3.5.6 Озера и реки
Озера и закрытые водоемы отличаются процентным содержанием соли - от пресных (менее 0.5 миллионной доли) до сильно соленых (40 миллионных долей). Озера сильно отличаются по размерам, конфигурации и характеристикам воды, поэтому влияние разлитой нефти и биологические последствия трудно предсказать. Мало известно о влиянии и последствиях разливов нефти на экосистему пресных вод. Недавно опубликован обзор, касающийся этой проблемы. Ниже приведены некоторые важные наблюдения об озерах:
- Химические и физические особенности нефти должны быть аналогичны тем, которые встречаются в океанах.
- Уровень изменений и относительная важность каждого механизма изменений может отличаться.
- Влияние ветра и течений снижается с уменьшением размеров озер. Небольшие размеры озер (в сравнении с океанами) усиливают вероятность того, что разлитая нефть достигнет берега при относительной устойчивости погоды.
Реки - это подвижные пресные воды, которые отличаются по длине, ширине, глубине и водным характеристикам. Общие наблюдения за реками:
- Из-за постоянного движения воды в реке даже небольшое количество разлитой нефти может повлиять на большую массу воды.
- Разлив нефти имеет значение при соприкосновении с берегами рек.
- Реки могут быстро переносить нефть во время паводка, который по силе равен морскому приливу.
- Мелкие воды и сильные течения некоторых рек могут способствовать проникновению нефти в толщу воды.
Наиболее подверженными разливам нефти на озерах и реках являются птицы, такие как: утки, гуси, лебеди, гагары, чомги, погоныши, лысухи, бакланы, пеликаны, зимородки. Наиболее высокая концентрация этих видов в северных широтах наблюдается в пред - и миграционный периоды. В южных широтах наиболее высокая концентрация этих птиц отмечается в зимний период. Бакланы и пеликаны также оседают колониями для гнездовья. Ондатры, речные выдры, бобры и нутрии - млекопитающие - наиболее подверженные воздействию загрязнения.
Рептилии и земноводные становятся жертвами разливов нефти, когда сталкиваются с ней в мелких водах. Яйца земноводных, отложенные в близости с водной поверхностью мелких вод, также подвержены влиянию нефти.
Взрослые рыбы гибнут в мелких водах ручьев, куда попадает нефть. Виды, населяющие мелководье у побережья озер и рек, также несут потери. Смертность рыбы в реках трудно определить, т.к. погибшая и покалеченная рыба выносится течением. Фитопланктон, зоопланктон, икра/личинки в непосредственной близости с водной поверхностью озер также подвержены влиянию нефти. Водяные насекомые, моллюски, ракообразные и другие представители флоры и фауны могут подвергаться серьезному влиянию нефти в мелководных озерах и реках. Много погибших и покалеченных пресноводных уносится течением.
Нефтяные пятна препятствуют контакту и взаимодействию системы гидросфера - атмосфера, что оказывает влияние на физико-химические и биологические процессы в водной среде. Особенно опасны попадания больших объемов нефти в воды высоких широт. При низких температурах разложение нефти идет медленно и нефть, сброшенная в холодные моря, может сохраняться до 50 лет.
Наиболее существенными физико-химическими показателями, определяющими поведение нефтяных углеводородов в воде, являются интенсивность испарения из воды и растворение в воде. Летучесть химического соединения, зависящая от упругости его паров, определяет один из главных источников поступления в атмосферу и может приводить к его распространению на больших территориях.
Углеводороды существенно различаются по своей способности мигрировать в газовую и водную фазы. Установлено, что лишь 1-3% сырой нефти растворяется в воде, а испаряется от 10 до 40% и, в первую очередь, это относится к низкомолекулярным алифатическим и ароматическим углеводородам. Значения времен, в течение которых испарится (te) или растворится (td) половина попавшего в воду вещества для отдельных углеводородов, представлены в таблице 15.
Токсикологический аспект анализа рисков предусматривает наличие информации о токсичности компонентов нефти и нефтепродуктов для различных видов гидробионтов. Индивидуальные нефтяные углеводороды сильно различаются по своим токсическим свойствам. Исследования влияния углеводородов на водную фауну показало, что они замедляют рост и фотосинтез водорослей таблица 16.
Таблица 15 - Способность к испарению и растворению в воде некоторых нефтяных углеводородов (Богдашкина, Петросян, 1988)
Углеводород
|
Р, Па
|
S, мг/л
|
te, час
|
td, час
|
н-пентан
|
68400
|
40
|
0,012
|
2000
|
н-гептан
|
6100
|
2,5
|
0,14
|
3,2*104
|
н-декан
|
175
|
0,05
|
4,7
|
1,6*106
|
н-додекан
|
16
|
0,003
|
520
|
2,6*108
|
бензол
|
12700
|
1780
|
0,065
|
45
|
п-ксилол
|
1170
|
180
|
0,71
|
40
|
нафталин
|
11
|
32
|
750
|
2500
|
фенантрен
|
0,2
|
1,2
|
4,2*104
|
6,7*104
|
антрацен
|
0,001
|
0,04
|
8,3*105
|
2,0*106
|
пирен
|
0,001
|
0,14
|
8,3*105
|
5,7*105
|
циклогексан
|
10245
|
55
|
0,08
|
1500
|
Таблица 16 - Токсичность алифатических и ароматических углеводородов для Chlorella vulgaris (Hutchinson et al., 1981)
Углеводород
|
ЕС50, мг/дм3
|
Углеводород
|
ЕС50, мг/дм3
|
Углеводород
|
ЕС50, мг/дм3
|
гексан
|
149
|
додекан
|
0,039
|
нафталин
|
150
|
октан
|
0,27
|
тетрадекан
|
0,131
|
фенантрен
|
6,8
|
декан
|
0,303
|
бензол
|
4000
|
антрацен
|
3,0
|
Примечание. ЕС50 - концентрация углеводорода, ингибирующая фотосинтез на 50%
Данные о токсичности нефтяных углеводородов для различных видов гидробионтов, включая ценные породы рыб, весьма ограниченны. Однако в любом случае следует учитывать, что в гомологических рядах соединений выполняется так называемый "закон перелома". Суть его в том, что по мере увеличения в гомологическом ряду соединений количества атомов углерода токсичность (величина обратная средней летальной или эффективной концентрации) возрастает, достигает максимального значения, а затем уменьшается. "Перелом" зависит от исследуемого токсического эффекта. Чем грубее эффект, тем скорее в гомологическом ряду достигается последний эффективный член, обладающий наибольшей токсичностью.
При рассмотрении действия тех же гомологов, но суждении об их действии на основании менее грубых эффектов "перелом" отодвигается в сторону членов с большим молекулярным весом (Голубев и др., 1973). "Перелом" имеет общебиологическое значение и является одной из предпосылок возможности существования жизни(Лазарев, 1944). Он обусловлен тем, что физико-химические свойства токсичных веществ, непосредственно связанные с токсическим действием (например, давление паров при токсическом эффекте), изменяются в гомологическом ряду веществ с иной скоростью, чем родственные им константные свойства (в нашем примере - упругость пара). Разная скорость изменения таких физико-химических свойств в рядах неизбежно приводит к их перекресту. "Закон перелома" ограничивает нарастание токсичности независимо от типа токсического действия - неэлектролитного или любого специфического(Голубев и др., 1973).
Достарыңызбен бөлісу: |