Последние часы подготовки купола, который планировалось установить над скважиной, чтобы остановить утечку. Попытка не удалась. Фото: WWW.BP.COM
Асфальтовый берег
Через 10 минут после разлива одной тонны нефти на воде образуется пятно толщиной 10 миллиметров. Со временем пленка становится все тоньше, а пятно — все шире: тонна нефти может покрыть 12 км2 воды. Какая-то часть разлитой нефти быстро опускается на дно: в крайних случаях, как говорит член-корреспондент РАН, профессор Алексей Дедов из РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина, это может быть 10–30%. Потом какое-то ее количество может подняться вверх, и тогда начинается вторичное загрязнение моря.
«Нефть может покрыть дно плотным слоем, похожим на мазут, — объясняет Дедов. — И там, внизу, все сразу погибает». Это означает, что нарушается вся экосистема моря. Скажем, водоросли — это важная часть меню многих видов рыб. Нет их — нет и рыбы. А как известно из школьного курса зоологии, исключение какого-то звена может привести к гибели всей пищевой цепи.
Достигнув берега, нефть смешивается с песком, камнями и гравием, образуя плотную массу наподобие асфальта, толщиной в несколько сантиметров и шириной в несколько десятков, а то и сотен метров. Этот «асфальт», если его не убирать, сохраняется более 10 лет. Так было на берегах Магелланова пролива, где в 1974 году в результате крушения танкера Metula в море вылилось около 50 000 тонн нефти. Часть ее попала на сушу, а так как масштабных очистительных работ там не проводили, нерукотворный «асфальт» покрывал побережье более 15 лет.
Рано или поздно природа берет свое и разрушает такие образования. Но люди тем не менее всеми силами стараются не допустить разлитую нефть до берега, а уж если она туда попала, то убрать ее как можно скорее. Нефть не только образует корку на поверхности земли, но и проникает вглубь — по подземным ходам, прорытым червями, по убежищам моллюсков, по корням растений. И убивает их всех. Со временем эти ходы разрушаются и нефть оказывается погребенной в анаэробных (бескислородных) условиях, в которых она разлагается очень медленно. Жизнь в этом месте замирает и без участия человека может уже никогда не возродиться.
К ликвидации нефтяных пятен привлекли даже «креветочный флот», сменивший тралы для криля на нефтесборники. Фото: AP/FOTOLINK
Универсальная отрава
Пленка нефти на поверхности мешает газообмену между водой и воздухом, и живые существа погибают от недостатка кислорода. Мало того, они попросту травятся нефтью — и те, кто получает дозу нефти в чистом виде, и те, кому она достается вместе с предыдущим звеном пищевой цепи. В желудки детенышей нефть попадает с молоком матери. А отравленные птицы откладывают меньше яиц. Кроме того, скорлупа яйца становится тоньше, и птица может раздавить его при насиживании.
Пары нефти повреждают дыхательные пути животных, вызывают гиперемию, эмфизему и пневмонию. Эти пары раздражают глаза, животное может потерять зрение, не сумеет охотиться, а это тоже означает смерть. К тому же нефть угнетает иммунную систему птиц и животных, что зачастую приводит к развитию бактериальных или грибковых инфекций.
Тяжелые фракции нефти (они остаются на воде после испарения легких) покрывают все живое липким слоем. Этот слой лишает птичьи перья и шкуры животных их водоотталкивающих свойств и вызывает переохлаждение. Из-за слипшихся перьев птицы становятся легкой добычей хищников. Бывает, что птица тонет — вода не выдерживает тяжести ее оперения. Тонут и котики : их ласты слипаются, и они лишаются возможности плавать. Кстати, обычно детеныши морских котиков и их родители узнают друг друга по запаху. Если их шкуры испачканы нефтью, запахи искажаются, родители отвергают молодое поколение, и маленькие котики голодают и гибнут. Одним словом, разлившееся нефтяное пятно желательно уничтожить как можно скорее. Как это сделать?
На воде: раздробить и уничтожить
Когда на поверхности океана появляется нефтяное пятно, его с самолетов покрывают диспергентами. Это химические вещества с определенными поверхностно-активными свойствами, благодаря которым нефтяное пятно превращается в мелкодисперсную эмульсию — миллиарды нефтяных капель. Океан начинает «дышать», а у бактерий, способных разлагать нефть до углекислого газа, появляется дополнительное место, где можно обосноваться и приняться за дело. Беда в том, что диспергенты тоже токсичны и тоже, как и нефть, наносят океану вред.
Альтернатива — сорбенты, вещества и материалы, впитывающие нефть, например резиновая крошка. К сожалению, крошка, пропитавшаяся нефтью, постепенно опускается на дно. Если ее не собрать с поверхности до того, как она уйдет в толщу вод (а собрать ее не всегда возможно), то поглощенная ею нефть будет служить источником длительного загрязнения океана.
«Сейчас появляются новые нетканые материалы с очень высокой сорбционной емкостью, нанополотенца, — говорит профессор Дедов. — Их опускают на нефтяное пятно, а затем отжимают, как половую тряпку. В своей лаборатории мы разработали такое нанополотенце, которое может избирательно впитывать нефть из воды, что существенно повышает КПД сорбента. Представьте себе, что вы подтираете лужу, в которой вода смешалась, допустим, с чернилами, и тряпка «выбирает» из лужи чернила, а воду оставляет в покое. Вот так работает и наш сорбент. Но это пока пионерская работа, она еще не внедрена в производство».
Слова «нефть», «залив» и «катастрофа» не первый раз оказываются рядом. На снимке: борьба с нефтяными пожарами в Кувейте во время войны в Персидском заливе. Фото: STEVE MCCURRY/MAGNUM PHOTOS/AGENCY.PHOTOGRAPHER.RU
На суше: сжечь и скормить бактериям
Со временем залитая нефтью почва восстановится, даст жизнь новым бактериям и новым растениям, но на это уйдут годы. Люди ждать не хотят, поэтому они применяют разные способы рекультивации почвы. Для начала верхний, залитый нефтью слой (в среднем около 20 сантиметров) снимают и вывозят на специальные полигоны, где, промывая, отжигая или обрабатывая сорбентами, его очищают от нефти. Затем в почву вносят специальные микроорганизмы, способные разлагать нефть и нефтепродукты до углекислого газа, и удобрения, необходимые для их жизнедеятельности. Бактерии «доедят» ту нефть, которую не удалось убрать механически. Процесс восстановления почвы может длиться несколько лет. Когда он закончится, почву вернут на ее законное место.
Заметим, что в тех случаях, когда на землю попало не так много нефти, верхний слой не снимают. Его можно восстановить и без этого: нужно глубоко, на 30–40 сантиметров, взрыхлить почву для улучшения аэрации и опять-таки внести туда удобрения и микроорганизмы. Чаще всего это бактерии родов Rhodococcus, Pseudomonas и Arthrobacter. Собственно, они и так живут в земле. Как только возникает разлив, они сами моментально увеличивают свою численность в зоне катастрофы в несколько тысяч раз, берутся за дело и начинают уничтожать нефть. Чтобы ускорить процесс, к ним добавляют бактерии, выращенные в лаборатории. Чаще всего это не один какой-то вид, а биопрепараты — смешанные культуры упомянутых выше углеводородокисляющих бактерий. Смешанные культуры используют потому, что нефть состоит из многих компонентов, и на разных стадиях процесса разложения ее поедают разные бактерии. А кислород и удобрения, проникая в землю, помогают им в «спасательных работах».