3. Воздействие нефтяного загрязнения акватории на животный мир

Нефтяное загрязнение акватории имеет значительный негативный эффект на животный мир. Чрезвычайно сильно страдают морские птицы. Нефть склеивает перья, нарушая теплоизоляцию (рис. ). Температура тела поддерживается посредством ускорения обмена веществ, что приводит к быстрому исчерпанию жировых запасов и гибели птиц от истощения. Пытаясь очистить себя клювом, они только заносят нефть внутрь перьевого покрова. Нефть при этом попадает в пищеварительный тракт. Ныряющие птицы принимают нефтяные пятна за корм и отравляются (Гейнрих, Гергт, 2003). При «среднем» разливе нефти гибнет около 5 тыс. птиц, крушение танкера «Exxon Valdez» у берегов Аляски погубило около полумиллиона птиц (Беликов, 2003). Морские млекопитающие в основном гибнут вследствие потери меховым покровом термоизоляционных свойств от соприкосновения с нефтью.

Негативное влияние нефтяной пленки на планктон обусловлено следующими факторами: (Эрхард, Сежен, 1984): 1) препятствие газообмену между океаном и атмосферой (он заключается, с одной стороны, в поступлении кислорода из воздуха в воду, а с другой – в высвобождении кислорода из фотосинтетического слоя океана в атмосферу); 2) препятствие проникновению солнечных лучей в толщу воды (что, в свою очередь, замедляет процесс фотосинтеза и отрицательно сказывается на восстановлении запасов кислорода); 3) создание благоприятных условий для развития бактерий, поскольку углеводороды для многих из них являются питательной средой (опять же это приводит к резкому сокращению концентрации кислорода в воде).

Углеводородное загрязнение отрицательно воздействует и на зоопланктон. Некоторые углеводороды, в частности ароматические (очищенный керосин, смазочные материалы), склеивают мелкие организмы друг с другом. В результате они теряют способность самостоятельно питаться и передвигаться, что приводит к их быстрой гибели. Уничтожение зоопланктона вызывает сокращение численности рыб и китообразных (Эрхард, Сежен, 1984).

Билет № 17

1. Типы геотермальных электростанций

В настоящее время действуют три типагеотермальных электростанций: 1) станции, работающие наперегретом паре(геотермальный пар напрямую используется для вращения турбин); 2) станции, работающие напарогидротермах(горячая вода, находящаяся в глубоких слоях под высоким давлением, закачивается в резервуары при сниженном давлении; образующийся при этом пар вращает турбину); 3) станции сбинарным циклом– умеренно горячая вода контактирует с второй дополнительной жидкостью с более низкой точкой кипения; тепло геотермальной воды выпаривает вторую жидкость, пары которой приводят в действие турбины (Kageletal., 2007).

2. Влияние наземной добычи нефти и газа на природные компоненты

Наземная добыча нефти влияет на следующие компоненты и параметры окружающей среды: 1) поверхностные воды; 2) подземные воды; 3) почвы; 4) растительность; 5) животный мир; 6) атмосферный воздух; 7) изъятие земель; 8) геологическая среда; 9) радиационный фон.

Наиболее сильно добыча нефти влияет на поверхностные воды. Основными факторами их загрязнения являются отработанные буровые и тампонажные растворы, а также попутные воды. Буровые сточные воды, попадая в водоем, изменяют прозрачность, цвет и запах воды, а находящиеся в них химические реагенты связывают растворенный в ней кислород (Новиков и др., 1995).

В большей степени воздействие наземной добычи нефти сказывается на реках северных регионов, что объясняется следующими причинами (Телегин и др., 1988): 1) предельная напряженность кислородного баланса в результате биохимического окисления нефти; 2) увеличение продолжительности отрицательного воздействия нефтепродуктов вследствие низкой скорости биохимического окисления при отрицательных температурах; 3) сосредоточение рыбных запасов на небольших непромерзающих участках реки (зимовальных ямах).

Воздействие на подземные воды, главным образом, осуществляется следующими путями: 1) перетоки между водоносными горизонтами вследствие некачественного цементирования и негерметичности обсадных колонн; 2) фильтрация нефти и минерализованных вод из земляных отстойников (амбаров); 3) фильтрация из обвалования скважин; 4) нагнетание в нефтяные пласты воды, воздуха или газа и т. д. (Дорожукова, Янин, 2002).

Основными факторами воздействия на почвы являются: 1) выбуриваемые породы;

2) буровой шлам; 3) нефть.

При глубине скважин 2500 м на поверхность извлекается в среднем 350 м³ грунта, а при глубине 5000 м – 800 м³. Эти породы обычно складируются в виде отвалов вблизи скважин. Ввиду их сильного загрязнения буровыми растворами и нефтепродуктами воздействие на почвы достаточно велико и выражается в потере гумуса, ухудшении водно-физических, химических, ионно-обменных свойств почв, их биологической активности (Дорожукова, Янин, 2002; Уткина и др., 2005). Самой низкой устойчивостью к загрязнению углеводородами отличаются арктические, тундровые и болотные торфяные почвы (Геннадиев, 2009).

Буровой шлам – это водная суспензия, частицы которой представлены продуктами разрушения горных пород забоя и стенок скважины, продуктами истирания бурового снаряда и обсадных труб, глинистыми минералами. Обычно буровой шлам хранится в амбарах. Вследствие достаточно обычного нарушения гидроизоляции происходит загрязнение почв токсичными солями и нефтепродуктами. По данным Н.П. Солнцевой с соавторами (2003) в средней тайге Западной Сибири влияние амбаров прослеживается на расстояние более 300 м.

Нефтяное загрязнение почв наиболее велико при аварийных разливах нефти из скважин. Загрязнение почвы вызывает изменение ее микроэлементного состава, водно-воздушного и окислительно-восстановительного режима. Появившийся избыток органических углесодержащих веществ нарушает нормальное соотношение углерода и азота, а также приводит к дефициту кислорода (Яковлев, 1987).

Прямое влияние на растительность осуществляется двумя путями (Коробов, 2004): 1) нарушение физиологических процессов вследствие обволакивания поверхности стволов и листьев; 2) отравление растений токсичными компонентами нефти. В большинстве случаев происходит гибель растений, причем восстановление растительности начинается спустя 2-3 года. Для уцелевших экземпляров характерно изменение ритма развития вплоть до выпадения отдельных фенофаз, их общее угнетение, появление некрозов и опухолей (Дорожукова, Янин, 2002).

Косвенное воздействие в основном проявляется через загрязнение почв и атмосферного воздуха. При внутрипочвенном нефтяном загрязнении происходит гибель травяного покрова, изменение его видового состава, угнетение древесной растительности. Влияние загрязнения атмосферы проявляется через изменения химического состава воздуха и тепловое загрязнение.

Воздействие на животный мир в основном осуществляется через изменение других природных компонентов: почв, растительности, поверхностных вод. Уничтожение растительности при проведении строительных работ в большей степени затрагивает беспозвоночных животных, для которых растительный покров является основным местообитанием. В первую очередь сокращается численность членистоногих.

Источниками загрязнения атмосферы являются газы, выделяемые при бурении и опробовании скважин. Велика роль попутных газов газонефтяных месторождений. Только в Западной Сибири в факелах сгорает до 19 млрд м³ попутного газа, что приводит к загрязнению воздуха продуктами сгорания, в том числе полиароматическими углеводородами, оксидами углерода и азота, некоторыми тяжелыми металлами. Загрязнение, как правило, распространяется на десятки, даже сотни километров от источника выбросов (Полищук и др., 2000).

Достаточно велики также масштабы изъятия земель. При разведке и добыче нефти занимается территория под скважины, технологические емкости, резервуары, очистные сооружения, нефтесборные пункты, установки подготовки нефти, кустовые насосные станции, нефтеперекачивающие станции и т. д. (Панов и др., 1986).

Существенно воздействие на геологическую среду. Оно проявляется в деформациях земной поверхности и повышении сейсмичности. Примером деформаций является оседание поверхности в нефтегазоносном районе Лонг Бич вблизи Лос-Анджелеса (США). Добыча нефти началась здесь в 1928 г. К 1955 г. из песчаников общей мощностью 300 м было добыто 148 млн т нефти, снижение уровня поверхности за этот период составило 6,6 м. За весь период добычи поверхность опустилась здесь на 8,8 м (Введение …, 1992). (Фото)

Повышение сейсмичности связано с извлечением нефти, что приводит к изменению напряженного состояния пород в массиве. Как правило, землетрясения возникают через 15 лет и более после начала разработки месторождения. Примерами возросшего уровня умеренной сейсмичности являются Ромашкинское и Ново-Елоховское месторождения в Татарии. В период с 1986 г. по 1989 гг. здесь было зарегистрировано 160 местных землетрясений, интенсивность некоторых из них достигала 6 баллов (Николаев, Верещагина, 2006).

Поступление вещества с больших глубин часто сопровождается повышением радиационного фона. В ряде случаев оно может быть весьма значительным. Например, радиационное обследование ряда нефтяных месторождений Ханты-Мансийского национального округа показало, что мощности экспозиционных доз гамма-излучения превышены там от 38 раз в восточной части округа до 48 раз – в западной (Романюк и др., 2002). В этом регионе 4% месторождений дают аномальные выбросы природных радионуклидов (Булатов, 2004).