СОБЫТИЯ

Приглашаем на работу

На развитие рынка газомоторного топлива в 2019 году хотят выделить 4 млрд. рублей

В 2019 году на развитие рынка газомоторного топлива планируют направить 4 млрд рублей субсидий. Об этом сообщил министр энергетики России Александр Новак в ходе экспертной дискуссии «Газомоторное топливо, настоящее и будущее в России», ...

С Новым Годом!

Россия останется главным поставщиком газа в Европу как минимум до 2040 года

РФ вплоть до 2040 года останется основным поставщиком газа в ЕС, несмотря на значительное снижение спроса на голубое топливо в Европе. Об этом сообщается в прогнозе Международного энергетического агентства (МЭА). По его оценке, спрос на газ в ЕС ...

Доходы России от экспорта нефти в январе-сентябре выросли более чем на треть

Доходы РФ от экспорта нефти в январе-сентябре выросли на 37,7% по сравнению с аналогичным периодом 2017 года, до $94,056 млрд. Об этом свидетельствуют данные Федеральной таможенной службы. Общий объем экспорта нефти за указанный период составил ...

Нефть и природа – две стороны нефтепромысла

Богдана Ярова, эколог

Нефть и природа – две стороны нефтепромысла

Наше поколение на примере собственной жизни все больше сталкивается порой с катастрофическими последствиями беспечного и неосторожного обращения с природой. Несмотря на то, что нефть самое ценное сырье и обустройству его производства и транспортировки уделяется очень большое внимание, полностью минимизировать аварийные разливы нефтепродуктов все равно не удается. Создалась антиприродная система развития производства, природа стала предметом потребления, ее перестали воспринимать как сложную систему, которая обеспечивает жизнь биосферы и самого человека. В этой связи одной из важнейших задач является поиск не просто эффективных, а природосберегающих технологий очистки различных экосистем от загрязнений токсическими органическими соединениями. 

Что такое нефтяные разливы

Это попадание нефти в окружающую среду в результате деятельности человека. Естественные разливы в природе встречаются гораздо реже в результате выхода нефти на поверхность, и количество ее несопоставимо с выбросами в результате аварий.

По существующим международным нормативам авария определяется как утечка более 50 т нефти. По разным источникам, только в Мировой океан ежегодно попадает от 3 до 100 млн. т нефти в результате деятельности человека – это ли не катастрофа?

По информации общественных природоохранных организаций России, из­за износа оборудования ежегодно происходит более 25 тыс. аварийных разливов, из которых не более 5 тыс. оказываются в поле зрения надзорных органов. При этом в окружающую среду, по информации нефтедобывающих компаний, ежегодно попадает не более 10 тыс. тонн нефти и нефтепродуктов, а по различным экспертным оценкам общественных природоохранных организаций – более 1,5 млн. т.

Официальная статистика фиксирует только те разливы, при которых выливается более 8 т нефти. А разлив до 7 т включительно считается просто инцидентом, который не нужно декларировать и о котором можно не оповещать власти. С одной стороны, получается некое поощрение к утаиванию инцидентов, а с другой – компании, не желая попадать под штрафные санкции, стремятся уменьшить цифры разливов, утаивают сами разливы или устраняют последствия лишь частично, то есть исключительно в поле зрения проверяющих организаций. К сожалению, в России пока не существует законодательства, соответствующего современным экологическим требованиям к мероприятиям по защите окружающей среды от органических загрязнителей.

Последствия разливов нефти для окружающей среды

В основных нефтегазодобывающих регионах России огромные территории загрязнены нефтью. По экспертным оценкам, на нефтепромыслах теряется от 3 до 7% от всего объема добываемой нефти. Если добыча нефти в России составляет 546,8 млн. т (данные на 2017 год), то 3% – это около 16 млн. т. Масштаб катастрофы очевиден.

Человек для удовлетворения своих потребностей забирает ежегодно около 300 млрд. минерального природного сырья, а создает конечный продукт не больше 2­3% от этой массы. Отходы же, оставшиеся после добычи сырья, поступают в биосферу. Из них 2,5% – газообразные, 4% – жидкие, остальные – твердые, из которых 2% являются опасными (токсичными, канцерогенными, мутагенными).

Попадание нефтепродуктов в почву вызывает сильные и частично необратимые повреждения биогеоценозов. Происходит угнетение микроскопических грибов, растений и почвенных беспозвоночных. Превышение концентрации нефтепродуктов до 300 мг/кг практически полностью подавляет биологическую активность почвы. Происходит деградация растительного покрова, замедление роста растений, хлороз, некроз, нарушение функции фотосинтеза и дыхания. Обволакивая корни растений, тяжелые нефти и нефтепродукты резко снижают поступление влаги, что приводит к гибели растений.

В воздух нефтеперерабатывающими заводами выбрасывается большое число токсичных загрязнителей, таких как бензол, толуол, этилбензол и ксилол. В процессах переработки углеводородных систем в атмосферу выбрасывается более 1500 тыс. т в год вредных веществ.

Нефть и нефтепродукты оказывают влияние на природные воды. Несмотря на низкую растворимость в воде, небольшого количества нефти достаточно, чтобы резко ухудшилось качество воды. Обычно нефтяные компоненты образуют с водой эмульсию, которую трудно разрушить. Чаще всего нефть плавает на поверхности воды в виде пленки, обволакивая взвешенные частицы, оседая с ними на дно.

Разливы нефти приводят к гибели морских млекопитающих, рыб, птиц. Из­за нефтяной пленки в воде падает содержание кислорода, вследствие чего гибнет планктон, а за ним и те, кто им питается. Попадая в пищеварительный тракт обитателей рек и морей, на слизистые оболочки, нефть отравляет животных и человека, употребляющего таких животных в пищу.

Причины пагубного влияния нефтяной отрасли России на окружающую среду известны и кроются в низкой экологической культуре производства, неадекватности требований экологической безопасности применяемых технологий добычи и транспортировки нефти, низком проценте финансовых вложений в развитие научных разработок и их осуществление, изоляции отрасли от государства и общества.

Загрязнение нефтяными выбросами рек Арктического бассейна в Западной Сибири уже сейчас достигло чрезвычайно высокого уровня. Только в Обь (Западная Сибирь) ежегодно попадает около 100 тыс. т нефти. В результате на многих участках акватории Баренцева, Белого, Карского морей и моря Лаптевых концентрация загрязняющих веществ в 2­3 раза превышает норму.

В Обском рыбопромысловом бассейне из­за прямого загрязнения водоемов, прокладки трубопроводов и строительства дорог 25 рек полностью потеряли рыбохозяйственное значение и около 20 – частично. В результате исчезло более 20 тыс. га нерестилищ, уловы ценных промысловых пород рыб с начала 90­х годов снизились в 3 раза.

За период освоения Тюменского Севера площади оленьих пастбищ за счет строительства объектов нефтепользования и загрязнения почв нефтью сократились более чем на 10% (6 млн. га). Пожарами уничтожено более 1 млн. га оленьих пастбищ и охотничьих угодий. Масштабы домашнего оленеводства как основы существования коренного населения в регионе постоянно снижаются. И этот список экологических бедствий можно продолжать.

Самоочищение воды и почвы в природе

Загрязняющие вещества влияют на сложные взаимосвязи, сложившиеся в природе. Эти системы связей обладают определенной устойчивостью, гибкостью и способностью к самовосстановлению, выработанной в процессе эволюции, так как природная среда сама постоянно изменяется. Благодаря этим свойствам почва и водные бассейны могут самостоятельно нейтрализовать некоторое количество нефти, инородных химических веществ и других видов загрязнений. Если бы не было процессов самоочищения, то при нынешнем объеме добычи нефти в мире за 6­7 лет все воды земного шара покрылись бы нефтяной пленкой и в них практически исчезла бы жизнь.

Однако процессы самоочищения в природе протекают очень медленно и не успевают за бурным ростом сбросов загрязнений, спровоцированных деятельностью человека. Чтобы предотвратить всеобщее загрязнение среды, необходимо срочное и разумное вмешательство человека.

Самоочищению в природных условиях способствуют неустойчивость большинства компонентов загрязнений в водной среде, антагонизм между существующей и внесенной микрофлорой, а также гидрометеорологические, биологические и другие факторы. Например, нефть и нефтепродукты в водоеме подвергаются механическим и физическим превращениям под воздействием ветра, волнения и солнечной радиации. Частично они оседают на берегах, водной растительности, обволакивают взвешенные частицы и вместе с ними оседают на дно, частично испаряются (испаряются наиболее легкие фракции, придающие воде специфический запах), подвергаются биохимическому и микробиологическому распаду. В поверхностной нефтяной пленке было обнаружено развитие специфических микроорганизмов, способных разлагать нефтепродукты. Реакция идет по следующей схеме: углеводород + молекулярный кислород = углекислота + вода. Бактерии при этом играют роль катализаторов.

Естественный процесс восстановления почвы протекает еще медленнее. Это объясняется тем, что при загрязнении почв нефтью в них начинают преобладать анаэробные условия, а разложение составных компонентов нефти происходит путем окисления при обязательном участии молекулярного кислорода. Анаэробные микроорганизмы усваивают одну десятую того количества углеводородов нефти, которое способны утилизировать аэробные виды. В процессах естественного самоочищения почв большую роль играет состояние водного режима в момент загрязнения. Главную роль в процессах самоочищения почв от нефти играют почвенные микроорганизмы, и путем создания условий для их жизнедеятельности можно значительно ускорить биоразложение.

Вмешательство человека в естественные процессы самоочищения природы

Как видно из приведенных цифр, при современных объемах разливов нефти вмешательство человека в процессы очищения становится необходимостью. Однако вплоть до последнего времени для очищения от нефти воды и грунта использовались не самые эффективные технологии, а порой и еще более губительные, чем сами загрязнители.

Так, например, в 2010 году при ликвидации последствий аварии в Мексиканском заливе в море вылили около 7 млн. литров химического вещества Корексит. Два года спустя экологи выяснили, что это навредило морской флоре и фауне в разы больше, чем сам разлив нефти.

Некоторые из химикатов не удаляют нефть, а только более прочно вводят ее в окружающую среду. Кроме того, в составе многих химических реагентов присутствуют ароматические углеводороды, которые оказывают токсическое действие на морских обитателей, а осажденная на дно нефть уничтожает при этом всю придонную фауну. Большинство применяемых сегодня на практике технологий многостадийны, трудоемки и связаны с большими материальными затратами. К тому же подобные методы рекультивации не обеспечивают полного удаления нефти с поверхности воды или почвы, и вопрос с утилизацией вторичных загрязнений по­прежнему не решен.

Однако на сегодняшний день способы очистки, максимально приближенные к природным, все же есть. Это биологические методы очистки и наиболее безопасный из них – биоремедиация (bio – жизнь, remedio – лечение). Данный метод основан на внедрении в загрязненный объект активных микроорганизмов­деструкторов, что позволяет не только проводить эффективную очистку от нефтяных загрязнений, но и стимулировать восстановление естественных процессов самоочищения экосистемы. Биоремедиация может быть также осуществлена за счет биостимуляции природных микроорганизмов, уже имеющихся в той или иной среде, которые способны наиболее эффективно утилизировать загрязнитель.

Во всех случаях биоремедиация предполагает создание на загрязненной территории высокой концентрации биогенов (удобрений) и высоких концентраций активно размножающихся микробных сообществ. Наиболее перспективными представляются такие биотехнологические методы, которые основаны на способности природных микроорганизмов использовать углеводороды нефти в качестве источника энергии. Для этого природные бактерии, которые всегда присутствуют в любом месте среды обитания, стимулируются биопрепаратом, чтобы сразу начался процесс поглощения загрязняющего вещества.

Выпускаются биопрепараты в виде порошков, сыпучих материалов, гранул, паст, жидкости. Дополнительно в них часто добавляют биогенные элементы, раскислители, витамины, ферменты, жирные кислоты, семена растений. Как правило, такие препараты являются экологически чистыми, безвредны для человека, животных, птиц, насекомых, они обеспечивают полноценное комплексное питание растений, способствуют биологической активации почвы, повышению интенсивности фотосинтеза и оздоровлению почв в целом.

Биоремедиация считается одной из самых экологически чистых и экономически эффективных технологий для экологической очистки, которая приводит к полному разложению сложных нефтяных углеводородов нефти в процессе микробного метаболизма на более простые нетоксичные соединения (например, СО2 и Н2О), которые вновь принимают участие в биогеохимическом цикле элементов в природе.

К преимуществам биоремедиации относятся также возможность целенаправленного применения в нужном месте и в нужное время, высокая скорость деструкции микроорганизмами загрязнителей на безвредные для окружающей среды продукты метаболизма бактерий, отсутствие вторичных загрязнений и использование природных углеводородокисляющих микроорганизмов, которые не являются чужеродными агентами для экосистемы.

С помощью методов биостимулирования и использования биопрепаратов можно удалить до 90­98% нефтезагрязнений. Оставшиеся углеводороды, смолы, асфальтены, битумы и другие высокомолекулярные соединения устойчивы к биологическому разложению, но инертны и малоопасны для окружающей среды.

Сможет ли биоремедиация почв и воды изменить сознание огромного числа людей, руководящих добывающими и перерабатывающими компаниями, в котором прочно поселилось представление: «выкопай и сожги»? Распространение биологических методов очистки природных объектов требует терпения и настойчивости со стороны ученых, экологов­практиков, общественности и активной поддержки правительства на самом высоком уровне для гуманного решения экологических проблем в России и в мире.

     Библиография:

 

  • Барабанщиков Д. А., Сердюкова А. Ф. Экологические проблемы нефтяной промышленности России // Молодой ученый. – 2016. – № 26. – С. 727­731.
  • Давыдова С.Л., Тагасов В.И. Нефть и нефтепродукты в окружающей среде: Учеб. пособие. – М.: Изд­во РУДН, 2004.
  • Дука Г.Г., Горячева Н.В., Романчук Л.С. Исследование самоочищающей способности природной воды в модельных условиях // Водные ресурсы. – 1996. Т. 23. № 6. – С. 668­671.
  • Жуков Д.В. Механизмы деградации углеводородов нефти микроорганизмами / Д.В. Жуков, В.П. Мурыгина, С.В. Калюжный // Успехи современной биологии. – 2006. Т. 126. № 3. – С. 285­296.
  • Надыкта В. Ремедиация почв, загрязненных углеводородами нефти / В. Надыкта, К. Негри // III Международная конференция «Международное сотрудничество в биотехнологии: Ожидания и реальность»: тезисы докладов. – Пущино, 2006. – С. 103.
  • Салангинас Л.А. Технология рекультивации нефтезагрязненных земель способом активации аборигенной микрофлоры – по результатам научных исследований в 150 объектах России / Л.А. Салангинас // Биологическая рекультивация нарушенных земель: материалы международного совещания. – Екатеринбург: УрО РАН. 2003. – С. 176­178.

НГС 4(3)2018


Категория статьи: Экология

К содержанию журнала
Яндекс.Метрика