2.Воздействие нефти и нефтепродуктов на фитоценозы и зооценозы Мирового океана

Самым распространенным загрязняющим веществом гидросферы является нефть и нефтепродукты. Если учесть, что в Мировой океан и поверхностные воды суши ежегодно приносится 15 – 17 млн. тонн нефти и нефтепродуктов, а 1 тонна нефти покрывает тонкой пленкой акваторию со средней площадью 12 км2, то потенциально 150 – 180 млн. км поверхности Мирового океана каждый год покрывается нефтяной пленкой. Эта оценка условна, так как не учитывает скорости разложения отдельных компонентов нефти, ее способности коагулировать, сбиваясь комками, но, тем не менее, многими исследователями отмечено, что нефтяные пятна на поверхности океанических вод между Европой и Северной Америкой уже смыкаются. Мономолекулярный слой нефти на 50 % снижает газопропускание, и нефтяные загрязнения препятствуют нормальному газо- и теплообмену между атмосферой и гидросферой. Эти нарушения способны вызвать неконтролируемые изменения климата планеты, а массовая гибель фитопланктона, который, по некоторым оценкам, продуцирует около 70 % кислорода, может привести к серьезным нарушениям баланса кислорода на Земле. По меньшей мере 80 % проб природных вод в той или иной концентрации содержат нефтепродукты.

Влияние нефтяных загрязнений на жизнь океана изучено далеко не достаточно. Судьбу нефти, попавшей в море, невозможно описать во всех подробностях. Во-первых, минеральные масла, попадающие в море, имеют разный состав и разные свойства; во-вторых, в море на них действуют разные факторы: ветер различной силы и направлений, волны, температура воздуха и воды. Важно и то, много ли нефти попало в воду. Сложные взаимодействия этих факторов еще не изучены во всей полноте.

Принято подразделять общее воздействие нефтепродуктов на состояние гидробионтов на пять основных категорий:

1. Непосредственное отравление организмов с летальным исходом.

2. Серьезные нарушения физиологической активности гидробионтов.

3. Прямое обволакивание птиц и морских животных нефтепродуктами.

4. Болезненные изменения в организме гидробионтов, вызванные внедрением углеводородов.

5. Изменение химических, биологических и биохимических свойств среды обитания.

Летальное отравление морских организмов наступает в результате прямого воздействия нефтяных углеводородов на внутриклеточные процессы и особенно на процессы обмена между клетками.

В этом отношении парафиновые углеводороды с относительно короткими (С10 и менее) цепями менее опасны. Они проявляют наркотическое действие лишь в очень больших концентрациях, отсутствующих в нефтяных пятнах. Напротив, ароматические углеводороды, растворимые в воде, представляют большую опасность: смерть взрослых морских организмов может наступить после нескольких часов контакта с ними уже при содержании 10-4 – 10-2 %. Смертельные содержания ароматических углеводородов для икринок и мальков еще ниже.

Массовая гибель морских организмов отмечается, как правило, в прибрежных районах, где их обитает особенно много. Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении. При загрязнении морской воды вдали от берегов, на больших глубинах, токсичные нефтяные фракции претерпевают различные изменения, такие как:

1. Нефть испаряется. Бензин полностью испаряется с поверхности воды за шесть часов. За сутки испаряется не менее 10 % сырой нефти, а примерно за 20 дней — 50 %. Но более тяжелые нефтепродукты почти не испаряются.

2. Нефть эмульгируется и диспергируется, то есть разбивается на мелкие капельки. Сильное волнение моря способствует образованию эмульсии нефти в воде и воды в нефти. При этом сплошной ковер нефти разрывается, превращается в мелкие капельки, плавающие в толще воды.

3. Нефть растворяется. В ее составе имеются вещества, растворимые в воде, хотя их доля невелика. Нефть, исчезнувшая благодаря этим явлениям с поверхности моря, подвергается медленным процессам, ведущим к ее разложению, — биологическим, химическим и механическим.

4. Немалую роль играет биологическое разложение. Известно более ста видов бактерий, грибков, водорослей и губок, способных превращать углеводороды нефти в двуокись углерода и воду. В благоприятных условиях благодаря деятельности этих организмов на квадратном метре за сутки при температуре 20 – 30° С разлагается от 0,02 до 2 г нефти. Легкие фракции углеводородов распадаются за несколько месяцев, но комки битума исчезают лишь через несколько лет.

5. Идет фотохимическая реакция. Под действием солнечного света углеводороды нефти окисляются кислородом воздуха, образуя безвредные, растворимые в воде вещества.

6. Тяжелые остатки нефти могут тонуть. Так, те же комки битума могут так плотно заселяться мелкими сидячими морскими организмами, что через некоторое время опускаются на дно.

7. Играет роль и механическое разложение. Со временем комки битума становятся ломкими и разваливаются на куски [Хефлинг Г. Тревога в 2000 году: Бомбы замедленного действия на нашей планете.

Таким образом, нефтяные фракции могут частично разбавиться водой до менее опасных концентраций. Однако и в концентрациях, сравнительно невысоких, ароматические углеводороды нефти оказывают негативное воздействие на морские биоценозы.

Эффекты покрытия нефтепродуктами и гибели находящихся в зоне прилива планктона низкорастущих растений и птиц хорошо известны. Нефть склеивает оперение, оно утрачивает теплоизолирующие свойства, а при попытке очистить перья птицы заглатывают загрязнения и погибают, и, кроме того, птица, выпачканная в нефти, не может плавать. Птицы замерзают и тонут.Даже чистка перьев растворителями не позволяет спасти всех пострадавших. Только в Северном море и Северной Атлантике нефтяные загрязнения являются причиной гибели 150 – 450 тыс. птиц в год. В акваториях с замедленным водообменом (заливы, бухты) наблюдается почти полное уничтожение морской флоры и фауны. Нефтяные разливы в реках создают в межсезонный период непроходимый барьер для некоторых видов рыб, чувствительных к углеводородному загрязнению. Поражение морских организмов в результате накопления ароматических углеводородов в их тканях может происходить даже при очень низких концентрациях нефтепродуктов, если обитатели моря сравнительно долго пребывают в загрязненной ими среде. Присутствие полициклических ароматических углеводородов не только ухудшает вкус съедобных организмов, но и опасно, так как эти вещества являются канцерогенными. Так, концентрация канцерогенных многоядерных углеводородов в ткани мидий, выловленных в районе порта Тулон (Франция), достигала 1,3 – 3,4 мг/кг сухого вещества

По последним данным, значительный вред флоре и фауне может быть нанесен только в особых случаях. Например, гораздо опаснее сырой нефти изготовленные из нее нефтепродукты — бензин, дизельное топливо и так далее. Опасны высокие концентрации нефти на литорали (приливо-отливной зоне), особенно на песчаном берегу. В этих случаях концентрация нефти долго остается высокой, и она наносит много вреда. Но к счастью, такие случаи сравнительно редки.