Воздействие нефти на гидросферу земли

Министерство общего и профессионального образования

Российской Федерации

Пермский государственный университет

Кафедра охраны природы и окружающей среды

Воздействие нефти на гидросферу Земли

Курсовая работа по дисциплине

«Общая экология» студентки 4 курса

заочного отделения специальности

«Охрана окружающей среды»

группы № 5

О.П. Султановой

Научный руководитель:

Кандидат наук, доцент Э.А. Бурматова

Пермь 2002

Оглавление

Оглавление…………………………………………………………………… 2

Введение……………………………………………………………………… 3

Раздел I. Нефть и источники попадания ее в водоемы……………………. 6

1.1. Химический состав нефти……………………………………………. 6

1.2. Источники загрязнения гидросферы нефтяными углеводородами… 8

1.2.1. Обычные транспортные перевозки……………………………. 9

1.2.2. Аварии при транспортировке и добычи нефти……………….. 10

1.2.3. Вынос рек, промышленные и бытовые стоки………………… 12

1.2.4. Природные источники нефти………………………………….. 14

Раздел II. Поведение нефти в водной среде………………………………… 15

2.1. Характер растекания нефти по поверхности водоемов…………….. 16

2.2. Разложение нефти под воздействием бактерий и окисления………. 18

2.3. Влияние физических параметров окружающей среды на скорость

разложения нефти в воде……………………………………………… 20

2.4. Влияние донных отложений на распад углеводородов……………… 20

2.5. Образование нефтяных комочков в воде…………………………….. 23

Раздел III. Биологические и физические изменения, обусловленные

загрязнением гидросферы нефтью………………………………. 25

3.1. Отравление с летальным исходом……………………………………. 26

3.2. Нарушение физиологической активности…………………………… 28

3.3. Обволакивание живого организма нефтепродуктами………………. 28

3.4. Болезненные изменения, вызванные внедрением углеводородов в

организм……………………………………………………………….. 30

3.5. Изменения в биологических особенностях среды обитания……….. 32

Заключение…………………………………………………………………… 34

Список используемой литературы………………………………………….. 36

Введение

Сырая нефть впервые была добыта в значительных количест¬вах в 1880 г. С тех пор ее добыча росла экспоненциально и сейчас превышает 3,2-1012 л ежегодно (в мире). Очищенные нефтяные продукты постоянно расходуются на удовлетворение более 60% мировых энергетических потребностей. В связи с этим практичес¬ки невозможно применять продукты в таких количествах без не¬которых потерь. Количество таких потерь, предусмотренных или случайных, постоянно растет, и загрязнение моря, как сырой нефтью, так и продуктами ее переработки сейчас является предме¬том серьезного беспокойства.

Основная цель моей работы – исследовать характер влияния нефти и нефтепродуктов на гидросферу Земли и оценить последствия этого влияния на водные организмы.

Так как, в настоящее время, нефтепродукты являются одним из важнейших энергоносителей для Человечества, и тенденция продлится, как минимум, на ближайшие 20 лет, проблема попадание нефти в гидросферу Земли остается достаточно актуальной.

Загрязнение континентальных и океанических вод углеводоро¬дами является в настоящее время одним из основных видов загряз¬нения гидросферы современным цивилизованным обществом. Тот факт, что существуют районы моря, где нефтеналивным судам разрешено сбрасывать воду после промывки танков, попирает все основы океано¬графии. Эта проблема стоит особенно остро в зонах эстуариев, где, несмотря на обилие рыбы, ее невозможно употреблять в пищу из-за неприятного вкуса, который придает ей нефть. Кроме того, действие углеводородов нарушает экологическое равновесие замкнутых морей.

Углеводородное загрязнение возникает в результате многих фак¬торов, связанных с добычей нефти, ее транспортировкой танкерами и использованием нефтепродуктов топлива и смазочных материалов.

Загрязняется ли масса воды, когда на нее непосредственно воздействует человек, или ее следует классифицировать как за¬грязненную только тогда, когда впервые нарушается экологиче¬ская структура? Гидросфера является динамической системой, в которой поддерживается биохимическое равновесие, и в нормаль¬но функционирующей водной системе, несомненно, имеются боль¬шие резервы для ассимилирования отходов. Однако во многих ме¬стах эти резервы настолько исчерпаны или истощены, что ряд водных систем чрезмерно загрязнен. До того, как это загрязнение становится легко обнаруживаемым, равновесие уже нарушено и экологическая структура может быть серьезно повреждена. При¬мерами таких водных систем, где загрязнение стало заметным или становится все более заметным, являются Адриатическое, Балтий¬ское и Средиземное моря, реки Темза, Рейн и Сена, а также Ве¬ликие озера в США и Канаде. Но динамические системы облада¬ют замечательной способностью регенерации и при осторожном и продуманном планировании даже наиболее сильно загрязненные водные системы могут быть возвращены вновь к активному и пол¬ному их использованию. Примером регенерации речного режима в крупном масштабе является успешное восстановление устья Темзы.

В специфическом случае, каким является прибрежная экологи¬ческая система, одним из важнейших факторов, который учиты¬вается при составлении различных прогнозов, становится влияние загрязнения на жизнь моря. Известно, что подавляющее большин¬ство рыб и других, вылавливаемых для продажи организмов, раз¬множаются и проводят начальный период развития на мелко¬водье: в устьях рек, заливах и в прибрежной водной системе. Не¬которые глубоководные рыбы, например атлантический лосось, мигрируют из соленой воды в пресноводные реки метать икру. Многие ракообразные и им подобные размножаются в приливных зонах и проводят свою жизнь на мелководье. Таким образом, бес¬порядочная свалка отходов наибольшее влияние оказывает на продуктивность этих жизненно важных районов.

Эти районы сравнительно невелики и связаны с существовани¬ем геологических структур, называемых континентальными шель¬фами. Последние занимают 7,5% площади океанов, приблизи¬тельно 18% всей земной поверхности и содержат около 0,2% все¬го количества воды. В настоящее время исследовано менее 15% площади шельфов и изучено менее 10% течений циркулирующих прибрежных вод. Однако, несмотря на это такие районы интенсив¬но используются для сброса отходов, в том числе содержащие и нефтепродукты.

Для достижения цели моей работы необходимо решить ряд задач:

1. Дать характеристику нефти, как химического соединения различных углеводородов.

2. Проранжировать основные источники попадание нефти в гидросферу и оценить степень их влияния.

3. Описать процесс превращения и распада нефти и нефтепродуктов в воде.

4. Охарактеризовать влияние нефти и нефтепродуктов на водные организмы.

Изученность проблемы влияния нефти и нефтепродуктов на гидросферу увеличивается пропорционально количеству углеводородов попадающих в Мировой океан, так как исследование свершившихся фактов позволяет оценить реальность данного влияния.

Данная тема описывается практически в любой литературе по экологии (Ф. Рамад, «Основы прикладной экологии»; А.М. Владимиров, «Охрана окружающей среды»), но достаточно глубоко описаны процессы, происходящие в воде с нефтью людьми, специально занимающимися этой проблемой (И.А. Шалыгин и др., «Исследование процессов при сбросе отходов в море»).

Раздел I. Нефть и источники попадания ее в водоемы

1. 1. Химический состав нефти

Прежде, чем говорить о влиянии нефтепродуктов на окружаю¬щую среду, логично рассмотреть химический состав нефти, так как и ее миграция в окружающей среде, и результирующее воз¬действие ее на флору и фауну зависят от природы индивидуаль¬ных химических компонентов.

Сырая нефть является смесью химических веществ, содержащей сотни компонентов. Сложность химического состава совпадает с нашими представлениями об образовании нефти. Установлено, что нефть образовалась в результате дли¬тельного теплового, бактериологического и химического воздействия на органи¬ческие остатки растительных и животных организмов. Разумно ожидать, что нефть будет обладать, по крайней мере, частично, сложной химической природой тех материалов, из которых она образовалась. Более 75%, общего состава нефти приходится на углеводороды; кроме них в нефти в наибольших количествах со¬держатся сера, азот и кислород: до 4% серы, 1 % азота и несколько меньше кислорода. Эти добавочные элементы обычно входят в состав молекул углево¬дорода.

Основное различие между нефтью, добытой в различных географических районах, обусловлено не химическим составом, а содержанием отдельных компо¬нентов; последнее и влияет на химические и физические свойства сырой нефти. Некоторые нефтепродукты почти бесцветны, в то время как другие имеют черную, янтарную, коричневую и зеленую окраску. Некоторые нефтепродукты имеют приятный запах, похожий на запах эфира, скипидара и камфоры. Некоторые нефтепродукт имеют очень неприятный запах, обычно вызываемый присутствием серосодержащих компонентов. Биологические и химические свойства различных углеводородов существенно различаются, поэтому, при оценке влияния компо¬нентов нефти на окружающую среду необходимо