8.6. Загрязнение нефтью

Как указывалось в предыдущей главе, нефть является в настоящее время основным энергоносителем, используемым человечеством. В процессе добычи, подготовки, транспортировки, хранения, переработки и использования нефти применяются или образуются токсичные вещества, о некоторых из которых мы уже говорили. Но с ростом добычи возрастает загрязнение окружающей среды и собственно нефтью. При этом чаще всего речь идет о загрязнении морей и океанов, однако эта проблема имеет более широкие масштабы. Так, в Западно-Сибирском нефтегазоносном регионе на многих водных участках реки Оби и ее притоков содержание органических загрязняющих веществ превышает предельно допустимую концентрацию в десятки раз. В 1994 году в результате аварии на нефтепроводе в Республике Коми (Россия) оказались загрязненными большие площади земной поверхности, и значительные объемы нефти попали в ручьи и реки. В 1997 году в Саратовской области произошел аварийный прорыв нефтепровода "Самара – Тихорецк", в результате чего произошло значительное загрязнение прилегающей к месту прорыва территории и акватории Волги. В том же году произошел сброс нефтепродуктов в реку Цемес, впадающую в Новороссийскую бухту. В результате значительный урон был нанесен памятнику природы "Цемесская роща".

В средствах массовой информации обычно наиболее широко освещаются аварии танкеров и выбросы нефти на буровых вышках в море (только за последние 30 лет в Мировом океане пробурено около 2100 скважин). Однако около половины нефти (а по некоторым оценкам и до 90 %) попадает в моря с суши со стоками и сбросами нефтяных отходов. Тем не менее, большие разовые сбросы нефти в океан из-за аварий танкеров или на нефтяных платформах имеют тяжелые экологические и экономические последствия, особенно, если эти аварии произошли вблизи побережья.

Ниже приведен далеко не полный список подобных аварий за последние 35 лет.

1967 год. Авария танкера "Торри Каньон" на скалах Севен-Стонс у юго-западного побережья Великобритании, в море было выброшено 119000 т нефти.

1969 год. Выброс нефти на нефтяной платформе в канале Санта-Барбара (штат Калифорния, США); за 11 дней в море попало около 1000 т нефти, утечки нефти продолжались и позже в течение еще нескольких лет.

1970 год. Столкновение танкера "Отелло" с другим кораблем в заливе Тралхавет (Швеция), в результате чего в море попало от 60 до 100 тысяч тонн нефти. Столкновение танкеров "Пасифик Глори" и "Аллегро" в проливе Ла-Манш. Столкновение в Бискайском заливе танкеров "Дортмунд" и "Эрковит", в результате разлива нефти был нанесен большой урон рыболовству и приморским пляжам Испании.

1972 год. Столкновение танкера "Си Стар" с другим кораблем в Персидском заливе, в море вылилось 115000 т нефти. Гибель танкера "Тайен Чи" в устье реки Ла-Плата (Южная Америка).

1974 год. Крушение танкера "Метулла", севшего на скалы Огненной Земли в Магеллановом проливе, разлившаяся нефть погубила свыше 40000 пингвинов. Столкновение танкеров "Йюйо Мару № 10" и "Пасифик Айрес" вблизи Токийской бухты.

1975 год. Гибель в результате столкновения трех нефтеналивных барж на реке Миссисипи, в результате чего оказался загрязненным большой участок реки.

1976 год. Гибель танкера "Олимпик Брейвери" на скалах у побережья Франции, вызвавшая загрязнение обширной области побережья. Танкер "Ркуола" сел на мель в Ла-Корунья (Испания); в море попало 100000 т нефти, ущерб рыболовству, вызванный массовой гибелью устриц, омаров и рыб, оценивается в 15 миллионов долларов. Танкер "Арго Мерчант" сел на мель недалеко от Нантакета (США), в море вылилось 800000 т нефти.

1977 год. Пожар на танкере "Гавайский Патриот" в Тихом океане, в море попало 99000 т нефти. Повреждение во льдах танкера "Фиона Джейн", в море вылилось 3000 т нефти.

1978 год. Танкер "Амоко Кадиз" сел на мель у бретонского побережья Франции, в результате чего в море вылилось 223000 т нефти. Столкновение у берегов Тобаго танкеров "Атлантик Эмпресс" и "Эйджин Кэптэйн". Взрыв после столкновения на танкере "Андрос Патрия", в результате чего в море попало 50000 т нефти. Столкновение с неизвестным судном и гибель танкера "Омония" в Мессинском проливе (Средиземное море, Италия).

1979 год. Столкновение и гибель танкера "Пина" и двух нефтеналивных барж на реке Миссисипи, в результате чего оказались сильно загрязненными река и ее берега. Взрыв и пожар после столкновения на танкере "Мастер Мишель", в море попало 5600 т нефти. Столкновение со встречным судном танкера "Энержи Детерминэйшен" вблизи берегов Омана. Авария на нефтяной платформе "Иксток-1" на юге Мексиканского залива, в море выброшено 600000 т нефти, залив на несколько лет превратился в зону экологического бедствия. Танкер "Эгейский Капитан" столкнулся с другим кораблем у берегов Тринидада и Тобаго, в море попало 300000 т нефти.

1983 год. Взрыв на нефтяных разработках в Новрузе, в Персидский залив попало около 600000 т нефти. Пожар на танкере "Кастильо де Бельвер" в районе Кейптауна (Южно-Африканская Республика), 250000 т нефти было слито в океан.

1984 год. Взрыв и пожар на танкере "Перито Морено" в порту Буэнос-Айреса (Аргентина), разлившаяся по воде нефть вывела из строя несколько причалов и сильно загрязнила акваторию порта.

1989 год. Танкер "Экссон Вальдез" налетел на рифы у острова Блай в заливе Принс-Уильям (тихоокеанское побережье Аляски, США), в море попало около 36000 т нефти, погибло свыше 34000 птиц, не менее 1000 морских выдр, было загрязнено около 800 км побережья. Взрыв и пожар на танкере "Харк-5" у берегов Марокко, в море вылилось 20000 т нефти.

1991 год. Ирак начал сливать сырую нефть из кувейтских нефтяных скважин прямо в море; Персидский залив стал зоной экологического бедствия.

1997 год. Авария российского танкера "Находка" в 106 км от берегов Японии; в море вылилось около 4000 т нефти, образовалось 50-километровое нефтяное пятно, оказалось загрязнено около 500 км побережья Японии, что поставило под угрозу выключения 15 ядерных реакторов на японских АЭС, использующих морскую воду для охлаждения.

Даже из приведенного списка видно, что крупные аварии с танкерами, сопровождающиеся попаданием нефти в океан, происходят почти ежегодно и практически во всех районах Мирового океана. Отметим, что нами приведены только крупнейшие аварии, общее же их число неизмеримо выше (так, например, только в 1977 году в мире погибло 336 танкеров).

Не меньшую по сравнению с аварийными выбросами опасность представляет постоянное и не столь привлекающее внимание попадание нефти в океан с промывочными и балластными водами танкеров, с бытовыми и ливневыми стоками (отметим в очередной раз экологическую опасность поверхностных стоков), со стоками промышленности. Общее количество нефти, попадающей в Мировой океан, оценивается в 6 миллионов тонн ежегодно (начало 1980-х годов), что составляет 0,23 % мировой добычи.

Наиболее загрязненными нефтью являются зоны морской нефтедобычи (Персидский залив, озеро Маракайбо в Венесуэле, Мексиканский залив) и оживленные морские пути (пролив Ла-Манш, Малаккский пролив, Средиземное море, Токийская бухта и др.).

Степень воздействия нефти на морские экосистемы зависит от многих факторов: типа нефти, размеров загрязнения, удаленности от берега, времени года, температуры воды, погодных условий, течений и т.д.

Попадая в морскую среду, нефть растекается по поверхности воды, образуя тонкую пленку. Нефтяная пленка изменяет спектр и интенсивность проникающего в воду солнечного света, а при большой толщине полностью исключает его проникновение в воду. Это приводит к замедлению или полному прекращению фотосинтеза и гибели планктона, что, в свою очередь, лишает пищи многих других морских организмов. Пленка толщиной 30 – 40 мкм полностью поглощает инфракрасное излучение, препятствуя нормальному теплообмену океана и атмосферы. Наконец, нефтяная пленка нарушает газообмен между водой и атмосферой, а именно из атмосферы в воду поступает большая часть таких жизненно необходимых газов, как кислород и углекислый газ.

Практически сразу после разлива нефти начинается массовая гибель многих ракообразных и немигрирующих видов рыб (особенно в личиночной стадии развития) из-за испарения ароматических углеводородов, имеющих низкую точку кипения (бензол, толуол). В теплых водах большая часть этих токсичных веществ испаряется в течение одного-двух дней, в холодных водах на это требуется около недели.

Смешиваясь с водой, нефть образует эмульсии двух типов: прямую – "нефть в воде" и обратную "вода в нефти". Прямые эмульсии, состоящие из капелек нефти диаметром до 0,5 мкм, менее устойчивы и характерны для нефти, содержащей поверхностно-активные вещества. После удаления летучих фракций образуются вязкие обратные эмульсии, способные долго сохраняться на поверхности, переноситься течениями, выбрасываться на берег или оседать на дно. Некоторые вещества остаются на поверхности довольно долгое время и образуют плавающие смолоподобные шарики, размер которых достигает размеров теннисного мяча. И эмульсии, и образовавшиеся клейкие смолоподобные шарики чрезвычайно опасны для многих видов морских организмов, особенно для морских млекопитающих и птиц. Нефть загрязняет дыхательные пути, органы питания и пищеварения, попав на поверхность тела, нарушает естественную теплоизоляцию, что приводит к гибели от переохлаждения. Постепенно в течение нескольких недель или месяцев (а в холодных водах и дольше) происходит разложение этих шариков с помощью бактерий.

Наиболее долгосрочное воздействие на морские экосистемы оказывают тяжелые компоненты нефти, оседающие на дно океана и вызывающие гибель многих донных организмов (в том числе крабов, устриц, мидий). Наблюдения за районами Мирового океана, пострадавшими от утечек нефти, показывают, что требуется не менее 3 лет для того, чтобы восстановилось большинство форм морской жизни. По мнению многих экспертов для полного восстановления морских экосистем требуется не менее 10 – 20 лет.

Попадание нефти в пресноводные водоемы приводит к аналогичным последствиям и делает воду непригодной для употребления человеком (для этого достаточно всего 12 г нефти на 1 т воды).

Борьба с загрязнением нефтью заключается, во-первых, в предотвращении возможности попадания нефти в Мировой океан, во-вторых, в мерах по очистке океана, если загрязнение все же произошло. Разумеется, наиболее эффективным является первый подход.

Для предотвращения попадания нефти в Мировой океан в первую очередь требуется:

• более экономно расходовать нефть, что позволит снизить объем ее добычи и соответственно транспортировки (см. главу 7);

• совершенствование технологии подводного бурения скважин и усиление контроля над их экологической безопасностью, включая контроль над качеством подготовки персонала;

• совершенствование технологических процессов на нефтеперерабатывающих предприятиях с целью уменьшения, а в перспективе и полной ликвидации экологически вредных отходов;

• организация сбора и последующей переработки горюче-смазочных материалов на станциях техобслуживания и в других местах;

• организация погрузки и разгрузки танкеров на специальных платформах, удаленных от берега, чтобы не допускать их в наиболее уязвимые прибрежные зоны;

• требовать, чтобы танкеры имели двойной корпус для снижения риска серьезных утечек;

• строго контролировать качество профессиональной подготовки экипажей танкеров, их численность и состояние дисциплины, поскольку в целях экономии весьма часто на танкеры нанимаются малочисленные экипажи из случайных людей, в том числе злоупотребляющих наркотиками или алкоголем, что приводит к многочисленным авариям (например, в случае с танкером "Экссон Вальдез");

• совершенствование береговых навигационных систем, которые немедленно поднимут тревогу в случае, если танкер сбился с курса;

• запретить смывать нефть в пустых танкерных цистернах и сбрасывать ее в море;

• требовать неукоснительного соблюдения соответствующими фирмами правил добычи, транспортировки, переработки нефти, предусмотрев серьезные и строгие меры наказания за их невыполнение.

Меры по очистке океана от загрязнения нефтью заключаются в следующем:

• обработка разлившейся нефти дисперсантами, распыляемыми с самолетов, непосредственно в день утечки, чтобы растворить, рассеять или осадить нефть на дно; эта мера становится неэффективной по прошествии одного-двух дней после утечки; однако, по мнению некоторых биологов, дисперсанты наносят живой природе еще больший ущерб, чем нефть;

• сжигание лазером с вертолетов нефти, особенно ее наиболее ядовитых летучих компонентов, что весьма эффективно для полярных морей, где дисперсанты малоэффективны; однако при этом происходит загрязнение воздуха продуктами сгорания нефти, кроме того, образующийся пепел может оказаться ядовитым для рыб и других животных;

• использование механических барьеров (надувные боны и т.п.) для предотвращения растекания нефти и выброса ее на берег, однако этот метод неэффективен в открытом море, при плохой погоде (шторм) и при образовании больших пятен;

• закачивание нефти и воды в небольшие катера, называемые "шумовками", где специальные устройства отделяют нефть от воды;

• использование пуховых подушек для абсорбирования нефти при очистке небольших пятен, правда при этом возникает вопрос дальнейшей судьбы этих пропитанных нефтью подушек;

• использование технологии генной инженерии для получения штаммов бактерий, способных быстро и эффективно разлагать нефть на безопасные продукты, при этом самым тщательным образом должен быть исследован вопрос о побочных эффектах подобного рода интродукции нового вида в экосистему;

• очистка загрязненных пляжей с помощью соломы, моющих средств, обработка их азотными и фосфорными удобрениями с целью стимулировать рост бактерий, разрушающих нефть, возможные нежелательные побочные эффекты внесения дополнительных биогенов в экосистему уже обсуждались выше.

Как видно, все существующие методы очистки морей и океанов от загрязнения нефтью имеют побочные эффекты, едва ли не более опасные, чем само загрязнение нефтью. Поэтому единственно радикальным, позволяющем действительно решить проблему представляется первый подход, заключающийся в недопущении загрязнения Мирового океана нефтью.