Воздействие нефти на гидросферу земли
в при сбросе отходов в море»).
Раздел I. Нефть и источники попадания ее в водоемы
1. 1. Химический состав нефти
Прежде, чем говорить о влиянии нефтепродуктов на окружающую среду,
логично рассмотреть химический состав нефти, так как и ее миграция в
окружающей среде, и результирующее воздействие ее на флору и фауну зависят
от природы индивидуальных химических компонентов.
Сырая нефть является смесью химических веществ, содержащей сотни
компонентов. Сложность химического состава совпадает с нашими
представлениями об образовании нефти. Установлено, что нефть образовалась в
результате длительного теплового, бактериологического и химического
воздействия на органические остатки растительных и животных организмов.
Разумно ожидать, что нефть будет обладать, по крайней мере, частично,
сложной химической природой тех материалов, из которых она образовалась.
Более 75%, общего состава нефти приходится на углеводороды; кроме них в
нефти в наибольших количествах содержатся сера, азот и кислород: до 4%
серы, 1 % азота и несколько меньше кислорода. Эти добавочные элементы
обычно входят в состав молекул углеводорода.
Основное различие между нефтью, добытой в различных географических
районах, обусловлено не химическим составом, а содержанием отдельных
компонентов; последнее и влияет на химические и физические свойства сырой
нефти. Некоторые нефтепродукты почти бесцветны, в то время как другие имеют
черную, янтарную, коричневую и зеленую окраску. Некоторые нефтепродукты
имеют приятный запах, похожий на запах эфира, скипидара и камфоры.
Некоторые нефтепродукт имеют очень неприятный запах, обычно вызываемый
присутствием серосодержащих компонентов. Биологические и химические
свойства различных углеводородов существенно различаются, поэтому, при
оценке влияния компонентов нефти на окружающую среду необходимо знать
состав определенного нефтепродукта.
Состав нефти обычно определяется количественным содержанием
углеводородов, которые делятся па парафины, циклопарафииы, ароматические и
нафтеноароматические углеводороды.
Сырая нефть содержит 25% парафинов, их обнаруживают главным
образом во фракциях с низкой температурой кипения (40 - 230°С). Содержание
парафинов в различных сырых нефтепродуктах колеблется в широких пределах.
Некоторые нефтепродукты состоят главным образом из парафинов нормального
строения, в то время как другие содержат лишь, следы этих соединении.
Циклопарафипы, которые называют также нафтенами, составляют 30 - 60%
общего состава сырой нефти. Большинство из них являются моноциклическими.
Однако во фракциях, кипящих при высоких температурах, обнаружены
соединения, содержащие 6 и более колец. Наиболее часто можно обнаружить
циклопентан и циклогексан.
Ароматические углеводороды по свойствам сильно отличаются от
циклопарафинов. Эти различия определяются характером связей. Бензол -
простейший ароматический углеводород и его производные преобладают в
легкокипящих нефтяных фракциях; в высококипящих фракциях содержатся
полициклические ароматические углеводороды.
Ароматические углеводороды менее распространены в нефти. Чаще всего в
ее состав входят углеводороды сложной структуры, включающей остатки
парафиновых, циклопарафиновых и ароматических углеводородов.
Остаточные фракции содержат углеводороды, кипящие при высоких
температурах. Несмотря на то, что их состав не известен, можно утверждать,
что они содержат кислород, серу, азот и примеси металлов, их молекулярная
структура состоит из слоев сконденсированных гетероциклических колец,
соединенных короткими н-парафиновыми; цепочками имеются также
гетероциклические остатки.
1.2. Источники загрязнения гидросферы
нефтяными углеводородами
В последние годы серьезное беспокойство вызывало загрязнение океанов
нефтью в результате крушения танкеров и выбросов нефти на буровых
скважинах, расположенных в открытом море. Такие примеры очень серьезны,
однако загрязнения, вызванные ими, составляют лишь небольшую долю от общего
количества загрязнений нефтяными углеводородами акватории мирового океана.
Большинство нефтяных загрязнений океана не являются результатами несчастных
случаев, привлекающих к себе так много внимания.
Таблица № 1. Распределение вклада в загрязнение мирового океана
нефтью различных источников.
| |Общее | |
|Источник загрязнения |количество, |Доля, % |
| |млн. т/год | |
|Транспортные перевозки |2,13 |34,9 |
|в том числе | | |
|обычные перевозки |1,83 |30,0 |
|катастрофы |0,3 |4,9 |
|Вынос реками |1,9 |31,1 |
|Попадание из атмосферы |0,6 |9,8 |
|Природные источники |0,6 |9,8 |
|Промышленные отходы |0,3 |4,9 |
|Городские отходы |0,3 |4,9 |
|Отходы прибрежных нефтеочистительных заводов |0,2 |3,3 |
|Добыча нефти в открытом море |0,08 |1,3 |
|в том числе | | |
|обычные операции |0,02 |0,3 |
|аварии |0,06 |1,0 |
| |6,11 |100 |
|ИТОГО: | | |
Так сколько же нефти ежегодно попадает в Мировой океан из различных
источников в результате деятельности человека? Несмотря на ненадежность
существующих оценок, большинство авторов придерживается мнения, что
количество этой нефти равно 5 млн. т. Однако некоторые эксперты оценивают
его в 10 млн. т. Поскольку 1 тонна нефти, растекаясь по поверхности океана,
занимает площадь 12 км2, Мировой океан, вероятно, уже давно покрыт тонкой
поверхностной пленкой углеводородов. [2].
Детальные статистические данные, взятые из отчета Национальной
Академии Наук в Вашингтоне [1], приведены ниже в Таблице №1.
1.2.1. Обычные транспортные перевозки
Данные, приведенные выше, указывают на то, что основная доля
загрязнений приходится на транспортирование нефти. Это и неудивительно, так
как основные нефтедобывающие районы расположены на значительном расстоянии
от многочисленных районов потребления и переработки нефти и, следовательно,
нефть необходимо транспортировать в океанских танкерах. В настоящее время
по морю ежегодно транспортируется более 1 млрд. тонн нефти. Часть этой
нефти (от 0,1 до 0,5 %) выбрасывается в океан более или менее легально:
речь идет не о непредвиденном, а в некотором смысле сознательном
загрязнении в результате практики сброса промывочных, и балластных вод в
открытое море.
После разгрузки пустые танки танкера заполняют морской водой, которая
служит стабилизирующим балластом на обратном пути. Морская вода образует
эмульсию с нефтепродуктами, оставшимися в танках. Содержащий нефтепродукты
балласт сливается в море на небольшом расстоянии от порта назначения.
Аналогично освобождаются от балласта и суда других типов.
Эта вода, загрязненная нефтью впоследствии сбрасывается в зонах
открытого моря специально оговоренных международными соглашениями, но часто
эти операции совершаются недалеко от побережья в нарушение всех законов.
Так, например, в 1970 г. в Средиземное море было легально сброшено около
300000 тонн груза нефтеналивных судов в двух разрешенных зонах, одна из
которых расположена на юго-западе от Кипра, а другая между Италией и
Ливией. [2]. Но и другие районы Средиземноморья, а также Ла-Манша и
Северного моря, систематически загрязняются из-за незаконного сброса
балластных вод танкерами.
Не менее 300 судов, которые проходят Па-де-Кале и огибают побережье
Франции, ежедневно сбрасывают балластные воды, в результате чего образуется
настоящее «черное море». Как правило, это проделывается ночью или же сброс
производится в кильватерную струю судна, что позволяет ввести в заблуждение
патрульные самолеты. Таким образом, сотни тонн нефти сбрасываются в море в
течение каждого рейса
Около половины (51°/о) потерь нефти при транспортировании приходится
на загрузку балласта и очистку танков. Следует отметить, что 80% мирового
танкерного флота пользуются системой контрольных мероприятий LOT для
уменьшения количества нефтепродуктов, попадающих в море в процессе
освобождения от балласта. При этом на 20% танкеров, не применяющих систему
LOT, приходится более 70% загрязнений моря. [1]
Система LOT отличается тем, что в качестве балласта в ней используется
вода и нефтепродукты одновременно. Менее плотные нефтепродукты
располагаются в верхней части танков, а относительно чистая морская вода
выливается из нижней части танков в море. Нефтепродукты, смешанные с
небольшим количеством морской воды, остаются в танках и затем перегружаются
на очередной танкер до полног
| |  скачать работу |
Воздействие нефти на гидросферу земли |
