z nich doznali poważnych oparzeń chemicznych, inni doznali krwawych wymiotów, a jedna osoba została częściowo sparaliżowana. Do połowy sierpnia wysypisko zostało oczyszczone z zagranicznych „prezentów”.

W marcu tego roku w kamieniołomie na wyspie Kassa naprzeciw Konakry, stolicy Gwinei, zakopano 15 000 ton „surowego materiału ceglanego” (jak głosiły dokumenty). W ramach tej samej umowy wkrótce miało zostać dostarczonych kolejnych 70 tys. ton tego samego ładunku. Po 3 miesiącach gazety donosiły, że roślinność na wyspie wysycha i obumiera. Okazało się, że ładunkiem dostarczonym przez norweską firmę był popiół bogaty w toksyczne metale ciężkie ze spalarni odpadów komunalnych z Filadelfii (USA). Zatrzymano konsula norweskiego, który okazał się dyrektorem norwesko-gwinejskiej firmy – bezpośrednim sprawcą zdarzenia. Odpady zostały usunięte.

Nawet pełna lista znanych dziś przypadków nie będzie wyczerpująca, ponieważ oczywiście nie wszystkie sprawy są podawane do wiadomości publicznej. 22 marca 1989 roku w Bazylei (Szwajcaria) przedstawiciele 105 krajów podpisali traktat o kontroli eksportu odpadów toksycznych, który wejdzie w życie po ratyfikacji przez co najmniej 20 krajów. Najważniejszym elementem tej umowy jest warunek niezbędny: rząd kraju przyjmującego musi z wyprzedzeniem wydać pisemną zgodę na przyjęcie odpadów. Traktat wyklucza zatem oszukańcze transakcje, ale legitymizuje transakcje między rządami. Zielony ruch ekologiczny potępił traktat i domaga się całkowitego zakazu eksportu odpadów niebezpiecznych. O skuteczności działań „zielonych” świadczy los niektórych statków, które beztrosko zabrały na pokład niebezpieczny ładunek. Wspomniane już „Karin B” i „Deep Sea Carrier”, które przewoziły niebezpieczny ładunek z Nigerii, nie mogły od razu rozładować; statek, który wypłynął z Filadelfii w sierpniu 1986 roku z 10 tysiącami ton odpadów, długo błąkał się po morzach, którego ładunek nie został przyjęty na Bahamach, ani w Hondurasie, Haiti, Republice Dominikany, Gwinei Bissau. Niebezpieczny ładunek zawierający cyjanki, pestycydy, dioksyny i inne trucizny podróżował ponad rok, zanim wrócił na pokład syryjskiego statku Zanoobia do portu wyjścia Marina de Carrara (Włochy).

Problem odpadów niebezpiecznych należy oczywiście rozwiązać poprzez stworzenie technologii bezodpadowych i rozkład odpadów na nieszkodliwe związki, na przykład poprzez spalanie w wysokiej temperaturze.

Odpady radioaktywne.

Szczególne znaczenie ma problem odpadów promieniotwórczych. Ich cechą charakterystyczną jest niemożność ich zniszczenia i konieczność długotrwałego odizolowania od otoczenia. Jak wspomniano powyżej, większość odpadów promieniotwórczych powstaje w zakładach przemysłu nuklearnego. Odpady te, głównie stałe i ciekłe, są wysoce radioaktywnymi mieszaninami produktów rozszczepienia uranu i pierwiastków transuranowych (z wyjątkiem plutonu, który jest oddzielany od odpadów i wykorzystywany w przemyśle wojskowym i do innych celów). Radioaktywność mieszaniny wynosi średnio 1,2–105 Curie na kilogram, co w przybliżeniu odpowiada aktywności strontu-90 i cezu-137. Obecnie na świecie pracuje około 400 reaktorów jądrowych o mocy około 275 gigawatów.W przybliżeniu można założyć, że na 1 gigawat mocy rocznie przypada około tony odpadów radioaktywnych o średniej aktywności 1,2-105 Curie. Zatem ilość odpadów wagowo jest stosunkowo niewielka, ale ich całkowita aktywność szybko rośnie. I tak w 1970 r. wynosił on 5,55-10 20 Becquereli, w 1980 r. wzrósł czterokrotnie, a w 2000 r. według prognoz wzrośnie czterokrotnie. Problem utylizacji tego typu odpadów nie został dotychczas rozwiązany.