§ Велик ли вред морю от нефти?
^ В.Б.Коробов,
^ доктор географических наук
Северо-западное отделение Института океанологии им.П.П.Ширшова РАН Архангельск
Сначала казалось, что нефть приносит людям только пользу. Однако аварии танкеров и разливы нефти при эксплуатации месторождений показали, насколько опасны катастрофические разливы. Ясно, что пока не прекратится транспортировка нефти морским путем и по подводным нефтепроводам, пока продолжается разработка морских нефтегазовых месторождений, аварии неизбежны. Увы, рост числа и масштабов загрязнений в результате разливов нефтепродуктов будет продолжаться и в будущем. Если не принять своевременно меры, последствия могут стать катастрофическими. Увеличение объемов добычи, производства и транспортировки полезных ископаемых в морской среде, несомненно, должны привести к увеличению антропогенной нагрузки на окружающую среду.
Как сама нефть, так и входящие в ее состав полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), обладающие канцерогенными и мутагенными свойствами, включены странами ООН в общий перечень наиболее важных (приоритетных) загрязняющих веществ. Поэтому актуальность монографии Инны Абрамовны Немировской, посвященной многоплановой проблеме нефтяного загрязнения различных районов Мирового океана, не вызывает сомнения.
Комплексные исследования нефти и нефтепродуктов находятся в фокусе внимания во многих странах. В книге на современном уровне представлены как материалы новых литератур© Коробов В.Б., 2014
ных публикаций, так и многочисленные данные автора по состоянию нефтяного загрязнения морских акваторий от Арктики до Антарктики. Анализ проведен по их источникам (антропогенным, природным) и масштабам поступления загряжнений. Автором убедительно показано, что в последние годы наметился устойчивый тренд уменьшения поступлений углеводородов (УВ) из антропогенных источников за счет снижения сбросов промывочных и балластных вод и числа аварийных ситуаций.
Обобщение проведенных исследований показало, что загрязнение моря, так же как и распределение природных нефтяных соединений, происходит по геосферам — семи внешним и одной внутренней, т.е. в атмо-, гидро-, крио-, био-, седименто- и литосфере, в их взаимодействии. Основную массу (до 95%) нефти и нефтепродуктов составляют УВ. Поэтому современная система экологического мониторинга (из-за сложности анализа) основана на определении содержания УВ, которых называют нефтяными углеводородами. Таким образом, термин «нефтяное загрязнение» подменяется понятием «углеводородное загрязнение», при этом роль нерастворимых компонентов нефти, а также полярных веществ в ее составе игнорируется. Инна Абрамовна провела исследования УВ во всех геосферах в сопоставлении с содержанием суммарной экстрагируемой фракции (липиды), во взвеси — в сопоставлении с содержанием взвеси, взвешенного органического углерода и хлорофилла, а в осадках —
И.А.Немировская.
НЕФТЬ В ОКЕАНЕ: ЗАГРЯЗНЕНИЕ И ПРИРОДНЫЕ ПОТОКИ.
М.: Научный мир, 2013. 432 с.
с содержанием СорГ. Такой подход дал возможность получить достаточно объективное представление о происхождении УВ и представить реальную картину нефтяного загрязнения морских акваторий. Седиментологичес-кие и геохимические исследования, проведенные автором, могут быть фундаментальной основой для создания системы глобального мониторинга нового поколения. Поэтому в монографии используется не только результаты мониторинга, фиксирующего мгновенные концентрации загрязняющих веществ, но и система, которая дает представление об направлениях загрязнений, изменениях, скоростях, о дальнейшем развитии процесса (как это принято при геохимических исследованиях).
Для разработки эффективных мер по борьбе с загрязнением морей нефтепродуктами необходимо определить их источники, физико-химические и механические свойства, пространственное распространение и глубину проникновения. Нужно учитывать, что распространение антропогенных УВ происходит на существующем в природе устойчивом биогеохимическом фоне. Поэтому при оценке нефтяного загрязнения необходимо разделять природную и антропогенную составляющие. Без изучения фоновых концентраций и состава УВ невозможно выделить антропогенные соединения. Если для ксенобиотиков, таких как пестициды, эти концентрации равны нулю, то для нефтяных УВ дело обстоит сложнее. Основная цель, которую ставила перед собой автор книги, — определить вклад антропогенных УВ в общее нефтяное загрязнение, наблюдаемое в морских акваториях, т.е. получить реальную картину загрязнения различных морей нефтью. Как показано в монографии, важнейшими для исследования стали геохимические барьерные зоны, где наиболее интенсивно происходят процессы рассеивания и концентрирова-
ния различных соединений. Это в конечном счете дает возможность не только фиксировать сам факт загрязнения, но и проследить во времени его трансформацию, изменение концентраций потоков в связи с разными причинами, а также определить успешность работ по очистке района от загрязнений. Инна Абрамовна подробно обсуждает в книге сходство и различие нефтяных УВ, поступающих с загрязнением, и существующих в морской среде, их поведение в различных климатических зонах. Ее личный вклад выразился в изучении двух различных классов углеводородов — алифатических и ПАУ. В итоге это позволило дать наиболее объективное представление о поведении УВ в Мировом океане.
Несмотря на многочисленные работы по этой проблеме, в настоящее время нет единого мнения по оценке влияния нефтяных загрязняющих веществ на экосистемы морей. В частности, в документах международных проектов экологического мониторинга состояния морей Арктики отмечается, с одной стороны, «относительная чистота арктической среды» по сравнению с другими регионами мира и, с другой стороны, «острые локальные и региональные проблемы», связанные с освоением нефтегазовых месторождений на шельфе российских морей Арктики. Именно с этим связано столь большое внимание, уделенное в книге уникальным материалам по распределению УВ в снежном покрове и льдах, которые способны аккумулировать загрязняющие вещества в течение длительного времени. В связи с увеличивающейся добычей нефти в Арктике и на шельфе дальневосточных морей такие исследования становятся все более актуальными.
Изучение взаимодействия нефти со льдом показало, что ледяной покров на всех стадиях его образования сильно замедляет процессы трансформации нефти, способствует образова-
нию устойчивых эмульсий, аккумулирует нефть в значительных количествах и полностью блокирует ее перенос под слоем льда. Установлено, что при трансформации нефтяных УВ на многолетних льдах в Арктике основную роль играют ветровые процессы, а на припайных, пористых антарктических льдах — фильтрация по капиллярам и каналам стока, обусловленная конвективно-диффузионным механизмом переноса. Лед, как насос, концентрирует органические соединения из снега и воды. Поэтому увеличение концентраций УВ в импактных районах происходит в снеге и в верхней части льдов, а в фоновых районах — на границе лед—вода.
Инна Абрамовна также установила, что УВ могут транспортироваться снегом и льдом в латеральном и вертикальном направлениях на значительные расстояния. На распределение УВ в толще льда влияние оказывает не столько его возраст, сколько условия его образования и дрейф. Впервые при изучении припайного снежно-ледяного покрова было зафиксировано явление гипоксии в антарктических льдах. Связано это с большой толщиной фирна и льда, а также со значительным количеством диатомовых водорослей (образующих органические соединения), сконцентрированных в нижней части многолетнего льда. Вопреки распространенному мнению о затухании окислительных процессов при низких температурах установлено, что льды могут обладать каталитическими функциями за счет увеличения количества микроорганизмов. Разложение автохтонных органических соединений, сопровождающееся интенсивным потреблением кислорода, приводит к образованию сероводорода. Немировская отмечает, что если в Арктике в связи с потеплением климата произошло уменьшение толщины льда, то в Восточной Антарктике из-за более низких температур
ПРИРОДА
№ 7
20 14
83
^ в последние годы вскрытия припайных льдов не наблюдалось.
Анализ уровней УВ (содержа-^ ния и состава алифатических УВ и ПАУ) в водах и донных осадках ^ Карского, Баренцева и Белого 3 морей показал, что нефтяное за-^ грязнение фиксируется в основном в мелководной прибрежной зоне, вблизи городов, портов и гаваней. В шельфовых частях наиболее продуктивных районов добывают также нефть и газ, и, как следует из мировой статистики, здесь происходит большинство аварийных разливов. Мониторинг в акватории месторождений осложняется также из-за естественного просачивания УВ из толщи донных осадков. С этим связано то большое внимание, которое в книге уделено поведению УВ в акваториях эксплуатируемых месторождений в Балтийском, Каспийском и Охотском морях. Полученные там данные позволили установить, что в районах месторождений динамика концентраций УВ обусловлена преимущественно
3
3*
естественными природными процессами (флюидными потоками из толщи осадков, обрастанием платформ). Загрязнение же морских акваторий происходит не при эксплуатации месторождений, а при транспортировке нефти. Основной источник загрязнений прежний — несанкционированный сброс судами нефтепродуктов.
Ранее считалось, что большая часть загрязнений поступает с речным стоком. В монографии детально рассмотрены изменчивость концентраций и состава УВ в устьевых областях Северной Двины, Оби, Енисея, Волги и других рек. В результате установлено, что нефтяные УВ, поступающие с речным стоком, не попадают в открытые районы моря. Барьер река—море служит фильтром (район маргинального фильтра рек по А.П.Лисицыну), препятствующим поступлению загрязнений в открытые морские районы. В зоне смешения речных и морских вод выпадают в основном высокомоле-
кулярные УВ, в частности бенз(а)пирен и другие канцерогенные полиарены. По мере удаления от таких районов в сторону открытого моря количество загрязняющих веществ уменьшается до величин, регис
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.