Как нефть попадает в море?

Пока этого еще не случилось. Но в любой момент у берегов ФРГ может потерпеть аварию один из супертанкеров. Такая катастрофа приведет к тому, что все живое в воде и на берегу будет задушено нефтяным ковром или отравлено химикатами.

Опасность "нефтяной чумы" нигде так не велика, как в районе между Эльбой и Темзой. На этот участок, где ежегодно провозится около полумиллиарда тонн сырой нефти и нефтепродуктов, приходится 50% случаев всех столкновений судов водоизмещением свыше 500 регистровых тонн. Угрожают морю и тысячи километров трубопроводов, по которым идет нефть. Бывают и аварии на буровых платформах.

Чтобы показать, какие последствия для ФРГ может вызвать крупная авария танкера в Северном море, специалисты по охране среды подробно изучили случай, когда огромный танкер "Торри Кэньон" разбился на скалистом побережье Корнуолла. Это произошло 18 марта 1967 г. Для уничтожения кувейтской нефти, пролившейся в море и на берег, применили так называемые диспергаторы - химические соединения, разбивающие сплошной слой нефти на мелкие капли. Катастрофа погубила мелких обитателей побережья-улиток, морских желудей, от склеивания перьев нефтью погибли тысячи чаек. Прошло два года, пока живой мир побережья в тех местах, где нефть выбросило на берег, хоть сколько-нибудь восстановился. А там, где применяли диспергаторы, до восстановления флоры и фауны прошло десятилетие: противоядие оказалось хуже яда.

Если нефть покроет пологие болотистые берега юго-восточной части Северного моря, последствия будут гораздо хуже. Этот отрезок берега от датского Эсбьерга до голландского Хелдера - уникальный район Мирового океана. На илистых отмелях и в узких протоках между ними обитает множество мелких морских животных. Здесь гнездятся и находят себе пищу миллионы морских птиц, нерестятся различные виды рыб, здесь перед выходом в открытое море откармливается их молодь. Нефть уничтожит все.

Общественность обоснованно уделяет большое внимание катастрофам танкеров, но нельзя забывать, что и сама природа загрязняет моря нефтью. По распространенной теории нефть, можно сказать, и зародилась в море. Так, считают, что она возникла из остатков мириад мельчайших морских организмов, после гибели оседавших на дно и погребенных позднейшими геологическими отложениями. Сейчас дитя угрожает жизни матери. Использование нефти человеком, ее добыча в море и перевозка по морю - все это часто рассматривается как смертельная опасность для Мирового океана. Но какими путями нефть попадает в воду? Что с ней там происходит, как она действует на флору и фауну? Какие усилия предпринимаются правительствами и нефтяными концернами для того, чтобы сократить загрязнение моря нефтью?

В 1978 г. в мире было около 4 тыс. танкеров, и они перевезли по морю примерно 1 700 млн т нефти (около 60% мирового потребления нефти). Сейчас приблизительно 450 млн т сырой нефти (15% мировой добычи за год) поступает из месторождений, находящихся под морским дном^*.

^* (Современная (для конца 80-х годов) экологическая ситуация Северного моря охарактеризована в предисловии. - Примеч. ред.)

Сейчас за год добывается из моря и перевозится по нему более 2 млрд т нефти. По оценкам Национальной академии наук США, из этого количества в море попадают 1,6 млн т, или одна тысяча трехсотая часть. Но эти 1,6 млн т составляют лишь 26% той нефти, которая в сумме попадает за год в море. Остальная нефть, примерно три четверти общего загрязнения, поступает с судов-сухогрузов (льяльные воды, остатки горюче-смазочных материалов, случайно или намеренно сбрасываемые в море), из природных источников, а больше всего - из городов, особенно с предприятий, расположенных на побережье или на реках, впадающих в море.

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.

Когда вблизи берега терпит аварию танкер, гибнут морские птицы: нефть склеивает их перья. Страдают прибрежная флора и фауна, пляжи и скалы покрываются трудно удаляемым слоем вязкой нефти. Если же нефть выбрасывается в открытое море, последствия бывают совершенно иными. Значительные массы нефти могут исчезнуть, не дойдя до берега.

Например, при уже упоминавшейся аварии танкера "Торри Кэньон" из груза сырой нефти в 120 тыс. т 60-70 тыс. т были поглощены морем, а 50-60 тыс. т частично уничтожены благодаря быстро принятым мерам, частично оказались выброшенными на берега Англии и Франции. В проливе Санта-Барбара у Калифорнии уже многие века в море просачивается из трещин и расселин в морском дне ежегодно 3000 т нефти, однако загрязнения берегов не наблюдается.

Сравнительно быстрое поглощение нефти морем объясняется несколькими причинами.

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.

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.

Нефть растворяется. В ее составе имеются вещества, растворимые в воде, хотя их доля в общем невелика.

Нефть, исчезнувшая благодаря этим явлениям с поверхности моря, подвергается медленным процессам, ведущим к ее разложению, - биологическим, химическим и механическим.

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° разлагается от 0,02 до 2 г нефти. Легкие фракции углеводородов распадаются за несколько месяцев, но комки битума исчезают лишь через несколько лет.

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

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.

Играет роль и механическое разложение. Со временем комки битума становятся ломкими и разваливаются на куски.

Больше всего страдают от нефти птицы, особенно когда загрязняются прибрежные воды. Нефть склеивает оперение, оно утрачивает теплоизолирующие свойства, и, кроме того, птица, выпачканная в нефти, не может плавать. Птицы замерзают и тонут. Даже чистка перьев растворителями не позволяет спасти всех пострадавших. Остальные обитатели моря страдают меньше. Многочисленные исследования показали, что нефть, попавшая в море, не создает ни постоянной, ни долговременной опасности для живущих в воде организмов и не накапливается в них, так что ее попадание в человека по пищевой цепи исключено.

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. Обычно при катастрофах танкеров нефть быстро расходится в воде, разбавляется, начинается ее разложение. Показано, что углеводороды нефти могут без вреда для морских организмов проходить через их пищеварительный тракт и даже через ткани: такие опыты проводились с крабами, двустворчатыми моллюсками, разными видами мелкой рыбы, и никаких вредных последствий для подопытных животных не было обнаружено.

Эти результаты подтверждены и практикой. В 1969 г. произошел выброс нефти с буровой платформы в проливе Санта-Барбара у Калифорнии. За десять дней в море вылилось 11 тыс. т сырой нефти, ее слоем покрылись пляжи. Погибло много птиц и моллюсков. Но другие прибрежные организмы почти не пострадали, и, хотя слой нефти был сначала довольно толстым, восстановление фауны и флоры у берега началось уже через восемь недель. Интересно, что рыба не погибла от загрязнения. По-видимому, она может издалека чувствовать воду, загрязненную нефтью, и обходить эти районы. Исследования, проведенные через год специалистами из университета южной Калифорнии, показали, что, несмотря на гибель немалого количества морских птиц, долгосрочного вреда живым организмам, обитающим в море или на берегу, не наблюдалось.

К подобным выводам пришли и специалисты, изучавшие последствия аварии танкера "Торри Кэньон". Хотя погибло много птиц, захваченных "нефтяным ковром" у берега сразу после аварии, в целом биологические последствия были небольшими. Однако много вреда нанесли плохо продуманные мероприятия по уничтожению нефти.

Как уже говорилось, судьба нефти, попавшей в море у берега и вдали от берегов, различна. При катастрофе танкера в открытом море не требуется каких-либо мер по борьбе с нефтью. Там ее слой, как правило, быстро разбивается волнами и ветром, а затем подвергается естественным процессам разложения. Другое дело - разлив нефти вблизи берегов. Здесь надо быстро действовать, от этого зависит успех принятых мер. Главное - опытное и эффективное руководство всеми мероприятиями по борьбе с бедствием, но результат будет зависеть также от географических и метеорологических условий на месте катастрофы.

Насколько это возможно, груз из потерпевшего аварию танкера стараются перекачать на другие суда, чтобы предотвратить или хотя бы уменьшить загрязнение моря. Если на море штиль или волнение невелико, аварийный танкер окружают загородками (бонами) из плавающих надутых воздухом шлангов, которые препятствуют дальнейшему расплыванию нефтяного пятна и позволяют вычерпать или собрать насосами пролившуюся нефть. Существует целый ряд эффективных технических систем для сбора разлившейся нефти, но они могут работать лишь при сравнительно спокойном море. Различные фирмы и государственные предприятия ФРГ и других стран мира разрабатывают системы, которые можно будет применять и в штормовую погоду.

Действию этих механических систем помогают химические средства - диспергаторы. Они усиливают действия ветра и волн на слой нефти. Опрыскивая его диспергаторами, можно добиться разделения сплошного слоя на мелкие капли, которые вскоре исчезают с поверхности. Этим устраняется опасность для птиц и вероятность загрязнения пляжей. Кроме того, диспергаторы ускоряют биологическое разложение нефти, так как многочисленные мельчайшие капельки предоставляют бактериям огромную поверхность для заселения и воздействия. Правда, биологи опасаются, что поглощение таких капелек мелкими морскими организмами приносит последним вред. Но этот вопрос нуждается в дальнейшем изучении.

Пытаются также сжигать разлившуюся нефть или засыпать ее известью, песком и другими веществами, захватывающими ее и погружающимися вместе с ней на дно. Но успех этих методов пока ограничен.