Замърсяване на водите на черно море с нефт и нефтопродукти

Анета Йорданова Йорданова*

* 9000 Варна, България, ул. „Дубровник” № 14, Е-mail: ati_jo@yahoo.com

Резюме: В настоящият доклад се прави преглед на петролните разливи и други нефтопродукти в Черно море.Посочени са описания на външния вид на нефтените разливи, източниците на замърсяване и последиците за бреговата ивица. Посочени са основните процеси протичащи с нефта в морето и използваните методи и средства за борба срещу нефтеното замърсяване.

Ключови думи: Замърсяване, нефт, нефтопродукти, петролни разливи.

УВОД

При разлив нефтът образува мазно петно, което се носи от вятъра и течението, като в последствие се разбива на по-малки петна (парчета), обикновено изпъстрени с относително тънки лъскави зони, и се распръсва върху области, които с течение на времето стават значително по-големи. При промяна посоката на вятъра нефтът, който вече е отложен на брега, може отново да навлезе в морето. След оставане за определено време в морето нефтът може да се смеси с водорасли и отпадъци.

Различават се три основни групи нефтопродукти, в зависимост от външният вид, когато плават на повърхността на морето:

• 
  Леки рафинирани продукти(петрол, газ, нефт, керосин), които се разпростират равномерно в ърху големи пространства и претърпяват силно изпаряване и бързи процеси на естествено разсейване, често водещи до пълното им изчезване в рамките на 2-3 дни. Те образуват тънък лъскав слой.
  
• 
  Тежки рафинирани продукти(гориво №6 и повечето видове нефтени горива, използвани от търговските кораби), които имат голям вискозитет. Те се разпростират по-бавно и не изчезват по естествен път. Такива продукти образуват тъмни, по-дебели петна, разделени междинни тънки лъскави зони.
  
• 
  Суров нефт, чиито характеристики и поведение значително се различават според вида и произхода им. Обикновено те бързо се разбиват на тъмни, по-плътни зони, изпъстрени с междинни тънки лъскави зони.
  

Блясъкът се причинява само от малки количества нефт, но пък е най-добре видимото доказателство за замърсяване. Често дебелите петна се откриват по средата или по посока на вятъра от зона, покрита с блясък(сребрист, сив или дъговиден).

Дебелите петна представляват големи количества нефт. Обикновено черни или тъмно кафяви в ранните стадии на замърсяването, повечето видове суров нефт и тежки рафинирани продукти под влиянието на морското движение(вълните) показват тенденция към образуване на Водно-нефтени емулсии, наричани обикновено “шоколадов мус”, които се движи като кафяви, червени, оранжеви или жълти петна.

В таблица са представени отношенията между външния вид(цветa) на нефтеното петно, приблизителната му дебелина и приблизителния обем на нефта(в кубически метра) в разлива на единица повърхност(квадратен километър).

Нефтът е изфраден от широк спектър въглеводороди, вариращи от силно летливи компоненти, като пропани бензен, до по-сложни,тежки компоненти, каквито са битуми,асфалтени, смоли и парафини. Съставът и свойствата на нефтаса различни в зависимост от неговия произход. Рафинираните продукти, като бензин и други горива представляват фракции на нефта.

Съдбата на нефтения разлив зависи от множество фактори като количеството на разлетия нефт, неговите първоначални физико-химичнихарактеристики, преобладаващото време и състоянието на морето и дали нефтът остава в морето или се придвижва към брега.

След изливането му в морето нефтът обикновеносе разбива и разсейва във времето. Разсейването е резултат от различни физични и химични процеси, променящи компонентите, които го изграждат. Осемте най-важни процеса, протичащи след разлив на нефт, са описани накратко по-долу и илюстрирани на Фигура 1.

Веднага след разливането му, нефтът започва да се разстила по морската повърхност, първоначално като единично петно. Скоростта, с която протича процеса, зависи преди всичко от вискозитета на нефта. Скоростта на разстилане се определя и от преобладаващите условия, като температура, водни течения, приливи и отливи и скорост на вятъра. Колкото по-сурови са условията, толкова по-бързо е разстилането на нефтеното петно.

По-леките компоненти на нефта се изпаряват в атмосферата.Изпареното количество и скоростта на изпарение зависят от летливостта на нефта и метеорологичните условия. Например, бензинът, керосинът и дизеловото гориво-леките фракции на нефта се изпаряват почти напълно за няколко дни, докато тежкото корабно/котелно гориво се изпарява в много малка степен. Обикновено, компонентите с точка на кипене под 200⁰С биха се изпарили в първите 24 часа. Изпарението се ускорява при наличие на силно вълнение, висока скорост на вятъра и висока околна температура.

Вълните и турболентността на морската повърхност предизвикват разкъсване на петното на фрагменти и капки с различни размери. Те се смесват с горните слоеве на водата. По-малките капки остават суспендирани във водата, а по-големите се стремят да се издигнат обратно на повърхността, където се съединяват с други, формирайки нефтено петно отново или се разстилат във вид на тънък филм на повърхността.

Тъй като диспергирането на нефта води до увеличаване на контактната повърхност, то улеснява други естесътвени процеси като разтваряне, биоразграждане и утаяване.

Емулгиране

Емулгирането е процес, при който капчици морска вода се диспергират в нефта. Така получена емулсията има голям вискозитет и е много по-устойчива от нефта. Образуването на такива емулсии води до увеличаване на обема на замърсителя три до четири пъти. Това забавя процесите, определящи разсейването на нефта. Нефт със съдържание на асфалтени, по-високо от 0.5% образува стабилна емулсия, която мойе да остане непроменена в продължение на няколко месеца.

Някои компоненти на нефта се разтварят в морската вода. Това зависи от състава и състоянието на нефта и протича най-бързо, когато нефтът е фино диспергиран във водния слой.Най-добре разтворими в морска вода са леките ароматни въглеводороди като бензен и толуен. Тези компоненти, обаче, са от първите които се изпаряват. Ето защо, разтварянето е един от най-маловажните процеси.

Нефтът реагира химически с кислирода, което води до получаването на водоразтворими продукти или до образуване на устойчиви компоненти, наречени катрани. Този процес се подпомага от слънчевата светлина, но може да се каже, че окислението на нефта е твърде бавен процес, дори при силно слънце. Катрани се образуват при окисление на нефта в дебел слой и при висок вискозитет на нефтаили емулсията. Този процес формира външна предпазна обвивка от тежки компоненти, което води до по висока устойчивост на нефта като цяло.

Някои тежки нефтопродукти имат плътност, по-висока от 1000 kg/m³. Те потъват в прясно или слабо солена вода. Морската вода има плътност около 1025 kg/m³, а многомалко типове нефт са достатъчно плътни така, че техните тежки фракции да потъват в морската вода. Потъване обикновено се наблюдава при адхезия на частици от утайки или органична материя към нефта. Нефт, изхвърлен на пясъчни брегове, се смесва с пясък и други седименти. Ако такава смес бъде по-късно отмита от брега обратно в морето, тя би се утаила след това.

Морската вода съдържа широк спектър микроорганизми или микроби,които могат напълно или частично да разградят нефта до водоразтворими компоненти и евентуално до въглероден диоксид и вода. Някои компонентиобаче, са много устойчиви спрямо атакуващите бактерии и не се разграждат.

Основните фактори, влияещи върху ефективността на биоразграждането са нивата на хранителните елементи(азот и фосфор) във водата, температурата и нивото на разтворения във водата кислород. Образуването на нефтени капчици увеличава повърхността на нефта и оттук-повърхността, достъпна за биоразграждане.

Процесите на разстилане, изпарение, разсейване,емулгиране и разтваряне на най-важните за първия период след разлива, докатослед това, от особено значение са окисляването, утаяването и биоразграждането, които определят и окончателната съдба на разлетия нефт.[3].

Според произхода си източниците се определят като:

• 
  Брегови-индустриални и битови, които суставляват около 37% от общото количество постъпили нефтопродукти в морската среда;
  
• 
  Атмосферни източници-съставляват около 9% от общото количество постъпили нефтопродукти в морската среда;
  
• 
  Естествени-Съставляват 7 % от общото количество постъпили нефтопродукти в морската среда;
  
• 
  Нефтени платформи за добив на суров петрол съставляват около 2 % от общото количество постъпили нефтопродукти в морската среда;
  
• 
  Корабоплаване, делът на замърсяване от корабоплаване съгласно световната статистика е около 45 %, от която 12 % се дължи на инциденти с танкери и 33% се падат на рутинните корабни операции.[4]
  

Борбата срещу нефтеното замърсяване на Черно море е твърде сложна и изисква усилията на всички държави, които ползват неговата акватория.

Нефтеното замърсяване и нефтените разливи се признават за един от най-големите проблеми за морската среда в Черно море. Наличието на риск предвид натоварения трафик изисква координиране на ресурсите за борба при аварийни ситуации на национално и регионално ниво.

Букурещката конвенцията 1992 за опазване на Черно море от замърсяване и Австрийния протокол за сътрудничество в борбата със замърсяването на околната среда с нефт и други вредни вещества в аварийни ситуации към нея, дават законова рамка за действия, свързани с регионалното сътрудничество в борбата срещу морското замърсяване в резултат на инциденти.

През октомври 1996 г. на конференция на министрите в Истанбул е приет Стратегически план за действие за възстановяване и опазване на Черно море. С него са създадени принципи, политики и действия за аварийно планиране и реагиране и са установени ясни цели и срокиве за испълнение на регионалния авариен план.

На Конференцията на дипломатите за опазването на Черно море от замърсяване Черноморските страни, чрез Комисията от Истанбул, в съответствие с Резолюция 1, приеха текста на Протокол към Букурещката конвенция, касаещ трансграничното движение на опасни отпадъци и коопериране в борбата в нелегалния им трафик. Според този Протокол всяка страна, включена в него, поема ангажимент да предотвратява замърсяването на околната среда на Черно морес опасни бещества и материали от какъвто и да е източник, както и да се кооперира в борбата със замърсяването в аварийни ситуации и за опазване на живите морски ресурси. Този протокол е в процес на разработване[5].

Планът е одобрен с цел да се приложи член IX на Букурещката конвенция и член 2 на аварийния протокол и представлява Анекс към аварийния протокол.

Общата задача на плана е да организира своеврвменно и ефективно реагиране на големи разливи от нефт, които засягат или има вероятност да засегнат зоната на отговорност на една или повече от договарящите се страни и да улеснят сътрудничеството в областта на готовност и реагиране на замърсяване с нефт.

Направения преглед на възможностите за петролни разливи и други нефтопродукти в Черно море показва, че рисковете за подобни инциденти не са малки. Създадената организация за предотвратяване и ликвидиране на последствията от разливи се нуждае от осъвременяване, модернизиране на силите и средствата, с които разполагат, както и поддържане ма постоянен мониторинг за наличие на замърсяване от петролни съединения. В международен аспект този въпрос стои актуалността му се увеличава, доколкото Черно море е морски път за транспортиране на особено големи количества нефт и нефтопродукти. Усилията на всички приморски страни би трябвало да се насочат за създаване на международна прганизация за оперативни действия при ликвидиране на ситуация от петролни разливи, тъй като последствията в затворено море ще бъдат с непредсказуем характер[6].

1. 
   MARPOL – 1973/1978. Международна конвенция за предотвратяване на замърсяванията от кораби.
   
2. 
   Карагьозов, Х.,Караиванова, М.,Иванов, В. Преглед на потоците и други замърсители в пристанище Бургас. Сборник екологичен мениджмънт на пристанищни райони, 2004, стр. 129.
   
3. 
   Стоянов, С.,Козарев, Н.,Илиева, Н. Замърсяване на водите и мениджмънт на отпадъците в пристанищни райони. Сборник екологичен мениджмънт на пристанищни райони, 2004, стр. 197-199.
   
4. 
   Карагьозов, Х.,Караиванова, М.,Иванов, В. Преглед на потоците и други замърсители в пристанище Бургас. Сборник екологичен мениджмънт на пристанищни райони, 2004, стр. 130-131.
   
5. 
   Стоянов, С.,Терлемезян, Е. Българско международно право за екологичен мениджмънт на пристанищни райони. Сборник екологичен мениджмънт на пристанищни райони, 2004, стр. 48.
   
6. 
   Карагьозов, Х.,Караиванова, М.,Иванов, В. Преглед на потоците и други замърсители в пристанище Бургас. Сборник екологичен мениджмънт на пристанищни райони, 2004, стр. 139.