Нефть — один из главных энергетически-сырьевых ресурсов нашего времени. Слово «нефть» обычно ассоциируется у человека с деньгами. Например, её неофициальное название — «черное золото». Ежедневно в мире транспортируются и добываются многие миллионы литров нефти. Их добывают, транспортируют, хранят и используют. Но как это всегда бывает, в результате человеческих ошибок, несоблюдения техники безопасности, правил транспортировки или обслуживания танкеров или трубопроводов происходят аварийные ситуации, которые, если вы работаете с нефтью или нефтепродуктами, выливаются в настоящие экологические катастрофы.
Разлив нефти даже в сравнительно небольших объёмах — экологическое бедствие, ущерб от которого очень сложно измерить и вообразить, так как оно не просто убивает животных и рыбу, но и существенно и надолго изменяет среду их обитания. Нефть — вещество очень долгого распада, и при попадании в воду больших объёмов она быстрыми темпами распространяется по поверхности воды вплоть до уровня, когда на поверхности воды образуется тонкая нефтяная плёнка толщиной один миллиметр, которая ограничивает поступление в воду воздуха, а также затрудняет добычу пищи птицам.
Наглядно мир видел масштабы экологических катастроф, связанных с разливом нефти, огромное количество раз. Например, в марте 1989 года танкер крупной американской компании «Экссон Валдез» получил пробоину, в результате которой вылилось более сорока тысяч тонн нефти. Также в январе 2000 года недалеко от Рио-де-Жанейро в бухту из поврежденного трубопровода вылилось свыше миллиона литров нефти, что привело к катастрофе, схожей по урону к последствиям войны в Персидском заливе. Экологические последствия разлива нефти только за эти случаи — загрязнение нескольких тысяч квадратных километров воды и угроза исчезновения 28 видов животных.
Для того чтобы не допускать катастроф, связанных с разливом нефти, необходимо надёжно хранить нефть в . Надёжность хранения и транспортировки нефти и нефтепродуктов — главный залог предотвращения последствий нефтяного разлива. Однако если разлив уже произошёл, то первоочередной задачей является своевременное обращение в профессиональную службу по ликвидации разливов нефти.
Разливы нефти и нефтепродуктов классифицируются законодательством России как чрезвычайные ситуации и ликвидируются согласно действующему законодательству о «ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций». Основными методами повсеместно в мире являются локализация нефти с помощью боновых заграждений, предотвращающих её растекание на большие акватории, и ликвидация нефтяных загрязнений механическим, термическим, физико-химическим или биологическим путём. Попытки любительской ликвидации даже небольших разливов несёт экологическую катастрофу в долгосрочном периоде.
Соблюдение мер безопасности, использование надежных резервуаров для хранения нефтепродуктов, соблюдение всех правил добычи и транспортировки, а также своевременные меры ликвидации разливов нефти являются минимально допустимыми для того, чтобы экологические катастрофы, связанные с разливом нефти, не повторялись в будущем.
Экологически катастрофы случаются после халатности людей, которые работают на промышленных предприятиях. Одна ошибка может стоить тысячи человеческих жизней. К сожалению, экологические катастрофы случаются достаточно часто: это утечка газов, разлив нефти, . Теперь поговорим подробнее о каждом катастрофическом случае.
Катастрофы акваторий
Одна из экологических катастроф – это значительная потеря воды Аральского моря, уровень которой за 30 лет понизился на 14 метров. Оно разделилось на два водоема, а большинство морских животных, рыб и растений вымерло. Часть Аральского моря пересохла, покрылась песком. В этом районе существует дефицит питьевой воды. И хоть ведутся попытки восстановить акваторию, существует большая вероятность гибели огромной экосистемы, которая будет потерей планетарного масштаба.
Очередная катастрофа произошла в 1999 году на Зеленчукской ГЭС. В этой местности происходило изменение рек, переброска воды, и значительно уменьшилось количество влажности, что способствовало уменьшению популяций флоры и фауны, был уничтожен Эльбурганский заповедник.
Одной из самых глобальных катастроф считается потеря молекулярного кислорода, содержащегося в воде. Учеными установлено, что за последние полвека данный показатель упал более чем на 2%, что сказывается крайне негативно на состоянии вод Мирового океана. Из-за антропогенного воздействия на гидросферу замечен спад уровня кислорода в приповерхностной толще воды.
Пагубное влияние на акватории оказывает загрязнения вод пластиковыми отходами. Попадающие в воду частицы, способны изменить естественную среду океана и оказать крайне негативное воздействие на морских обитателей (животные принимают пластик за еду и ошибочно заглатывают химические элементы). Некоторые частицы настолько малы, что заметить их невозможно. Вместе с тем они оказывают серьезное влияние на экологическое состояние вод, а именно: провоцируют изменение климатических условий, накапливаются в организмах морских жителей (многие из которых употребляет человек), снижают ресурсность океана.
Одной из катастроф мирового масштаба считается повышение уровня воды в Каспийском море. Некоторые ученые считают, что в 2020 году уровень воды может подняться еще на 4-5 метров. Это приведет к необратимым последствиям. Города и промышленные предприятия, расположенные вблизи воды, будут затоплены.
Разлив нефти
Крупнейшив разлив нефти случился в 1994 г., известен как усинская катастрофа. Образовалось несколько прорывов в нефтепроводе, в результате чего пролилось свыше 100000 тонн нефтепродуктов. В местах, где случился разлив, растительный и животный мир практически был уничтожен. Местность получила статус зоны экологического бедствия.
Неподалеку от Ханты-Мансийска в 2003 г. прорвало трубопровод нефти. Более 10000 тонн нефти вытекло в реку Мулымья. Животные и растения вымерли, как в реке, так и на земле в округе.
Еще одна катастрофа случилась в 2006 г. поблизости Брянска, когда 5 тонн нефти разлилось по земле на 10 кв. км. Загрязнению подверглись водные ресурсы в этом радиусе. Экологическая катастрофа произошла по причине пробоины в нефтепроводе «Дружба».
В 2016 г. случилось уже два экологических бедствия. Поблизости Анапы в поселке Уташ нефть просочилась из старых скважин, которые уже не используются. Размер загрязнения почвы и воды составляет около тысячи квадратных метров, погибли сотни водоплавающих птиц. На Сахалине разлилось более 300 тонн нефти в залив Уркт и реку Гиляко-Абунан из нерабочего нефтепровода.
Другие экологические катастрофы
Довольно часто случаются аварии и взрывы на промышленных предприятиях. Так в 2005 г. произошел взрыв на китайском заводе. Большое количество бензола и ядохимикатов попали в р. Амур. В 2006 г. на предприятии «Химпром» произошел выброс 50 кг хлора.. В 2011 г. в Челябинске на железнодорожной станции случилась утечка брома, который перевозили в одном из вагонов грузового поезда. В 2016 г. было возгорание азотной кислоты на химзаводе в Красноуральске. В 2005 г. случилось множество лесных пожаров по различным причинам. Окружающая среда понесла огромные потери.
Пожалуй, это основные экологические катастрофы, которые случились в РФ за последние 25 лет. Причина их – это невнимательность, халатность, ошибки, которые совершили люди. Некоторые катастрофы произошли из-за устаревшего оборудования, поломку которого во время не обнаружили. Все это привело к гибели растений, животных, к заболеваниям населения и людским смертям.
Экологические катастрофы России 2016 года
На территории России в 2016 году случилось много крупных и мелких катастроф, которые еще больше усугубили состояние окружающей среды в стране.
Катастрофы акваторий
В первую очередь стоит отметить, что в конце весны 2016 года в Черном море произошел разлив нефтепродуктов. Это случилось из-за утечки нефти в акваторию. В результате образования мазутного масляного пятна погибло несколько десятков дельфинов, популяции рыб и других морских обитателей. На фоне этого происшествия разразился большой скандал, но специалисты утверждают, что нанесенный урон не является чрезмерно огромным, однако вред экосистеме Черного моря все же нанесен и это факт.
Очередная проблема произошла во время переброски рек Сибири в Китай. Как говорят экологи, если изменить режим рек и направить их течение в Китай, то это затронет функционирование всех окружающих экосистем региона. Изменятся не только речные бассейны, но и погибнут многие виды флоры и фауны рек. Ущерб будет нанесен и природе, расположенной на суше, будет уничтожено большое количество растений, животных и птиц. В отдельных местах будут происходить засухи, упадет урожайность сельскохозяйственных культур, что неминуемо приведет к недостатку продуктов питания для населения. Кроме того, произойдут изменения в климате, и может произойти эрозия почвы.
Задымление городов
Клубы дыма и смог – еще одна проблема некоторых российских городов. Она, прежде всего, характерна для Владивостока. Источником дыма здесь является мусоросжигающее предприятие. Это в буквальном смысле не дает людям дышать и у них появляются различные заболевания органов дыхания.
В целом за 2016 год в России случилось несколько крупных экологических катастроф. Чтобы ликвидировать их последствия и восстановить состояние окружающей среды, нужные большие финансовые затраты и усилия опытных специалистов.
Экологические катастрофы 2017 года
В России 2017 год объявлен «Годом экологии», поэтому состоятся различные тематические мероприятия для ученых, общественных деятелей и простого населения. Задуматься о состоянии экологии в 2017 году стоит, так как уже произошло несколько экологических катастроф.
Загрязнение нефтью
Одна из крупнейших экологических проблем России – это загрязнение окружающей среды нефтепродуктами. Это происходит в результате нарушений технологии добычи полезных ископаемых, но наиболее часто происходят аварии при транспортировке нефти. Когда ее перевозят морскими танкерами, то угроза катастрофы возрастает в разы.
В начале года, в январе, в бухте Владивостока Золотой Рог произошло экологическое ЧП – разлив нефтепродуктов, источник загрязнения которого не установлен. Масляное пятно распространилось на территории 200 кв. метров. Как только произошла авария, спасательная служба Владивостока приступила к ее ликвидации. Специалисты очистили территорию, площадью 800 метров квадратных, собрав приблизительно 100 литров смеси нефти и воды.
В начале февраля произошла новая катастрофа, связанная с разливом нефти. Это случилось в Республике Коми, а именно в г. Усинск в одном из месторождений нефти по причине повреждения нефтепровода. Приблизительный ущерб природе – это распространение 2,2 тонн нефтепродуктов на 0,5 гектаров территории.
Третьей экологической катастрофой России, связанной с разливом нефти, стало происшествие на реке Амур у берегов Хабаровска. Следы разлива были обнаружены в начале марта членами Общероссийского народного фронта. «Нефтяной» след происходит из канализационных труб. В результате пятно покрыло 400 кв. метров берега, и территорию реки более 100 кв. метров. Как только было обнаружено масляное пятно, активисты вызвали службу спасателей, а также представителей городской администрации. Источник разлива нефти не обнаружен, но происшествие было своевременно зафиксировано, поэтому оперативное устранение аварии и сбор нефтеводной смеси позволил сократить ущерб, нанесенный окружающей среде. По факту происшествия было возбуждено административное дело. Также взяты пробы воды и грунта для дальнейших лабораторных исследований.
Аварии на нефтеперерабатывающих предприятиях
Кроме того, что опасно транспортировать нефтепродукты, чрезвычайные ситуации могут произойти и на нефтеперерабатывающих предприятиях. Так в конце января в г. Волжском на одном из предприятий произошел взрыв и горение нефтепродуктов. Как установили эксперты, причиной этой катастрофы является нарушение правил безопасности. Посчастливилось, что в пожаре обошлось без человеческих жертв, а вот урон окружающей среде нанесен немалый.
В начале февраля в Уфе произошло возгорание на одном из заводов, специализирующемся на переработке нефти. Пожарные занялись ликвидацией пожара сразу, что позволило удерживать стихию. За 2 часа возгорание было устранено.
В середине марта произошел пожар на складе нефтепродуктов в Санкт-Петербурге. Как только случилось возгорание, работники склада вызвали спасателей, которые прибыли мгновенно и приступили к ликвидации аварии. Численность сотрудников МЧС превысила 200 человек, которые сумели потушить пожар и предотвратить крупный взрыв. Пожар охватил территорию, площадью 1000 кв. метров, а также часть стены здания была разрушена.
Загрязнение атмосферы
В январе над Челябинском образовался коричневый туман. Все это является последствием промышленных выбросов предприятий города. Атмосфера настолько загрязнена, что люди задыхаются. Конечно, существуют городские инстанции, куда может обращаться население с жалобами в период задымленности, однако ощутимых результатов это не принесло. Часть предприятий даже не использует очистительные фильтры, а штрафы не способствуют тому, чтобы владельцы грязных производств начали заботиться об окружающей среде города. Как говорят власти города и простые люди, за последнее время количество выбросов резко увеличилось, и коричневый туман, окутавший город зимой, тому подтверждение.
В Красноярске в середине марта появилось «черное небо». Это явление свидетельствует о том, что в атмосфере рассеиваются вредные примеси. В результате в городе сложилась ситуация первой степени опасности. Считается, что в таком случае химические элементы, влияющие на организм, не влекут патологии или заболевания у людей, но ущерб, нанесенный экологии, все равно значительный.
Атмосфера загрязнена и в Омске. Недавно произошел крупнейший выброс вредных веществ. Эксперты установили, что концентрация этилмеркаптана превышена в 400 раз, в сравнении с нормальными показателями. В воздухе витает неприятный запах, который заметили даже обычные люди, не знавшие о произошедшем. Для того, чтобы привлечь к уголовной ответственности личностей, виновных в аварии, проводится проверка всех заводов, которые используют данное вещество в производстве. Выброс этилмеркаптана является весьма опасным, поскольку вызывает тошноту, головную боль и нарушение координации людей.
В Москве было обнаружено значительное загрязнение воздуха сероводородом. Так в январе произошел крупный выброс химических веществ на нефтеперерабатывающем заводе. В результате было возбуждено уголовное дело, поскольку выброс привел к изменению свойств атмосферы. После этого деятельность завода более-менее нормализовалась, москвичи стали меньше жаловаться на загрязнение воздуха. Однако в начале марта снова обнаружились некоторые превышения концентрации вредных веществ в атмосфере.
Аварии на различных предприятиях
Большая авария произошла в НИИ в Дмитровграде, а именно задымление реакторной установки. Пожарная сигнализация сработала мгновенно. Работу реактора остановили для устранения проблемы – утечки масла. Несколько лет назад это устройство обследовали специалисты, и было установлено, что реакторы еще можно использовать около 10 лет, но чрезвычайные ситуации регулярно происходят, из-за чего в атмосферу выделяются радиоактивные смеси.
В первой половине марта в Тольятти произошел пожар на заводе химической индустрии. Для его ликвидации привлечено 232 спасателя и спецтехника. Причина данного инцидента, по всей вероятности, утечка циклогексана. В воздух попали вредные вещества.
Деятельность человека зачастую приводит к изменениям в окружающей среде. Чем большего он достигает в сфере технического прогресса, тем более губительно влияет на жизнь вокруг. Особое внимание в вопросе экологии занимает нефть, разлив которой не минуем во время ее добычи и транспортировки. Аварии в этой сфере промышленности особо губительны для окружающей среды и несут серьезные последствия. Человечество не может предупредить возможные катастрофы. Однако оно научилось ликвидировать разливы нефти. Хотя этих мер недостаточно для полного восстановления загрязненной экосистемы. Что же такое нефтяные разливы и как их ликвидируют?
Понятие
Разлив нефти - попадание этого вещества в окружающую среду из-за деятельности человека. Причиной может быть выброс нефтепродуктов или аварии на ряде объектов:
- танкерах;
- нефтяных платформах;
- скважинах;
- буровых установках.
Последствия разлива губительны для окружающей среды, а их ликвидация может занять как несколько месяцев, так и много лет.
Последствия разлива
Чем же опасна нефть? Разлив этого вполне натурального вещества приводит к уничтожению всего живого на поверхности земли, включая водоемы. Оно разносится на многие километры, покрывая тонким слоем все на своем пути. Это приводит к гибели растительности. Районы, пораженные нефтью, становятся непригодными для существования живых организмов. Черная пленка покрывает не только поверхность соленых источников. Частицы нефти могут смешиваться с водой и проникать на глубину водоемов. Это приводит к гибели многих морских организмов.
Восстановление экосистемы происходит очень медленно. Так, в 1989 году произошла катастрофа на Аляске, в результате которой вылилось огромное количество нефти (двести шестьдесят тысяч баррелей). На ликвидацию аварии было потрачено множество миллионов долларов. Спустя восемнадцать лет эту территорию обследовали и выявили более двадцати галлонов черного топлива в песке. Из-за этого вдоль береговой линии все еще не восстановилась экосистема. По подсчетам ученых, остатки излитой нефти исчезают со скоростью четыре процента в год от оставшейся общей массы. То есть для восстановления пострадавшего района потребуется не один десяток лет.
Аварии танкеров
Наиболее опасна нефть (разлив неизбежен из-за деятельности человека) для водоемов. Она легче воды, поэтому растекается в виде тонкой пленки, занимая огромные площади. Наносимый вред касается всех живых организмов, поскольку гибнут птицы, рыбы, млекопитающие. От этого страдает рыбный промысел, туристический бизнес.
Аварийные разливы нефти часто случаются из-за использования для ее транспортировки танкеров. Одной из крупнейших таких катастроф была авария на судне «Эксон Вальдез», произошедшая в 1989 году у берегов Аляски, о последствиях которой описано выше.
Аварии на платформе
Не менее опасны аварии на морских платформах. С них производится из которых качают нефть, разлив которой становится для экосистемы морского шельфа катастрофичным.
Самой крупной на море считается разлив 2010 года. На платформе «Дипуотер Хорайзон» произошел взрыв. Количество вытекшей в нефти подсчитать не удалось. Однако, по некоторым данным, вытекло пять миллионов баррелей жидкого топлива. Смертоносное пятно покрыло площадь в семьдесят пять тысяч километров квадратных. Это привело не только к известным последствиям относительно окружающей среды, но и чуть не привело компанию, которая занималась добычей, к банкротству. Дело в том, что вина за подобные аварии ложится на владельцев лицензии промысла. Именно они обязаны оплачивать затраты на ликвидацию последствий и компенсировать ущерб пострадавшим.
Случаются выходы черного вещества и естественным путем - из разломов на дне морей и океанов. Однако из них нефть просачивается постепенно, небольшими объемами. Экосистема успевает адаптироваться к подобным явлениям. Как же человечество исправляет последствия своей губительной деятельности?
Понятие ЛАРН
Ликвидация разливов нефти из-за аварий в сокращенном варианте принято называть ЛАРН. Это целый комплекс мероприятий. Они направлены на то, чтобы удалить с поверхности почвы и воды пятна и стоки нефтепродуктов.
Методы ЛАРН
Разливы нефти и нефтепродуктов удаляются четырьмя основными методами:
- Механический. Сбор при помощи специализированной техники.
- Термический (выжигание). Оно уместно при нефтяном слое более тридцати трех миллиметров. Применяется сразу после аварии до смешения вещества с водой.
- Физико-химический. Использование диспергентов, сорбентов, которые поглощают и удерживают внутри себя нефть.
- Биологический. Работа бактерий и грибков с целью поглощения остатков нефти после применения предыдущих методов.
Достаточно эффективным является способ сорбционной очистки (физико-химический метод). Его преимущества в том, что загрязнения удаляются до наименьшей остаточной концентрации. При этом процессом можно управлять. Хотя максимальная сорбция достигается в первые четыре часа. Метод также неблагоприятен для окружающей среды, поэтому его применяют в особых случаях.
К наиболее экологически безопасным относятся биологические методы. Их применяют специализированные организации, которые имеют на ведение этих работ лицензию. Примером современной биологической технологии является биокомпостирование. Это процесс окисления углеводородов нефти с помощью специальной микрофлоры. В результате черное вещество разлагается на окись углерода, воду, биомассу. Процесс занимает два-четыре месяца. Для того чтобы воспрепятствовать растеканию по воде черных пятен, широко применяют боновые заграждения. Замкнутую в них массу выжигают.
Специализированные суда
Ликвидация аварийных разливов нефти невозможна без применения специальной техники. Суда использую как для проведения отдельных работ, так и для всего комплекса мероприятий. В зависимости от функционального назначения, существуют следующие типы судов:
- Нефтесборщики. Их задача в самостоятельном сборе массы с водной поверхности.
- Бонопостановщики. Это скоростные суда, которые обеспечивают доставку боновых заграждений в район катастрофы, а также устанавливают их.
- Универсальные суда. Они способны обеспечить практически все этапы ЛАРН самостоятельно.
Стадии ЛАРН
Ликвидация разливов нефти и нефтепродуктов с поверхности воды осуществляется следующим образом:
- Устанавливаются ограждения, которые препятствуют растеканию пятен. Также применяются нефтеуловители и нефтеловушки.
- Распыляются сорбенты, которые позволяют проводить естественное рассеивание вылитой массы.
- Проводится механический сбор при помощи скимеров, то есть устройств по сбору нефтепродуктов с водной поверхности.
ЛАРН с почвы происходит по другой схеме. Но чаще всего необходимо использование универсальной системы, поскольку загрязнение затрагивает воду и сушу одновременно, как трагедия у берегов Аляски. Тогда необходимо учитывать региональные, климатические и другие особенности.
Ликвидация последствий
После завершения ЛАРН создается специальная комиссия, которая проводит осмотр территории, определяет характер и глубину загрязнения. Далее уместно применение наиболее эффективных способов реабилитации загрязненного участка. Остатки нефти смываются и откачиваются. Проводится стимуляция разложения нефтепродуктов путем известкования или фрезерования. Для того чтобы снизить концентрацию углеводородов в почве, создается устойчивый травяной покров, то есть проводится фитомелиорация.
Предупреждение проблемы
Неблагоприятное воздействие нефтедобычи для всего живого не оставляет сомнений. Причем никакие средства не смогут восстановить окружающую среду при разливе нефти. Именно поэтому в этой отрасли необходимо придерживаться высоких экологических стандартов. Предупреждение разливов нефти возможно при внедрении компаниями новых стандартов деятельности, которые учитывают негативный опыт.
На производстве причинами аварии могут быть самые разные факторы, которые следует учитывать. Действия по минимизации утечки следующие:
- защищать стены резервуаров и нефтепроводов от коррозии;
- не допускать выхода из строя оборудования;
- не нарушать правила техники безопасности;
- не допускать ошибок рабочего персонала.
На предприятиях должна культивироваться культура по безопасному ведению работ. При этом в мире разрабатываются технологические средства, которые способны предотвратить риск появления аварийных ситуаций.
Экологические последствия разливов нефти носят трудно учитываемый характер, поскольку нефтяное загрязнение нарушает многие естественные процессы и взаимосвязи, существенно изменяет условия обитания всех видов живых организмов и накапливается в биомассе.
Нефть является продуктом длительного распада и очень быстро покрывает поверхность вод плотным слоем нефтяной пленки, которая препятствует доступу воздуха и света.
Агентство США по Охране окружающей среды (US Environmental Protection Agency) следующим образом описывает эффект разлива нефти . Через 10 минут после того, как в воде оказалась одна тонна нефти, образуется нефтяное пятно, толщина которого составляет 10 мм. С течением времени толщина пленки уменьшается (до менее 1 миллиметра), в то время, как пятно расширяется. Одна тонна нефти способна покрыть площадь до 12 квадратных километров. Дальнейшие изменения происходят под воздействием ветра, волн и погоды. Обычно пятно дрейфует по воле ветра, постепенно распадаясь на более мелкие пятна, которые способны удаляться на значительные расстояния от места разлива. Сильные ветры и штормы ускоряют процесс дисперсии пленки.
Международная Ассоциация нефтяной индустрии по сохранению окружающей среды (International Petroleum Industry Environmental Conservation Association) указывает, что во время катастроф не происходит одномоментной массовой гибели рыб, пресмыкающихся, животных и растений. Однако в средне- и долгосрочной перспективе влияние разливов нефти крайне негативно. Разлив тяжелее всего бьет по организмам, обитающим в прибрежной зоне, особенно обитающим на дне или на поверхности.
Птицы, которые большую часть жизни проводят на воде, наиболее уязвимы к разливам нефти на поверхности водоемов . Внешнее загрязнение нефтью разрушает оперение, спутывает перья, вызывает раздражение глаз. Гибель является результатом воздействия холодной воды. Разливы нефти от средних до крупных вызывают обычно гибель 5 тысяч птиц. Очень чувствительны к воздействию нефти яйца птиц. Небольшое количество некоторых типов нефти может оказаться достаточным для гибели в период инкубации.
Если авария произошла неподалеку от города или иного населенного пункта, то отравляющий эффект усиливается, потому что нефть/нефтепродукты образуют опасные "коктейли" с иными загрязнителями человеческого происхождения.
По данным Международного исследовательского центра спасения птиц (International Bird Rescue Research Center), специалисты которого занимаются спасением пернатых, пострадавших от разливов нефти, люди постепенно учатся спасать птиц . Так, в 1971 году экспертам этой организации удалось спасти лишь 16% птиц, ставших жертвами разлива нефти в заливе Сан-Франциско - в 2005 году этот показатель приблизился к 78% (в том году Центр выхаживал птиц на островах Прибылова, в Луизиане, Южной Каролине и в ЮАР). По данным Центра, для того, чтобы отмыть одну птицу, требуется два человека, 45 минут времени и 1,1 тысяч литров чистой воды. После этого вымытой птице требуется от нескольких часов до нескольких суток обогрева и адаптации. Кроме того, ее следует кормить и оберегать от стресса, вызванного шоком от покрытия нефтяной пленкой, тесным общением с людьми и пр.
Разливы нефти приводят к гибели морских млекопитающих. Морские выдры, полярные медведи, тюлени, новорожденные морские котики (которые выделяются наличием меха) погибают наиболее часто. Загрязненный нефтью мех начинает спутываться и теряет способность удерживать тепло и воду. Нефть, влияя на жировой слой тюлений и китообразных, усиливает расход тепла. Кроме того, нефть может вызвать раздражение кожи, глаз и препятствовать нормальной способности к плаванию.
Попавшая в организм нефть может вызвать желудочно-кишечные кровотечения, почечную недостаточность, интоксикацию печени, нарушение кровяного давления. Пары от испарений нефти ведут к проблемам органов дыхания у млекопитающих, которые находятся около или в непосредственной близости с большими разливами нефти.
Рыбы подвергаются воздействию разливов нефти в воде при употреблении загрязненной пищи и воды, а также при соприкосновении с нефтью во время движения икры. Гибель рыбы, исключая молодь, происходит обычно при серьезных разливах нефти. Однако сырая нефть и нефтепродукты отличаются разнообразием токсичного воздействия на разные виды рыб. Концентрация 0,5 миллионной доли или менее нефти в воде способна привести к гибели форели. Почти летальный эффект нефть оказывает на сердце, изменяет дыхание, увеличивает печень, замедляет рост, разрушает плавники, приводит к различным биологическим и клеточным изменениям, влияет на поведение.
Личинки и молодь рыб наиболее чувствительны к воздействию нефти, разливы которой могут погубить икру рыб и личинки, находящиеся на поверхности воды, а молодь - в мелких водах.
Влияние разливов нефти на беспозвоночные организмы может длиться от недели до 10 лет. Это зависит от вида нефти; обстоятельств, при которых произошел разлив и его влияния на организмы. Беспозвоночные чаще всего гибнут в прибрежной зоне, в отложениях или же в толще воды. Колонии беспозвоночных (зоопланктон) в больших объемах воды возвращаются к прежнему (до разлива) состоянию быстрее, чем те, которые находятся в небольших объемах воды.
Растения водоемов полностью погибают, если концентрация полиароматических углеводородов (образуются в процессе сгорания нефтепродуктов) достигает 1%.
Нефть и нефтепродукты нарушают экологическое состояние почвенных покровов и в целом деформируют структуру биоценозов. Почвенные бактерии, а также беспозвоночные почвенные микроорганизмы и животные не в состоянии качественно выполнять свои важнейшие функции в результате интоксикации легкими фракциями нефти.
От подобных аварий страдает не только животный и растительный мир. Серьезные убытки несут местные рыбаки, отели и рестораны. Кроме того, с проблемами сталкиваются и иные отрасли экономики, особенно те предприятия, деятельность которых нуждается в большом количестве воды. В случае, если разлив нефти происходит в пресном водоеме, негативные последствия испытывает на себе и местное население (например, коммунальным службам намного сложнее очищать воду, поступающую в водопроводные сети) и сельское хозяйство.
Долговременный эффект подобных происшествий точно неизвестен: одна группа ученых придерживается мнения, что разливы нефти оказывают негативное воздействие на протяжении многих лет и даже десятилетий, другая - что краткосрочные последствия крайне серьезны, однако за достаточно короткое время пострадавшие экосистемы восстанавливаются.
Ущерб от крупномасштабных разливов нефти подсчитать достаточно сложно . Он зависит от многих факторов, таких, как тип разлитых нефтепродуктов, состояния пострадавшей экосистемы, погоды, океанских и морских течений, времени года, состояния местного рыболовства и туризма и пр.
Материал подготовлен на основе информации открытых источников
Киселева Полина
Скачать:
Предварительный просмотр:
КИСЕЛЕВА Полина Алексеевна
Краснодарский край, г.Армавир
МБОУ-СОШ № 2, 6 класс
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ПРОЕКТ
РАЗЛИВ НЕФТИ КАК ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ КАТАСТРОФА
Научный руководитель: Рогозина Ирина Геннадьевна, учитель биологи МБОУ-СОШ № 2
НАУЧНАЯ СТАТЬЯ
Введение.
Актуальность темы
Данная проблема является актуальной уже многие годы. Она встала перед экологами всех стран в момент появления и развития нефтяной промышленности. По истечении многих лет данный вопрос не потерял своей актуальности, и проблема, связанная с разливом нефти в Мировом океане, продолжает набирать свои обороты.
Нефть не только «черное золото», как принято ее называть, но и «черная смерть», о чем, к сожалению, известно не каждому. Вторичной целью данного проекта является последующее просвещение учащихся моей школы, что так же является актуальным в период формирования их экологической грамотности.
Хотелось бы отметить, что данный проект является очень значимым не только для нас, школьников, но и для каждого жителя Земли. Проблема защиты окружающей среды существовала всегда и, хотелось бы, чтобы каждый человек задумался над этим.
Цель работы:
Доказать, что проблема разлива нефти является смертельно опасной для многих живых организмов и сложнейшей по способу своего устранения.
Задачи:
1. Изучить литературу по исследуемой теме
2. Провести ряд экспериментов, воссоздав экологическую катастрофу в домашних условиях
3. Исследовать возможные варианты очищения воды от последствий разлива нефти
4. Проанализировать полученные результаты
5. Сделать вывод
6. Представить свою работу учащимся школы
Объект исследования
Нефть
Предмет исследования
Последствия разлива нефти и способы очистки воды
Гипотеза:
Разлив нефти – экологическая катастрофа, являющаяся смертельной для многих живых организмов и сложнейшей по способу своего устранения.
Методы исследования:
Изучение дополнительной литературы по теме;
Проведение опроса и обработка его результатов;
Изучение возможных способов очистки воды при разливе нефти, подбор подобных способов для моделирования ситуации в домашних условиях;
Проведение экспериментов;
Анализ данных и формулировка вывода;
Создание учебной презентации по теме.
Теоретическая часть
Нефть и нефтепродукты оказывают вредное воздействие на многие живые организмы и пагубно влияют на все звенья биологической цепи. Далеко в море и на пляже можно видеть небольшие шарики смолоподобного вещества, огромные блестящие пятна и бурую пену. Ежегодно в океан попадает более 10 млн. т. нефти, и по крайней мере половина из них попадает из источников на суше (нефтеперерабатывающие заводы, нефтезаправочные станции). Большое количество нефти поступает в океан в результате естественного просачивания со дна океана, но сколько именно определить сложно.
Наибольшие потери нефти связаны с ее транспортировкой из районов добычи. Аварийные ситуации, слив за борт танкерами промывочных и балластных вод, - все это обуславливает присутствие постоянных полей загрязнения на трассах морских путей.
Нефтяные пленки на поверхности морей и океанов могут нарушать обмен энергией, теплом, влагой и газами между океаном и атмосферой. В конечном итоге наличие нефтяной пленки на поверхности океана может повлиять не только на физико-химические и гидробиологические условия в океане, но и на баланс кислорода в атмосфере
Очень подробно о химическом и биологическом влиянии нефти говорит Петер А. Алберс в своем выступлении по теме «Разливы нефти и окружающая среда» на Симпозиуме по нефти 1990 г.
Из вышесказанного становится понятно, что перед человечеством остро становится проблема очистки водных ресурсов от нефтепродуктов. На данный момент существует несколько способов, которыми пользуются при разливе нефтепродуктов и загрязнении водоемов нефтью. Возникает вопрос, какой же из них более эффективен и безопасен? В последнее время ученые выступают за рациональность использования двух из них.
Ученые Института экологии и генетики микроорганизмов Перми искали новый способ биоочистки нефтяных загрязнений, и нашли его в самой природе.
«Это микроорганизмы, выделенные из мест загрязнения, которые обладают способностью использовать в качестве источника питания нефтяные углеводороды», - рассказывает Ирина Ившина, заведующая лабораторией Института экологии и генетики микрооганизмов УрО РАН.
В данное время возможности биоочистки в России по статистике используют только на треть, несмотря на то, что затраты на биоочистку дешевле остальных способов
Студенты из Томского Политехнического Университета придумали, как безопасно устранять разливы нефти. С этой разработкой они стали победителями на конкурсе Young Vision Award на самую лучшую идею о том, как сделать добычу нефти и газа экологически безопаснее и гуманнее.
Суть идеи состоит в том, чтобы использовать торф, как сорбент для утилизации разливов нефти. При разливе нефть образует на поверхности воды прочную пленку, которую очень трудно устранить. Эксперименты студентов показали, что торф легко разрушает пленку, минимизируя вредное воздействие
Кто же все-таки прав: пермские ученые или томские студенты? А может, есть другие, более эффективные способы очистки?
На мой взгляд, точка зрения студентов об очистке поверхности воды от нефти с помощью торфа более экологически верная. Торф – органическое, экологически чистое вещество. А каких побочных воздействий на экосистему следует ожидать от микроорганизмов пока не понятно.
Для наилучшего понимания общественного мнения по данному вопросу, мной был проведен опрос (учащихся школы, соседей и коллег родителей, прохожих на улице). Основным вопросом было мнение о том, какой способ очистки воды после разлива нефти кажется опрашиваемому наиболее эффективным и безопасным для экосистемы. В опросе приняло участие 200 человек (135 учащихся и 65 взрослых). Обработав данные полученные в ходе опроса, я получила следующие результаты:
Данный опрос показал, что среди учащихся школы, как и среди взрослых жителей нашего города, нет единого мнения о наиболее эффективном и безопасном способе очистки воды. Так же в ходе опроса было выявлено:
Все опрошенные считают, что разлив нефти опасен для жизни и здоровья живых организмов;
Большинство (83%) убеждены, что мероприятия по устранению последствий разлива нефти, дорогостоящая и трудоемкая процедура;
67% - считают, что невозможно полностью очистить воду после разлива нефти, 29% затрудняются с ответом на этот вопрос, 4% ответили, что сделать это совсем не сложно;
К сожалению, совсем немногие (19%) ответили, что хотели бы принять участие в очистке воды и помощи животным, пострадавшим от разлива нефти.
Вывод:
Разлив нефти – экологическая катастрофа, последствия от которой могут привести к серьезному загрязнению вод, смерти и болезням живых организмов. Очистка воды и оказание помощи пострадавшим животным дорогостоящая и трудоемкая процедура. Существует несколько способов очистки воды, однако, до сих пор нет единого мнения о том, какой из них наиболее безопасен и эффективен.
Практическая часть
Опыт 1. Имитация разлива нефти.
В два широких стакана я налила воду (не доливая 2 см до края). В каждый стакан добавила по 2 столовой ложки растительного масла. Масло растеклось по поверхности воды тонкой пленкой, точно такой же какую образует в природе разлившаяся нефть.
Опыт 2. Оценка влияния разлившейся «нефти» на животных.
Птицы.
Все птицы покрыты перьями, и влияние нефти на птиц в первую очередь обусловлено ее влиянием на их перья. Именно поэтому для данного опыта я взяла перо птицы. Провела им несколько раз по масляному пятну. Прежде красивое, пушистое и широкое, перо утратило свою форму, склеившись и вытянувшись вдоль стержня.
Сможет ли после этого выжить птица? Без вмешательства человека нет.
При попадании масла у птицы склеиваются перья, утрачиваются теплоизоляционные свойства, вследствие чего птицы не могут поддерживать нормальную температуру тела. Птицы покрыты густым слоем перьев. Их плотность обеспечивает почти полную изоляцию от воды. Нефть разрушает структуру перьев, и они больше не защищают кожу от охлаждения. Вдобавок у птиц нарушается способность плавать и летать из-за воздушной прослойки между телом и перьями. В результате птица глубже погружается в воду и часто уже не может больше добывать себе пищу. Если птица не умирает от голода, то рано или поздно она погибнет от переохлаждения.
Млекопитающие.
У всех млекопитающих есть кожа (покрытая или не покрытая шерстью), поэтому для того чтобы проверить влияние разлива нефти на млекопитающих, я нанесла небольшое количество масла на открытый участок кожи на своей руке. На коже образовалась блестящая жирная пленка, масло попало в поры. Смыть данное загрязнение без дополнительных средств оказалось достаточно проблематично. Кожа млекопитающих может частично впитать нефть.
Нужно отметить, что большинство морских млекопитающих все-таки покрыты мехом (морские выдры, тюлени, полярные медведи и пр.). Как и в случае с перьями птиц, мех слипается, перестает удерживать тепло.
Рыбы
«Рыбы подвергаются воздействию разливов нефти в воде при употреблении загрязненной пищи и воды, а также при соприкосновении с нефтью во время движения икры»
Кроме того, у всех животных нефть может вызвать раздражение кожи, глаз и препятствовать нормальной способности к плаванию/полету. Нефть попадает в желудок животных при попытке очистить перья/мех, приеме пищи.
«Попавшая в организм нефть может вызвать желудочно-кишечные кровотечения, почечную недостаточность, интоксикацию печени, нарушение кровяного давления. Пары от испарений нефти ведут к проблемам органов дыхания у млекопитающих, которые находятся около или в непосредственной близости с большими разливами нефти»
Опыт 3. Очистка воды от последствий разлива «нефти»
Способы очистки воды при разливе нефти и подобные способы для моделирования ситуации в домашних условиях:
Очистка при разливе нефти | Очистка воды в домашних условиях |
Механический – нефть удаляется из воды путем её отстаивания и фильтрации с последующим её улавливанием специальными устройствами | 1. Улавливание масла ложкой. 2. Фильтрация |
Химический – в воду добавляют различные химические реагенты, которые вступают в реакцию с нефтью и осаждают её в виде нерастворимых осадков. | 3. Добавление в воду моющего средства, расщепляющего жир |
Физико-химический – из воды удаляются тонко дисперсные и растворенные примеси и разрушаются органические и плохо окисляемые вещества нефти. | 4. Напыление порошка активированного угля. 5. Засыпка опилками, песком, торфом. 6. Обработка пятна расплавленным парафином |
Биологический – использование специальных микроорганизмов, питающихся нефтью и разрушающих её. |
Я попробовала очистить воду от масла (имитирующего нефть) несколькими способами:
1. Попробовала вычерпать масло ложкой. Сделать это достаточно сложно. Мало того, что само масло прямо таки вытекает с поверхности ложки, возвращаясь на свою исходную позицию, так еще и большое количество воды вычерпывается из стакана вместе с капельками масла. Не думаю, что возможно таким образом очистить воду полностью, но даже если это и удастся сделать, большая часть воды так же будет удалена из стакана.
2. Сделала фильтр из воронки и ватных дисков. Пропустила воду, через самодельный фильтр. Этот способ оправдал мои надежды, но не полностью. Даже после этого вода всё равно не была абсолютно чистой.
3. Попробовала залить масло моющим средством. Честно признаться, результат меня несколько удивил. В начале, моющее средство прошло сквозь масляное пятно и опустилось на дно стакана, в то время как само пятно еще больше расползлось по поверхности воды. Необходимо было как-то соединить моющее средство с маслом, тогда я тщательно перемешала содержимое стакана ложкой. Результат – моющее средство разбило единое жирное пятно на мелкие масляные крупинки, обволакивая их, но не уничтожая.
4. Равномерно насыпала на нефтяное пятно порошок активированного угля. Масло приклеивается к угольным частицам. После этого пленку можно снять.
5. Попробовала засыпать масляное пятно. В один стакан насыпала древесные опилки, в другой – мелкий песок. Древесные опилки достаточно хорошо впитали масляное пятно. Однако и в этом случае очистить воду от последствий разлива будет достаточно сложно.
6. Налила на поверхность нефтяного пятна расплавленный парафин. При отвердевании он захватил масло. Твёрдая масса легко собирается механическим способом (ложкой).
Вывод: Из всех способов, испробованных мной в домашних условиях, наиболее эффективными оказались: напыление порошка активированного угля, засыпка древесными опилками и использование воска. Последний способ не может быть применен в крупномасштабных операциях по очистке воды. Так же, на мой взгляд, стоит обратить внимание на способ с фильтрацией воды, который можно применить при не глобальных попаданиях нефти в воду.
Заключение .
Данное исследование было посвящено проблеме разлива нефти и решению последствий данной экологической катастрофы. В начале работы я поставила перед собой цель: доказать существование проблемы разлива нефти как экологической катастрофы мирового значения. Данная цель достигнута в полной мере в результате выполнения всех поставленных задач. В результате исследования мной была подтверждена, выдвинутая в начале работы гипотеза о том, что экологическая катастрофа, связанная с разливом нефти является смертельной для многих живых организмов и сложнейшей по способу своего устранения. Данную гипотезу я подтвердила не только теоретически, но и проведя ряд практических экспериментов.
В результате работы я пришла к выводу:
Последствия от разлива нефти масштабны и ужасающи. Множество живых организмов погибает в результате этой экологической катастрофы. Люди пытаются минимизировать последствия подобных загрязнений. Однако справиться с ними достаточно сложно. В этом я убедилась на опытах, проведенных в домашних условиях. Не смотря на то, что масштаб моих экспериментов кажется мизерным в сравнение с площадями, загрязняемыми нефтью в природе, я в полной мере осознала насколько велико и сложно в своем устранении это экологическое горе.
В ходе своей работы я научилась исследовать литературу и выбирать основное, необходимое мне в данный момент из большого количества информации; узнала, как связана гибель птиц с нефтяным пятном, появляющимся в Мировом океане при разливе нефти; проведя практическую часть, в полной мере осознала последствия экологической проблемы, связанной с разливом нефти.
В дальнейшем я планирую продолжить свое исследование по данному направлению, исследовав другие экологические проблемы, связанные с мировым океаном, например, загрязнение вод пластиком и его влияние на окружающую среду. Также в мои планы входит присоединение к работе людей, занимающихся ликвидацией последствий разлива нефти (мне этого очень хочется, однако, я осознаю, что в ближайшее время данное желание является неисполнимым).
Список использованной литературы .
- Охрана водных ресурсов / http://otherreferats.allbest.ru/ecology/00027704_0.html
- Ученые открыли новые возможности биоочистки при разливах нефти / http://pronedra.ru/oil/2010/09/30/nauka/
- Студенты из Томска придумали, как очищать воду от нефти. / http://neftegaz.ru/news/view/114106
- Петер Х. Алберс Разливы нефти и живые организмы. Служба рыбы и дичи США.
- Очистка воды от нефти /
Загрузка...