В конце мая 2020 года на ТЭЦ-3 в Норильске из-за просадки фундамента под резервуаром с дизельным топливом на сушу и в реки Амбарная и Далдыкан вытекло почти все его содержимое. 15 тысяч тонн нефтепродуктов попали в ближайшие реки и водоемы, а еще 5 тысяч тонн — в грунт. Дошло до того, что 3 июня в Красноярском крае объявили ЧС федерального масштаба. По мнению ученых, регион оказался под угрозой экологической катастрофы — большинство животных и обитателей водоемов, скорее всего, не переживут это бедствие. В то же время, к большому сожалению, разливы нефти и нефтепродуктов на суше или воде — не такая уж и редкость: за последние 100 лет таких инцидентов было довольно много, и есть ряд самых крупных, которые уже привели к экологической катастрофе.
Разлив нефти в Норильске стал крупнейшим в истории Арктики
Содержание
Разлив нефти в Норильске
В результате аварии на норильской ТЭЦ-3 29 мая 2020 года произошла утечка 21 тысячи тонн нефтепродуктов. Если сравнить эту цифру с крупнейшими разливами, она не кажется такой большой, но тем не менее, не стоит относиться к этой аварии лишь как к небольшой проблеме. Она может нанести непоправимый ущерб не только обитателям ближайших водоемов, но и многим животным на суше.
Реки Амбарная и Далдыкан стали сильно загрязнены нефтепродуктами
Первыми приняли на себя удар обитатели ближайших водоемов. Взрослые особи еще способны покинуть зараженную территорию и уплыть подальше, а вот молодые рыбы спасти уже не получится. Суммарно пострадают почти 40 видов рыб, среди которых лососевые, сиговые, сибирский осетр и хариус. Из-за нефтяной пленки на поверхности воды у них случится кислородное голодание. Многие виды рыб просто перестанут существовать, не говоря о других водных обитателях. Изначально нефтепродукты попали только в реки Амбарная и Далдыкан, однако вскоре достигли озера Пясино и реки Пясина.
Нефть в реке Пясина
После попадания нефтепродуктов в реку Пясина ликвидаторам аварии стало гораздо сложнее извлечь их. Это река с очень быстрым течением и высоким уровнем воды. Поэтому часть токсичных веществ быстро растворилась и осела на дне, а другая — устремилась дальше по течению в Карское море. Теперь полностью отфильтровать топливо стало невозможно.
Ликвидаторы пытаются остановить распространение нефти по реке Пясина, однако течение слишком быстрое
Проблема также есть и в летучести нефтепродуктов. За счет ветра они могут достигнуть отдаленных районов, проникнуть в почву и попасть в грунтовые воды (родники). Поэтому в опасности не только водные обитатели, но и наземные — песцы, арктические зайцы, полярные волки, грызуны, северные олени. Под угрозой и птицы — утки, гуси, лебеди, кулики. Масштаб поражения — несколько десятков километров. Причем даже если птицы смогут улететь дальше, после контакта с нефтепродуктами они все равно будут подвержены болезням и окажутся слабее своих сородичей. Пострадают даже люди, особенно те, для кого главный источник пищи — рыба. Ловить ее в зараженных водоемах нельзя. Но все ли будут соблюдать эти рекомендации?
Рыбу, которая выживет после аварии в Норильске, нельзя будет есть. Она может содержать тяжелые металлы и следы нефтепродуктов. Причем речь идет не только о месте разлива, но и десятках километров около него.
Пока что, по разным оценкам, из разлитого топлива собрано пока лишь несколько сотен тонн, это тысячные доли от общего объема утечки. При этом наиболее эффективно водоем можно очистить именно в первые дни: топливо довольно быстро испаряется, и скоро на воде уже не будут видны следы нефтепродуктов. Но это вовсе не означает, что их там не будет.
Если вам интересны новости науки и технологий, подпишитесь на нас в Google Новостях!
Самые крупные случаи разлива нефти
Почему вообще происходят разливы нефти? Иногда всему виной погодные условия, из-за которых повреждаются емкости для хранения нефтепродуктов. А в прошлом веке несколько таких случаев имели место во время военных действий: одна сторона просто стреляла ракетами без разбора по кораблям соперника, и под удар неминуемо попадали нефтяные танкеры. Тем не менее в большинстве случаев причиной подобных бедствий является человеческий фактор: плохая инспекция резервуаров на наличие трещин и «усталости металла», ненадежное крепление и так далее.
Разберем самые крупные случаи разлива нефти в истории, которые имеют много общего с катастрофой в Норильске.
Разлив нефти в Персидском заливе — 1,2 миллиона тонн
Этот случай остается крупнейшим и самым ужасным разливом нефти в мировой истории. Он произошел 28 февраля 1991 года во время войны между многонациональными силами во главе с США и Ираком за восстановление независимости Кувейта. Аварию намеренно устроили иракские солдаты, когда отступали от Кувейта — они сочли ее мстительной военной операцией. Солдаты обстреляли множество нефтяных вышек и специально открыли клапаны нефтяных скважин и колодцы. Таким образом был организован сброс нефти в Персидский залив. В итоге в водоем попало около 1,2 миллиона тонн нефти и нефтепродуктов.
Разлив нефти в Персидском заливе привел к уничтожению тысяч видов рыб
Как будто этого было мало, армия Ирака при отступлении успела поджечь нефтяные скважины, которые удалось полностью потушить только через 9 месяцев! Экология Персидского залива сильно пострадала из-за этого инцидента — погибли десятки тысяч птиц и водных обитателей. Многие животные погибли из-за густого дыма от горящих скважин. Он даже привел к человеческим жертвам — пилоты транспортного самолета Саудовской Аравии из-за дыма не смогли посадить самолет, погибли 90 человек. Если бы это произошло среди лесов, жертв среди животных оказалось бы еще больше, но поскольку нефтебазы размещены в пустыне, там не так много обитателей.
Пожары на нефтебазах в Персидском заливе тушили почти 9 месяцев
На устранение катастрофы потребовалось больше 10 лет, за это время в Кувейте, Турции и ОАЭ наблюдались черные дожди из остатков нефтепродуктов. Это бедствие считается одним из самых тяжелых в истории.
Разлив нефти в Мексиканском заливе — 800 тысяч тонн
Это разлив уже произошел неумышленно, однако последствия для окружающей среды также оказались катастрофическими — в Мексиканский залив попало почти 800 тысяч тонн нефти. Авария произошла 20 апреля 2010 года из-за взрыва и последующего за ним пожара на нефтяной платформе Deepwater Horizon, принадлежащей BP, в 80 километрах от побережья штата Луизиана. В момент взрыва на платформе погибли 11 нефтяников, еще 17 сильно пострадали. Также несколько человек впоследствии погибли при ликвидации аварии.
Тушение платформы Deepwater Horizon
В результате взрыва повредились нефтяные скважины на глубине 1 500 метров, и вся нефть оттуда устремилась в открытые воды. В результате на Мексиканском заливе образовалось пятно, площадь которого достигла 75 тысяч квадратных километров (почти 5% площади всего залива). Многие рыбы и птицы погибли, другие виды животных до сих пор находятся на грани исчезновения. Благодаря тому, что множество жителей приняли участие в спасении животных и ликвидации аварии, природе был нанесен не такой сильный ущерб, какой мог бы быть при полном бездействии.
Последствия разлива нефти в Мексиканском заливе
Разлив нефти в Кампече (Мексика) — 500 тысяч тонн
Еще один крупный разлив нефти также произошел в Мексике, но уже гораздо раньше — 3 июня 1979 года. Компания Pemex, которая принадлежит мексиканскому правительству, пыталась пробурить нефтяную скважину в бухте Кампече на юге Мексиканского залива на глубине более 3 000 метров. В ходе бурения произошла авария, вызванная остановкой циркуляции бурового раствора, из-за чего нефтяники не могли поддерживать оптимальное давление в буровом валу. В итоге под образовавшимся бесконтрольным напором в воду прорвалась нефть, которая всплыла на поверхность и загорелась. Бурильная платформа Sedco 135, с которой осуществлялась операция, также загорелась и рухнула в море.
На устранение последствий этой аварии ушел почти год
В результате в Мексиканском заливе оказалось 500 тысяч тонн нефти (да уж, настрадался он знатно). Для устранения утечки использовались химические вещества, которые собирали нефть с поверхности и позволяли быстро ее извлечь. Тем не менее окончательно утечку удалось устранить почти через год — в марте 1980 года.
Столкновение нефтяных танкеров — 330 тысяч тонн
Через месяц после катастрофы в бухте Кампече произошла еще одна катастрофа — уже у берегов Тринидад и Тобаго, вызванная полностью человеческим фактором. 19 июля 1979 года там столкнулись два нефтяных танкера — Atlantic Empress и Aegean Captain («Атлантическая императрица» и «Эгейский капитан»). В результате аварии Atlantic Empress загорелся, его долгое время не могли потушить, после чего прогремело несколько взрывов и нефть из танкера стала выливаться со скоростью десятков тонн в час.
Пожар на Atlantic Empress, вызванный столкновением двух танкеров
Второе судно тоже загорелось, однако его смогли отбуксировать в безопасное место и потушить. Первый танкер сгорел полностью и ушел под воду. Экипажи обоих танкеров погибли в катастрофе, большинство отравилось угарным газом.
Этот разлив нефти считается самым масштабным в истории судоходства — около 330 тысяч тонн. Хотя нефть не успела дойти до берега, водным обитателям был нанесен непоправимый ущерб. Целые виды рыб перестали существовать.
Разлив нефти в Узбекистане — 285 тысяч тонн
Не только в открытых водах происходили подобные катастрофы. Так, 2 марта 1992 года произошел выброс нефти на месторождении Мингбулак в Ферганской долине в Узбекистане. Одна из скважин взорвалась, ее не могли потушить в течение двух месяцев, и всего было разлито свыше 285 тысяч тонн нефти.
Дым, который зафиксировали со спутника во время аварии в Ферганской долине
О причинах взрыва никто так и не сообщил, место катастрофы быстро окружили дамбами и разлив удалось остановить. Однако он до сих пор является крупнейшим в истории на сухопутной территории Азии. Можно только догадываться, сколько животных погибло из-за этой катастрофы.
Один из способов минимизировать последствия таких аварий - использовать более экологически чистое дизельное топливо.
Как чистят разливы нефти
Если нефть разливается на водных поверхностях, для ее очистки ученые используют сжигание, химические и натуральные сорбенты, грибы и даже бактерии. Также распространено механическое выкачивание нефти: специальные насосы «сгребают» верхний слой воды и перекачивают ее в отдельные резервуары. Однако такой способ является не самым эффективным, поскольку позволяет собрать не больше 20% топлива.
Часто нефть на поверхности воды намеренно поджигают — так, например, делали при разливе нефти после аварии танкера Torrey Canyon в 1967 году и аварии Exxon Valdez у берегов Аляски в 1989 году. Тем не менее эта мера эффективна только в первые дни, когда нефтяная пленка на поверхности воды еще толстая. Потом поджигать нефтепродукты уже не получается — вода не позволяет это сделать из-за непосредственной близости.
Как только нефтяная пленка становится слишком тонкой, начинают применять химические реагенты — они связывают нефтепродукты между собой и под свой тяжестью опускаются в толщу воды. Такой метод очистки применяют при авариях в открытом море — это позволяет убрать пленку с поверхности воды и не дать ей добраться до побережья. Именно так ликвидировали последствия аварии в Мексиканском заливе в 2010, когда взорвалась нефтяная платформа Deepwater Horizon, и нефть непрерывно поступала в акваторию залива.
Рабочий убирает следы нефтепродуктов с береговой линии в Мексиканском заливе
Проблема этого метода в том, что химические реагенты очень токсичны, и применение их на мелководье очень опасно, поскольку может навредить экосистеме. Нефть все равно попадает в живые организмы и осаждается на дне. Да, глазу она уже не видна, но что происходит под водой, страшно даже представить.
В качестве альтернативы химическим реагентам применяют природные сорбенты — например, шелуху семян риса или подсолнечника, крошку древесного угля или опилки. Они действуют как гигантская губка. В этом случае ущерб природе от очистки будет минимальным, но проблема в том, что такие сорбенты собирают не так много нефтепродуктов, как химические. Ученые постоянно ведут разработку новых способов очистки водных поверхностей от нефти, одним из новейших является сорбент на базе терморасширенного графита, который собирает порядка 80 граммов нефти на грамм сорбента. Для сравнения — природные сорбенты могут впитывать не больше 5 граммов нефти на 1 грамм.
Пока лучше всего использовать сорбенты вместе с микробиологическими препаратами. Так сорбенты впитывают нефтепродукты, а микроорганизмы тут же начинают их перерабатывать. Полученную массу можно собрать, вывести и утилизировать где-то в другом месте.
Переработка нефти не сказать, чтобы полезна для окружающей среды. Огромное количество парниковых газов и других веществ с каждым днем все больше отравляют нашу планету. Однако же ученые нашли способ получения топлива из нефти. При этом совершенно без вреда для атмосферы.
Полная очистка места загрязнения от нефти возможна с использованием бактерий — их распыляют на поверхность загрязнения уже после того, как минимум 90% нефтяных продуктов уже отработаны. Для этого используются высушенные микроорганизмы: микробную биомассу высушивают с помощью сорбентов или другим способом, в итоге получается порошок со спорами микробов и живыми клетками. Впоследствии их можно легко доставить до места загрязнения и применить. Некоторые виды грибов также способны «переваривать» нефтепродукты, но вырастить их гораздо сложнее, чем бактерии.
Последствия разлива нефти
За последние 100 лет крупные разливы нефти привели к экологическим катастрофам
Даже если получится как можно быстрее ликвидировать нефтяное пятно на воде, большинство обитателей водоема неизбежно погибнут. Однако если вообще ничего не предпринимать или действовать слишком медленно, под угрозой может оказаться большее количество рыб и других водных жителей. Речь идет о десятках тысячах особей, которые умрут от отравления нефтяными продуктами.
Одна капля нефти делает непригодной ни для питья, ни для рыб, ни для чего бы то ни было живого 25 литров воды.
К чему приводят аварии с нефтью на суше? Здесь все гораздо хуже. Если с воды собрать нефтепродукты еще можно, то на суше загрязнения такого рода могут просачиваться очень глубоко. И достать их оттуда уже не так просто. Если нефть ушла не дальше 50 сантиметров под землю, ее еще можно собрать сорбентами. Однако иногда она проходит через верхние горизонты грунта и упирается в слой вечной мерзлоты. Это опасно тем, что нефтяное пятно скапливается над слоем, образуя линзу, и растекается — уже горизонтально. Копать грунт, чтобы убрать загрязнение — тоже идея не из лучших, можно повредить упорный слой мерзлотных пород или глины, которые удерживают нефтепродукты. И нефть таким образом окажется еще глубже.
Разливы нефти на суше могут быть еще опаснее
Многое также зависит от типа топлива, которое разлилось. Так, в случае с катастрофой в Норильске в среду попало дизельное топливо. В нем много ароматических углеводородов и канцерогенов. За счет того, что они плохо растворяются в воде, легко изымаются вместе с нефтепродуктами. Но это дополнительная работа.
Чтобы узнать, когда последствия разлива будут полностью ликвидированы, необходим экологический мониторинг. Он включает в себя регулярный отбор проб грунта и воды после зачистки места аварии. Проблема в том, что эта мера крайне затратная, поэтому мало кто этим занимается. А стоило бы. Ну, или более аккуратно обращаться с нефтепродуктами, чтобы подобных катастроф не случалось, раз уж научились как-то их добывать нефть.
