Надіслати свою хорошу роботу в базу знань просто. Використовуйте форму, розташовану нижче
Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань в своє навчання і роботи, будуть вам дуже вдячні.
1. Нафтові забруднення світового океану
Світовий океан, безперервна водна оболонка Землі, що оточує сушу (материки і острови) і володіє спільністю сольового складу. Займає близько 71% земної поверхні (в північній півкулі - 61%, в південному - 81%). Середня глибина - 3795м. максимальна - 11022м. (Маріанська западина в Тихому океані), об'єм води приблизно 1370 млн.км3. Світовий океан ділиться на 4 частини: Тихий, Атлантичний, Індійський і Північний Льодовитий океани. У Світовому океані живе менше 20% від загального числа видів живих організмів, виявлених досі на Землі. Загальна біомаса Світового океану становить близько 30 млрд т сухої органічної речовини. Ще показовіша таке зіставлення: на частку океанів припадає 98,5%, води і льоду на Землі, у внутрішніх водоймах її тільки 1,5%. У той час як середня висота материків становить всього 840м, середня глибина Світового океану - 3795 м.
Забруднення вод Світового океану прийняло за останні 10 років катастрофічних розмірів. Цьому багато в чому сприяло широко поширена думка про необмежені можливості вод Світового океану до самоочищення. Багато це розуміли так, що будь-які відходи і покидьки в будь-якій кількості в водах океану піддаються біологічній переробці без шкідливих наслідків для самих вод.
- при підводному видобутку поява не з поверхні, а з дна.
Нафта являє собою в'язку маслянисту рідину, що має темно-коричневий колір і володіє слабкої флуоресценції. Нафта складається переважно з насичених аліфатичних і гідроароматичних вуглеводнів. Основні компоненти нафти - вуглеводні (до 98%) - підрозділяються на 4 класи:
1. Парафін (алкени) - (до 90% від загального складу) - стійкі речовини, молекули яких виражені прямим і розгалуженим ланцюгом атомів вуглецю. Легкі парафіни мають максимальну летючість і розчинність в воді.
2. Ціклопарафіни - (30 - 60% від загального складу) насичені циклічні сполуки з 5-6 атомами вуглецю в кільці. Крім циклопентана і циклогексану в нафті зустрічаються біциклічні і поліциклічні сполуки цієї групи. Ці сполуки дуже стійкі й погано піддаються биоразложению.
3. Ароматичні вуглеводні - (20 - 40% від загального складу) - ненасичені циклічні сполуки ряду бензолу, що містять у кільці на 6 атомів вуглецю менше, ніж циклопарафіни. У нафти присутні леткі сполуки з молекулою у вигляді одинарного кільця (бензол, толуол, ксилол). потім біциклічні (нафталін). напівциклічні (пірен).
4. Олефіни (алкени) - (до 10% від загального складу) - ненасичені нециклічні сполуки з одним або двома атомами водню у кожного атома вуглецю в молекулі, що має пряму або розгалужену ланцюг.
Нафта і нафтопродукти є найбільш поширеними забруднюючими речовинами в Світовому океані. Потрапляючи в морське середовище, нафта спочатку розтікається у вигляді плівки, утворюючи шари різної потужності. За кольором плівки можна визначити її товщину:
Нафтова плівка змінює склад спектра і інтенсивність проникнення у воду світла. Пропускання світла тонкими плівками сирої нафти становить 11-10% (280 нм), 60-70% (400 нм). Плівка товщиною 30-40 мкм 0полностью повністю поглинає інфрачервоне випромінювання. Змішуючись з водою, нафта утворює емульсію двох типів: пряму нафту в воді і зворотний вода в нафти. Прямі емульсії, складені крапельками нафти діаметром до 0,5 мкм, менш стійкі й характерні для нафти, що містять поверхнево-активні речовини. При видаленні летучих фракцій, нафта утворює в'язкі зворотні емульсії, які можуть зберігатися на поверхні, переноситися течією, викидатися на берег і осідати на дно.
Нафтовими плівками охоплені: величезні акваторії Атлантичного і Тихого океанів; повністю покриті Південно-Китайське і Жовте моря, зона Панамського каналу, велика зона вздовж берегів Північної Америки (шириною до 500-600 км), акваторія між Гавайськими островами і Сан-Франциско в північній частині Тихого океану і багато інших районів. Особливо великої шкоди такі нафтові плівки приносять в напівзамкнутих, внутрішніх і північних морях, куди вони приносяться системами течій. Так, Гольфстрім і Північно-Атлантичний течії переносять вуглеводні від берегів Північної Америки і Європи в райони Норвезького і Баренцового морів. Особливо небезпечне потрапляння нафти в моря Північного Льодовитого океану і Антарктики, так як низькі температури повітря гальмують процеси хімічного і біологічного окислення нафти навіть у літній період. Таким чином, нафтове забруднення носить глобальний характер.
Нафтові плівки можуть: істотно порушити обмін енергією, теплом, вологою, газами між океаном і атмосферою. А адже океан відіграє велику роль у формуванні клімату, виробляє 60-70 кисню, необхідний для існування життя на Землі.
При випаровуванні нафти з поверхні води, присутність її парів в повітрі шкідливо відбивається на здоров'ї людей. Особливо виділяються акваторії: Середземного, Північного, Ірландського, Яванского морів; Мексиканської, Біскайської, Токійського заток.
Так, майже вся площа узбережжя Італії, омивається водами Адріатичного, Іонічного, Пірренского, Лігурійського морів, загальною протяжністю близько 7 500 км забруднюються відходами нафтопереробних заводів і покидьками 10 тис. Промислових підприємств.
Не в меншій мірі забруднено відходами та Північне море. А адже це - шельфові море - середня глибина його 80 м, а в районі Доггер-Банки - до недавнього часу багатою рибопромислової акваторії - 20 м. При цьому впадають в нього річки, особливо найбільші, такі як: Рейн, Ельба, Везер, Темза постачають Північне море не чистою прісною водою, а, навпаки, щогодини несуть в Північне море тисячі тонн отруйних речовин.
Небезпека "нафтової чуми" ніде так не велика, як в районі між Ельбою і Темзою. На цю ділянку, де щорічно провозиться близько півмільярда тонн сирої нафти і нафтопродуктів, доводиться 50% випадків всіх зіткнень суден водотоннажністю понад 500 реєстрових тонн. Погрожують морю і тисячі кілометрів трубопроводів, по яких йде нафта. Бувають і аварії на бурових платформах.
Якщо нафта покриє пологі болотисті берега південно-східній частині Північного моря, наслідки будуть набагато гірше. Цей відрізок берега від датського Есб'єрга до голландського Хелдера - унікальний район Світового океану. На мулистих мілинах і у вузьких протоках між ними мешкає безліч дрібних морських тварин. Тут гніздяться і знаходять собі їжу мільйони морських птахів, нерестяться різні види риб, тут перед виходом у відкрите море відгодовується їх молодь. Нафта знищить все.
Громадськість обгрунтовано приділяє велику увагу катастроф танкерів, але не можна забувати, що і сама природа забруднює моря нафтою. За поширеною теорії нафту, можна сказати, і зародилася в море. Так, вважають, що вона виникла із залишків міріад найдрібніших морських організмів, після загибелі осідають на дно і похованих пізнішими геологічними відкладеннями. Зараз дитя загрожує життю матері. Використання нафти людиною, її видобуток в море і перевезення по морю - все це часто розглядається як смертельна небезпека для Світового океану.
1978 р світі було близько 4 тис. Танкерів, і вони перевезли по морю приблизно 1 700 млн. Т нафти (близько 60% світового споживання нафти). Зараз приблизно 450 млн. Т сирої нафти (15% світового видобутку за рік) надходить з родовищ, що знаходяться під морським дном. Зараз за рік добувається з моря і перевозиться по ньому більше 2 млрд т нафти. За оцінками Національної академії наук США, з цієї кількості в море потрапляють 1,6 млн. Т, або одна тисяча трьохсот частину. Але ці 1,6 млн. Т складають лише 26% тієї нафти, яка в сумі потрапляє за рік в море. Решта нафти, приблизно три чверті загального забруднення, надходить з суден-суховантажів (льяльні води, залишки пально-мастильних матеріалів, випадково чи навмисно скидаються в море), з природних джерел, а найбільше - з міст, особливо з підприємств, розташованих на узбережжі або на річках, що впадають в море.
Долю нафти, що потрапила в море, неможливо описати в усіх подробицях. По-перше, мінеральні масла, що потрапляють в море, мають різний склад і різні властивості; по-друге, в море на них діють різні фактори: вітер різної сили і напрямків, хвилі, температура повітря і води. Важливо і те, чи багато нафти потрапило в воду. Складні взаємодії цих факторів ще не вивчені в усій повноті.
Коли поблизу берега терпить аварію танкер, гинуть морські птахи: нафта склеює їх пір'я. Страждають прибережна флора і фауна, пляжі і скелі покриваються важко видаляється шаром в'язкої нафти. Якщо ж нафту викидається у відкрите море, наслідки бувають зовсім іншими. Значні маси нафти можуть зникнути, не дійшовши до берега.
Порівняно швидке поглинання нафти морем пояснюється декількома причинами.
Нафта випаровується. Бензин повністю випаровується з поверхні води за шість годин. За добу випаровується не менше 10% сирої нафти, а приблизно за 20 днів - 50%. Але більш важкі нафтопродукти майже не випаровуються.
Нафта емульгується і диспергується, тобто розбивається на дрібні крапельки. Сильне хвилювання моря сприяє утворенню емульсії нафти в воді і води в нафти. При цьому суцільний килим нафти розривається, перетворюється на дрібні крапельки, плаваючі в товщі води.
Нафта розчиняється. В її складі є речовини, розчинні у воді, хоча їх частка в загальному невелика.
Нафта, зникла завдяки цим явищам з поверхні моря, піддається повільним процесам, провідним до її розкладанню - біологічним, хімічним і механічним.
Чималу роль грає біологічне розкладання. Відомо більше ста видів бактерій, грибків, водоростей і губок, здатних перетворювати вуглеводні нафти на двоокис вуглецю і воду. У сприятливих умовах завдяки діяльності цих організмів на квадратному метрі за добу при температурі 20-30 ° розкладається від 0,02 до 2 г нафти. Легкі фракції вуглеводнів розпадаються за кілька місяців, але грудки бітуму зникають лише через кілька років.
Йде фотохимическая реакція. Під дією сонячного світла вуглеводні нафти окислюються киснем повітря, утворюючи нешкідливі, розчинні у воді речовини.
Важкі залишки нафти можуть тонути. Так, ті ж грудки бітуму можуть так щільно заселятися дрібними сидячими морськими організмами, що через деякий час опускаються на дно.
Грає роль і механічне розкладання. Згодом грудки бітуму стають ламкими і розвалюються на шматки.
Найбільше страждають від нафти птиці, особливо коли забруднюються прибережні води. Нафта склеює оперення, воно втрачає теплоізоляційні властивості, і, крім того, птах, забруднити в нафті, не може плавати. Птахи замерзають і тонуть. Навіть чистка пір'я розчинниками не дозволяє врятувати всіх постраждалих. Решта мешканців моря страждають менше. Численні дослідження показали, що нафта, що потрапила в море, не створює ні постійної, ні довготривалої небезпеки для живуть у воді організмів і не накопичується в них, так що її потрапляння в людини по харчовому ланцюгу виключено.
За останніми даними, значної шкоди флорі і фауні може бути нанесений тільки в особливих випадках. Наприклад, набагато небезпечніше сирої нафти виготовлені з неї нафтопродукти - бензин, дизельне паливо і так далі. Небезпечні високі концентрації нафти на літоралі (приливо-відливної зоні), особливо на піщаному березі.
У цих випадках концентрація нафти довго залишається високою, і вона завдає багато шкоди. Але на щастя, такі випадки порівняно рідкісні. Зазвичай при катастрофах танкерів нафту швидко розходиться у воді, розбавляється, починається її розкладання. Показано, що вуглеводні нафти можуть без шкоди для морських організмів проходити через їх травний тракт і навіть через тканини: такі досліди проводилися з крабами, двостулковими молюсками, різними видами дрібної риби, і ніяких шкідливих наслідків для піддослідних тварин не було виявлено.
Нафтове забруднення - Коломия фактор, що впливає на життя всього Світового океану. Особливо небезпечне забруднення високоширотних вод, де через низьку температури нафтопродукти практично не розкладаються і як би "консервуються" льодами, тому нафтове забруднення може завдати серйозної шкоди навколишньому середовищу Арктики і Антарктики.
Нафтопродукти, що поширилися на великих акваторіях водних басейнів, здатні змінити волого, газо- і енергообмін між океаном і атмосферою. Причому в морях тропічних і середніх широт вплив нафтових забруднень слід очікувати в менших масштабах, ніж в полярних районах, так як термічний і біологічний фактори в низьких широтах сприяють більш інтенсивному процесу самоочищення. Ці фактори є визначальними і в кінетиці розпаду хімічних речовин. Регіональні особливості вітрового режиму також обумовлюють зміна кількісного та якісного складу нафтових плівок, оскільки вітер сприяє вивітрюванню і випаровуванню легких фракцій нафтопродуктів. Крім того, вітер виступає як механічний фактор руйнування плівкового забруднення. З іншого боку, вплив нафтових забруднень на фізичні і хімічні характеристики підстильної поверхні в різних географічних зонах теж не буде однозначним. Наприклад, в Арктиці нафтові забруднення змінюють відбивні радіаційні властивості снігу і льоду. Зменшення значення альбедо і відхилення від норми процесів танення льодовиків і дрейфуючих льодів загрожує кліматичних наслідками.
Підводячи підсумки вище сказаного, можна зробити висновки про те, як в основному, відбувається забруднення Світового океану:
1. При морському бурінні, зборі нафти в місцеві резервуари і перекачуванні по магістральних нафтопроводах.
2. У міру зростання морського видобутку нафти кількість перевезень її танкерами різко зростає, а, отже, зростає і кількість аварійних випадків. В останній роки збільшилася кількість великих танкерів, що перевозять нафту. На частку супертанкерів припадає більше половини всього обсягу перевезеної нафти. Такий гігант навіть після включення екстреного гальмування проходить більше 1 милі (1852 м) до повної зупинки. Природно, що небезпека катастрофічних зіткнень у таких танкерів зростає в кілька разів. У Північному морі, де щільність руху танкерів найвища в світі, щорічно перевозиться близько 500 млн. Т нафти, відбувається 50 (всіх зіткнень.
3. виносити нафти і нафтопродуктів в море з водами річок.
4. Приплив нафтопродуктів з атмосферними опадами-легкі фракції нафти випаровуються з поверхні моря і потрапляють в атмосферу, таким чином в Світовий океан надходить близько 10 (нафти і нафтопродуктів від загальної кількості.
5. зливу неочищених вод із заводів і нафтобаз, розташованих на морських узбережжях і в портах.
1 Е.А. Сабченко, І.Г. Орлова, В.А. Михайлова, Р.І. Лісовський - Нафтове забруднення Атлантичного океану // Прірода.-1983.-No5.-с.111.
3 Д.П. Нікітін, Ю. В. Новиков, Навколишнє середовище та людина - Київ: Вища школа.-1986.-416с.
Розміщено на Allbest.ru