Загрязнение вод северных морей стоками нефти и химических соединений, а также морским транспортом

Основными источниками загрязнения вод Арктики являются:

— суда речного и морского флотов;

— материковый сток;

— добыча полезных ископаемых на шельфе;

— дальний перенос загрязняющих веществ морскими течени­ями;

— перенос загрязняющих веществ атмосферными потоками;

— захоронения радиоактивных отходов и ядерных реакторов⁸.

При этом необходимо учитывать, что природные условия аква­тории Северного Ледовитого океана являются важным фактором распределения и накопления загрязняющих веществ. Такие гидро­логические особенности океана, как глубина, скорость и направле­ние течений, температура, соленость, стратификация вод, речной сток и общий водный баланс, способствуют существенному раз­бавлению стоков и интенсивному осаждению загрязняющих ве­ществ, надолго сохраняющихся в морских экосистемах. Западный перенос атмосферных масс (вместе с Гольфстримом) способству­ют транспортировке загрязняющих веществ из Западной Европы в западный сектор Российской Арктики. Топография дна океана, скорость осадконакопления определяют характер распределения загрязняющих веществ в донных отложениях.

Наиболее опасными загрязнителями морей Арктики являются тяжелые металлы (ТМ), нефтяные углеводороды (НУ), хлороргани- ческие соединения, детергенты, радионуклиды, полиароматиче- ские углеводороды (ПАУ).

В группу тяжелых металлов входит большое число химических элементов, удельная плотность которых больше 5 г/куб. см. Тяже­лые металлы обладают биологической активностью. Попадая в ре­зультате антропогенной деятельности в природные среды, многие из них могут накапливаться в живых организмах до концентрации, способной оказывать на них токсическое воздействие. К числу наи­более токсичных для биоты тяжелых металлов относятся свинец, кадмий, ртуть, мышьяк, медь, цинк, ванадий, кобальт, хром и др.

Источники поступления тяжелых металлов в арктические моря могут быть природного или антропогенного происхождения.

К первым относится речной сток. Химические элементы попа­дают в воду в растворенном и взвешенном виде в результате хи­мического и физического выветривания пород и почв водосбора; со стоком подземных вод; атмосферными выпадениями; при эро­зии берегов и дна, за счет поступления богатых металлами иловых вод из донных отложений, а также при водообмене с другими во­доемами.

Антропогенными источниками поступления тяжелых металлов в арктические моря являются разработки месторождений руд, не­фти, газа, промышленные, перерабатывающие и ремонтные пред­приятия (особенно металлургические заводы), автомобильный, авиационный и морской транспорт, сельское хозяйство, морские порты, муниципальные стоки городов, санаторно-курортные ком­плексы и т.д. Особенно заметные и разнообразные антропогенные воздействия испытывают экосистемы Белого, Баренцева и Карско­го морей.

Существенный вклад в загрязнение моря нефтью вносят ава­рийные разливы топлива, периодически имеющие место в различ­ных регионах Арктики. Только на Норвежском шельфе в течение одного 1994 г. было зарегистрировано 365 случаев утечки нефти, а общее количество вылившейся нефти составило 55 т⁹.

В морской воде нефть существует в виде поверхностных пле­нок, истинных и коллоидных растворов, эмульсий, нефтяных агре­гатов. Предельно допустимая концентрация (ПДК) НУ в морской воде составляет 0,05 мг/л. Следует особо отметить, что отрица­тельные биологические эффекты нефтяного и иного загрязнения наиболее ощутимы в полярных экосистемах. Это обусловлено тем, что низкие температуры воды и воздуха тормозят естественные процессы химического, биохимического и микробиологического окисления углеводородов даже в летний период¹⁰.

До начала реализации крупномасштабных проектов разведки уг­леводородного сырья на шельфе Баренцева и Карского морей пря­мое поступление сырой нефти на морские акватории имело крайне ограниченный характер. Оно не может рассматриваться как фактор, существенно осложняющий экологическую обстановку в регионе, так как действующие районы нефтедобычи и трассы магистральных нефтепроводов находятся значительно южнее.

Однако необходимо учитывать, что освоение месторождений углеводородного сырья в Арктическом регионе в последний пери­од стало важным элементом государственной стратегии развития многих стран мира.

Возникающие в связи с этим потенциальные источники загряз­нения условно делятся на три группы:

1. Технологические загрязнения при бурении скважин, обуст­ройстве месторождений, погрузке-разгрузке сырья, эксплуатации трубопроводов, танкерного и вспомогательного флота и т.д. Интен­сивность загрязнений будет зависеть от технического состояния оборудования и культуры производства.

2. Разливы нефти и конденсата в аварийных ситуациях при бурении поисково-разведочных скважин, при эксплуатации ледо­стойких платформ, при транспортировке сырья трубопроводами и танкерами и т.д. Сложность ситуации на арктических морях Рос­сии, вследствие наличия дрейфующего ледяного покрова, айсбер­гов, значительно выше, чем, например, на безледовой акватории Северного моря.

3. Поступление нефтепродуктов в морскую воду вследствие нарушений геологической среды, связанных с работами по нефти и газу. Сюда относятся как выделения природных компонентов из недр (например, разгрузка залежей газовых гидратов при измене­нии термобарических условий), так и техногенные выделения, свя­занные с авариями донных сооружений вследствие геологических причин (подводное оползание, термокарстовые явления, вымыва­ние грунтов и т.д.)¹¹.

С учетом этого становится очевидной необходимость заблаго­временной подготовки сил и средств для ликвидации возможных разливов нефти в процессе освоения морских месторождений. Го­товность к использованию современных технических средств лик­видации нефтяного загрязнения в арктических морях важна еще и потому, что исследователями зафиксирован факт замедления бактериального разложения нефтяных углеводородов при низких температурах водной среды.

Неспособность морских организмов справляться с нефтяными углеводородами по мере их поступления в морскую среду приво­дит к накоплению данных загрязнителей и, как следствие, к дегра­дации или гибели арктических сообществ. Одновременно с этим было замечено, что активность некоторых полярных углеводород- окисляющих бактерий увеличивается с повышением уровня за­грязнения. Подобная реакция наиболее очевидна для бактерий вида Rhodococcus erythropolis (в загрязненной акватории их чис­ленность может достигать 80—100% от общего количества углево- дородокисляющих микроорганизмов). Ведущая роль родо кокков в загрязненных экосистемах связана с высокой способностью этих бактерий к окислению углеводородов, а также с их феноменальной устойчивостью к неблагоприятным факторам внешней среды.

Однако наличие родококков может служить надежным индика­тором нефтяного загрязнения. Учитывая высокую степень устой­чивости данных микроорганизмов к экстремальным факторам вне­шней среды, можно предположить возможность их использования в качестве нефтеокисляющих препаратов, уменьшая, тем самым, границы применения искусственно синтезированных соединений, которые часто наносят больший вред морским экосистемам (осо­бенно полярным), чем сама нефть¹².

Помимо нефтедобывающего комплекса, значительный вклад в загрязнение арктических морей вносят речной сток и пере­нос морскими течениями. Загрязнение рек Сибири, начиная с 1970-х годов, возросло на 50%, что сказалось на уровне загрязне­ния арктических морей России. Это касается хлорорганических пестицидов (ХОП) и полихлорбифенилов (ПХБ), основная мас­са которых привносится в арктическую морскую среду речным и материковым стоком, морскими течениями из других акваторий (например, Гольфстримом — в Баренцево море), а также из атмо­сферы. ПДК большинства ХОП, в том числе ДДТ и его метаболитов ДДД и ДДЭ, ГХЦГ (гексахлорциклогексан) составляют 0,01 мкг/л.

Наиболее опасным для арктических акваторий считается хи­мическое нефтяное загрязнение, поскольку низкие температуры окружающей среды способствуют замедлению процесса деграда­ции нефти и как следствие — накоплению нефтяных углеводородов в морских организмах. При контакте нефти со льдом еще более за­трудняется процесс ее разложения. Фотохимическое и бактериаль­ное разложение нефти подо льдом идет медленнее ввиду ограничен­ного притока кислорода и низкой (отрицательной) температуры.