Расчет экологического ущерба при разливе нефти

Вероятность разлива более 100 т нефти при авариях однокорпусных и двухкорпусных танкеров приведена в таблице 2. Данные таблицы 2 наглядно свидетельствуют о предпочтительности использования двухкорпусных танкеров для перевозки нефти.

Таблица 2. Вероятность разлива более 100 т. нефти при авариях однокорпусных и двухкорпусных танкеров [45]

Однокорпусные танкеры Танкеры с двойным корпусом Р разл../авар Р разл..> 100т Р разл..> авар. Р разл..> 100т Р разл..> 100т Посадка на мель 0,25 0,04 0,03 0,09 Столкновения 0,25 0,04 0,03 0,09 Повреждение конструктивных элементов 0,05 0,16 0,05 0,09 Пожар, взрыв  0,1 0,14 0,1 0,09

 

Вероятность и объемы разливов нефти зависят от ряда факторов, основными из которых являются: интенсивность судоходства, конструкция танкера и условия навигации.

Следует отметить, что при посадке на мель с пробитием дна вероятность разлива 5% груза из поврежденных танков равна 0,5, а вероятность разлива 95% груза равна всего 0,002, при столкновении танкера вероятность разлива 95% груза еще меньше и будет зависеть от местоположения пробоины по отношению к ватерлинии [45].

Главными причинами аварийности танкерного флота и сопутствующих крупных разливов нефти являются посадки на мель и береговые рифы, столкновения с другими судами, а также пожары и взрывы грузовых емкостей (рис. 6) [38, c. 38]

Рисунок 6. Основные причины аварий танкеров в Баренцевом море [38, c. 38]

 

Как видно из рис. 6, основными причинами аварий танкеров в Баренцевом море являются операции погрузки/разгрузки, повреждения корпуса и прочее.

Общепризнанно и подтверждено статистикой, что нефтеналивные операции представляют значительную опасность в морской нефтяной промышленности [34, c. 27]. На эти операции приходится от 34 до 40 % всех зарегистрированных разливов нефти. Естественно, что наиболее частыми являются малые разливы. Так, разливы объемом менее 7 т. составляют 35% от общего количества, а разливы в пределах 7-700т и более 700т - соответственно 29% и 6%. При этом во многих статистических источниках указывается, что сведения о разливах менее 7 т. являются неполными, так как информация зачастую не предоставляется .

Перечислим основные аварии, которые  произошли в Баренцевом море за последний период. Если судить по информации в СМИ, может создаться впечатление, что общемировые проблемы при добыче и транспортировке нефти практически не затрагивают Россию. Тем значительнее выглядит перечень аварий, произошедших в российской Арктике в районе Баренцева моря [57]:

1. Апрель 2004 г., пос. Териберка, Мурманская область. При выгрузке нефти с танкера «Днепр» (водоизмещение 5100 т) в береговые нефтехранилища произошел разлив около 1000 - 2000 т нефти;

2. Май 2004 г., Кольский залив, Мурманская область. Утечка с авианосца «Адмирал Кузнецов» во время стоянки на ремонтной базе ВМС. Объем разлива определить не удалось из-за невозможности прохода на охраняемую территорию. По данным природоохранной инспекции, утечки с этого корабля происходят регулярно;

3. Июнь 2004 г., о-в Колгуев, Ненецкий автономный округ. При разгрузке танкера водоизмещением 50000 т произошел разлив дизельного топлива из-за разрыва нефтеперекачивающих шлангов при штормовом ветре. Загрязнены песчаные пляжи бухты;

4. Август 2004 г., Кольский залив, Мурманская область. Неизвестные лица проникли на склад отработанных буровых растворов «Арктикморнефтегазразведка» и с целью хищения металла вскрыли 120 бочек (200 л каждая). Часть нефтесодержащих отходов попала в залив и образовало пятно площадью около 3000 м²;

5. Октябрь 2004 г., Кольский залив, Мурманская область. 23 октября рудовоз «Степан Разин» водоизмещением 19500 т с грузом апатитовой руды во время шторма в устье залива был выброшен на скалы и затонул. Запасы топлива составляли 287 т. Экипаж был благополучно спасен в течение суток, через 4 дня, 27 октября, было обнаружено нефтяное пятно возле судна. Только 3 ноября удалось откачать 60 т топлива из танков, по оценкам специалистов Мурманского БАСУ на судне оставалось еще около 200 т. топлива. Вокруг рудовоза было выставлено боновое ограждение, и в дальнейшем нефть на поверхности не появлялась.

Приведенный перечень аварийных ситуаций и обстоятельства их возникновения позволяют утверждать, что отношение к вопросам промышленной и экологической безопасности в регионе Баренцева моря по-прежнему находится на низком уровне, что обуславливает большое количество аварий и разливов, как при грузоперевозках, так и в других ситуациях. Несмотря на существенно меньшие объемы перевозимых нефти и нефтепродуктов, на аварии танкеров в Баренцевом море подобных, к примеру, аварии на острове Колгуев, приходится большая доля аварийных ситуаций и больший объем разлитых углеводородов. Существенен вклад других источников: разливы с береговых объектов, перевозки прочих грузов, судов ВМФ.

В перечне приведены сведения о достаточно крупных разливах (50 - 1500 т), и имеются основания предполагать, что информация о более мелких разливах просто не поступает ни в государственные органы, ни в средства массовой информации.

 

2.3.  Оценка ущерба морским экосистемам в условиях существования льда

 

Поведение нефти в ледовитых акваториях изучено недостаточно, и выводы разных исследователей по многим вопросам взаимодействия нефти и нефтепродуктов с ледяным покровом зачастую противоречивы. Поэтому прогнозирование последствий аварийных разливов нефти на покрытых льдом акваториях сталкивается с заметными трудностями.

Наблюдения взаимодействия нефти  с паковым льдом во время аварийного разлива нефти из танкера «KURDISTAN» показали, что концентрация нефти во льду со временем уменьшается за счет процессов рассеивания нефти [13, c.98]. Особенно сильно процессы рассеивания нефти проявляются в дрейфующих мелкобитых льдах. В результате существенно возрастают трудности при проведении работ по ликвидации пролитой нефти. Поэтому до последнего времени эффективные методы борьбы с нефтяными загрязнениями при наличии дрейфующих мелкобитых льдах отсутствовали. В последние годы были разработаны технические средства для ликвидации пролитой нефти в дрейфующем мелкобитом льду.

Одновременно  с рассеиванием нефти паковый  лед задерживает её распространение. Удельный вес большинства видов сырой нефти и нефтепродуктов меньше, чем у воды, поэтому при подледных разливах нефть поднимается к нижней поверхности льда. В осенне-зимний период нефть «прилипшая» к нижней поверхности льда захватывается нарастающим льдом и сохраняется до весны в толще льда. Это может значительно ограничивать её распространение, но с другой стороны сильно затруднять проведение работ по ликвидации последствий аварийных ситуаций. Площадь загрязнения при подледном разливе нефти сильно зависит от топографии нижней поверхности льда, скорости подледных течений и интенсивности выброса нефти. Теплофизические свойства нефти таковы (коэффициент теплопроводности сырых видов нефти и нефтепродуктов приблизительно в 15 раз меньше, чем у морского льда), что при попадании их под лед наблюдается теплоизолирующий эффект. В результате на периферии нефтяной линзы подо льдом образуется выступ льда, который препятствует сносу нефти под действием подледных течений. Время, необходимое для дальнейшего нарастания льда при наличии нефти зависит главным образом от термического градиента и толщины слоя нефти. Как показали наблюдения (Богородский, Дмитриев, Тарашкевич,1980) [13, c. 98] соленость льда непосредственно под слоем нефти обычно ниже той, которая наблюдается при ее отсутствии. Это происходит из-за более низкой скорости нарастания льда и наличия барьера для дренирования рассола ото льда выше нефтяной линзы. Солёность льда выше нефтяной линзы обычно больше обычных значений, характерных для незагрязненного льда.

Поведение нефти, разлитой во льдах, сильно зависит от сценария разлива и гидрометеорологических условий во время разлива. Известно, что оптические характеристики нефти и продуктов ее переработки заметно отличаются от оптических характеристик воды, снега и льда. Поэтому, по крайней мере, две причины определяют необходимость исследований влияния нефтяных разливов на оптические характеристики подстилающей поверхности. Во-первых, они нужны для разработки методов и технических устройств индикации нефтяных загрязнений, в том числе дистанционными методами, и технологий контроля природной среды. Во-вторых – для исследования возможного изменения режима таяния льдов, загрязненных нефтью, из-за изменения альбедо поверхности.

Загрязнение морской акватории  нефтяными разливами приводит к  ухудшению состояния окружающей среды, которое проявляется либо в снижении качества природных ресурсов морской экосистемы, либо в уменьшении их количества, либо в том и другом одновременно.

В составе экосистемы морской  акватории и побережья можно  выделить следующие виды природных  ресурсов: территориальный ресурс акватории, водные ресурсы, биологические ресурсы, рекреационные ресурсы, минерально-сырьевые и топливно-энергетические ресурсы дна. Проанализировав каждый из выделенных видов природных ресурсов морской экосистемы, можно сделать вывод, что чувствительными к нефтяному загрязнению являются биологические ресурсы, рекреационные ресурсы, транспортный ресурс акватории, ассимиляционный потенциал акватории и химические ресурсы воды, поскольку эти виды ресурсов понесут негативные изменения в результате аварийного загрязнения нефтью акватории моря или прибрежной зоны. Если рассматривать данные виды природных ресурсов с точки зрения хозяйственного использования, то можно разделить природные ресурсы морской экосистемы, чувствительные к нефтяному загрязнению, на две группы: 1) используемые в хозяйственной деятельности; 2) не используемые в хозяйственной деятельности.

К первой группе можно отнести  все виды природных ресурсов, чувствительные к нефтяному загрязнению. Биологические  ресурсы моря эксплуатируются отраслью рыбной промышленности. Транспортный ресурс акватории используется в навигационных целях в соответствии с лоциями морей. Рекреационные ресурсы побережья являются наиболее востребованными для отдыха и оздоровления населения. К группе природных ресурсов, не задействованных в хозяйственной деятельности, относятся чувствительные к нефтяному загрязнению: потенциальные рекреационные ресурсы, включая биологические [53].

В Приложении 3 показано морское  хозяйство Баренцева моря. Традиционно рыболовство и транспорт генеральных грузов по Северному морскому пути выделяются как наиболее значимые в социально-экономическом и экологическом аспекте среди отраслей морской деятельности в этом регионе.

 Приоритетность использования акваторий сложилась исторически. К примеру, Кольский залив утратил роль рыбопромыслового района и развивается как промышленный узел. В большинстве районов моря приоритетным остается рыбный промысел. Сегодня на традиционную основу природопользования накладываются развивающиеся виды деятельности: не только всем известные разведка и разработка нефтяных, газовых месторождений и танкерный транспорт углеводородного сырья, переработка газоконденсата, но и аквакультура, рекреационная деятельность (туризм), создание природоохранных зон.

Отправными портами северного морского пути (СМП) Баренцева моря являются Мурманск, Архангельск, Кандалакша, а для плаваний используются два варианта маршрутов:

– по Печорскому морю через проливы Карские Ворота или Югорский Шар;

– по Баренцеву морю, вокруг мыса Желания (Новая Земля).

Судоходные трассы расположены на расстояниях 5–10 миль от берега, а в Кольском и Кандалакшском заливах – на расстояниях 1-3 миль от берегов. Учитывая условия плавания и танкерной транспортировки в Баренцевом море, аварийный разлив нефти на разных участках Мурманского прибрежья может составить от 400 до 1400 т. [23, c. 54]

Рассмотрим подробно структуру  морской экосистемы моря.

1) Фитопланктон.

Характерной реакцией водорослей на воздействие нефтяных углеводородов, является стимуляция фотосинтеза при  низких концентрациях и ингибирование при высоких (Hsaio, 1978). На ответную реакцию фитопланктона влияют химический состав нефти, способ диспергирования, температура, длительность воздействия, видовая чувствительность водорослей и т. д. Концентрация нефти в воде 1.0 мг/л и более вызывает снижение количества клеток планктонных водорослей.

В Баренцевом море, акватория которого в холодный период года на две трети  покрыта ледовым покровом, разливы нефти опасны еще тем, что лед интенсивно накапливает нефтепродукты, которые во время весеннего таяния будут в концентрированном виде поступать в подледную воду, что отрицательно скажется на развитии криофлоры [50, c. 63].

Результаты эксперимента в Кольском заливе показал, что при объеме разлива 50 л сырая нефть распространилась на 100 м². Установившийся при этом уровень концентрации в воде нефтяных углеводородов около 3 мг/л привел к изменению скорости роста численности различных видов микроводорослей и изменению видовой структуры фитопланктонного сообщества через несколько дней после разлива [51, c. 64].

2) Зоопланктон.

При загрязнении нефтью поверхностного слоя воды с концентрацией нефтяных углеводородов до 1 мг/л на глубине менее 1 м с длительностью воздействия до нескольких суток для зоопланктона характерно появление физиологических и биохимических аномалий, локальное снижение относительной численности и видового разнообразия и другие проявления стрессов, исчезающие через несколько суток после рассеяния нефтяного пятна.