2.2. Источники и причины загрязнения нефтью

В настоящее время поверхность Мирового океана на огромных площадях оказалась покрытой углеводородной пленкой. Причинами этого считают:

• сброс отходов нефтеперегонных заводов (например, только один завод средней мощности дает 400 т отходов в сутки);

• сброс балласта и промывка танков нефтевозов после транспортировки (количество нефти, попадающей при этом в воду, в среднем, составляет 1 % от перевозимого груза, т.е. 1-2 Мт в год);

• большое число аварий с нефтеналивными судами (только за период с 1967 по 1974 г. произошла 161 авария).

К началу 80-х годов в океан ежегодно поступало около 6 млн. т. нефти, что составляло около 0,23 % годовой мировой её добычи (Зилов Е.А., 2008). Наибольшие потери нефти связаны с ее транспортировкой из районов добычи (табл. 1). На рис. 3 приведены доли разных антропогенных источников в загрязнении океана нефтепродуктами.

Таблица 1

Источники поступления нефтяных углеводородов в Мировой океан

Источник	Млн. т/год
Морская транспортировка Аварийные разливы Речной сток, включая сточные воды городов Сточные воды прибрежной зоны Атмосферные выпадения Естественные нефтяные скважины Добыча нефти в море Всего	1,83 0,3 1,9 0,8 0,6 0,8 0,08 6,11

Мировая общественность обратила внимание на проблему в конце 60-х годов в связи с катастрофой танкера «Тори Каньон», который 18 марта 1967 г. по пути в Милфорд сел на мель к северо-востоку от островов Силли. В Северное море вылилось около 123 тыс. т нефти, было загрязнено 180 км побережий Англии и Франции. С тех пор разливы нефти при авариях судов и морских буровых установок происходят довольно часто.

Рис. 3. Антропогенное поступление нефтепродуктов в океаны (по Frid, 2002)

За последние 30 лет в Мировом океане пробурено около 2 тыс. скважин. Из-за незначительных утечек на буровых ежегодно теряется 0,1 т нефти, но аварийные ситуации также нередки (Кораблин А.В. с соавт., 2006).Так, в январе 1969 г. в открытом море у побережья Калифорнии, неподалеку от Коал-Ойл-Пойнт, в результате неправильной эксплуатации буровой установки в Тихий океан ежедневно попадало от 8 до 16 т нефти. В апреле 1977 г. произошла большая авария на буровой платформе «Браво» в центральной части Северного моря. За 8 суток из скважины было потеряно 13 тыс. т нефти (Зилов Е.А., 2008).

2.3. Деградация нефти в море

1 т нефти, растекаясь по поверхности океана пленкой толщиной в ¹/₁₆ мкм, занимает площадь 10-12 км, а 5 т образуют на поверхности воды покрывало длиной 75 км и шириной 800 м, т.е. нефтяная пленка покрывает площадь около 60 км².

В целом судьба нефтяной пленки в море характеризуется общей цепью последовательных процессов (рис. 4): испарение, эмульгирование, растворимость, окисление, образование агрегатов, седиментация, биодеградация, включающая микробное разрушение и ассимиляцию (Зилов Е.А., 2008).

Рис. 4. Схема процессов распределения и разрушения нефти, разлитой в море

Под воздействием воды и солнечных лучей нефтяные углеводороды постепенно утрачивают свои первоначальные индивидуальные свойства. Состав нефти постоянно меняется вследствие разложения и трансформации отдельных компонентов. В результате наблюдений установлено, что в течение нескольких дней до 25 % нефтяного пятна исчезает вследствие испарения и растворения низкомолекулярных фракций, причем ароматические углеводороды растворяются быстрее, чем парафины с открытыми цепями.

Ультрафиолетовая составляющая солнечной радиации существенно ускоряет деструкцию компонентов нефти, однако с экологической точки зрения этот процесс опасен из-за образования продуктов распада, как правило, сильно токсичных для гидробионтов. После испарения наиболее летучих компонентов процесс разрушения нефтяной пленки замедляется, так как остатки подвергаются биологическому и химическому разрушению.

Биохимическое разложение основной массы разлитой нефти протекает очень медленно, так как в природе не существует какого-либо определенного вида микроорганизмов, способного разрушить все компоненты нефти. Бактериальное воздействие отличается высокой селективностью и полное разложение нефти требует воздействия многочисленных бактерий разных видов, причем для разрушения образующихся промежуточных продуктов требуются свои микроорганизмы. Легче всего протекает микробиологическое разложение парафинов. Более стойкие циклопарафины и ароматические углеводороды сохраняются в океанской среде гораздо дольше.

Скорость разложения углеводородов нефти зависит от температуры, доступа кислорода, питательного режима водной среды, т.е. от тех факторов, которые определяют ее микробиологическую активность. В воде, обедненной кислородом, разложение нефти замедляется.

Тяжелые фракции нефти не разлагаются и не осаждаются в морской воде. Они образуют с ней стойкие эмульсии, чему способствует присутствие в водоемах взвешенных органических частиц, бактерий и планктона. Со временем эмульсии коагулируют с образованием смолистых сгустков, которые плавают на поверхности воды и выбрасываются приливом на сушу, загрязняя побережья, пляжи, портовые сооружения.

Скорость процессов химического окисления нефти в водной среде составляет всего 10-15 % скорости биохимического окисления. Особенно опасны попадания больших объемов нефти в воды высоких широт. При низких температурах разложение нефти идет еще медленнее и нефть, сброшенная в арктические моря, может сохраняться до 50 лет, нарушая нормальную жизнедеятельность водных биоценозов (Орлов Д.С. с соавт., 2002).