Sorbentu un bioloģisko preparātu izmantošanas stratēģija Ukrainas ostās, lai novērstu naftas piesārņojumu jūrā

Используя преимущества географического положения, Украина в последние годы резко увеличила объем морских перевозок. В настоящее время на Черноморском побережье в основном в северо-западном Причерноморье созданы крупные многофункциональные перевалочные комплексы с развитой береговой инфраструктурой.
Продолжающееся интенсивное хозяйственное освоение Черноморского побережья обуславливает рост техногенных нагрузок на прибрежные территории и акватории моря.

Особенно интенсивно развивается морехозяйственный комплекс Одесской области, на долю 7 портов которой (Б. Днестровский. Одесский, Ренийский, Усть-Дунайский, Южный, Измаильский) приходится до ….. % всех морских грузов Украины, в том числе % наливных грузов, значительную часть которых составляет нефть. Существенно возрастут объемы перевозок нефти в этом регионе за счет введения в эксплуатацию на берегу Малого Аджалыкского (Григорьевского) лимана первой очереди нефтетерминала, рассчитанной на перевалку 30 – 40 млн.т.нефти в год.
Практически все черноморские порты расположены в районах, обладающих значительными биологическими ресурсами и рекреационным потенциалом, поэтому их эксплуатация должна сопровождаться комплексом мероприятий, направленных на охрану и восстановление природных ресурсов.
Среди источников антропогенного происхождения загрязнения водной среды нефтепродуктами около 30 % приходится на бытовые и промышленные отходы, 27 % — на суда и маломерный флот и 12 % на аварии танкеров и нефтяных платформ.
Нефтяная пленка нарушает процессы испарения и гидрообмена между водной средой и атмосферой, а эмульгированные нефтепродукты оказывают токсическое и мутагенное действие на морские организмы.
Крупные аварии с обширными разливами нефти наносят огромный ущерб морским экосистемам и кроме массовой гибели птиц и гидробионтов, сопровождаются отдаленными экологическими послед-ствиями, что может проявляться в виде снижения биологической продуктивности, появления аномалий в развитии и образования опухолей у морских животных.
Источниками загрязнения акваторий портов, в основном являются технологические проливы, связанные с бункеровкой судов, сдачей льяльных вод и нефтеостатков и операциями с нефтью на судах.
К потенциальным загрязнениям нефтепродуктами акваторий портов относятся и береговые объекты их инфраструктуры – нефтехранилища, пропарочные станции, железнодорожные и автомобильные пути, а также ливневые стоки. Аварийные разливы нефти могут возникать также в районах рейдовых якорных стоянок судов, где условия ликвидации разливов часто бывают сложнее, чем в ограниченных акваториях портов. Площадь нефтяного пятна, образующегося при разливе 1 м3 нефти в течение 1 часа увеличивается с 30000 м2 до 92000 м2 по истечении суток.
Растекаясь по поверхности моря, нефть вступает во взаимодействие с водной и воздушными средами, подвергаясь воздействию комплекса физико-химических процессов, которые приводят к изменению её свойств и деградации. Значительную опасность для водных экосистем и рекреационных зон представляет полимеризация нефти с образованием так называемых «смоляных шариков».
Наряду с испарениями легких фракций нефти, нефть растворяется в воде и переходит в эмульгированное состояние, образуя два типа эмульсий – нефть в воде (прямая эмульсия) и вода в нефти (обратная эмульсия).
Важнейшим условием при ликвидации аварийных разливов нефти является максимально быстрое введение в действие планов ЛАРН со сбором большей части разлитого нефтепродукта механическим путем с помощью нефтемусоросборщиков (НМС). В зависимости от сроков и условий, общая масса собираемых нефтемусоросборщиками нефтепродуктов колеблется от 30 до 90 % от разлитого объема.
Для сбора нефти на мелководьях с глубинами менее 2 метров применяются малогабаритные переносные нефтесборные устройства – скимеры.
Основным техническим приемом, обеспечивающим ограничение распространения нефтяных пятен и их сбор, является ограничение загрязненных акваторий с помощью различного рода боновых заграждений. Обычно такие заграждения состоят из отдельных секций с глубиной осадки  400 мм и жесткими поплавками диаметром 300 мм.
Одну из проблем после ликвидации основного массива нефтяного загрязнения составляет ликвидация радужных полос и пленок и отдельных пятен нефтепродуктов, образуемых при массе разлитой нефти от 0,1 до 0,4 г на 1 м2 водной поверхности.
Для ликвидации радужных пленок применяются физико-химические и биологические методы, в основе которых лежит разрушение пленок нефти путем диспергирования с помощью СПАВ, сорбции пленочной нефти и частично водонефтяной эмульсии природными и синтетическими сорбентами и биодеструкция углеводородов специализированными штаммами микроорганизмов.
Однако каждый из перечисленных методов имеет ряд недостатков. Большинство диспергентов обладают токсическими свойствами и их применение имеет ряд ограничений или вообще запрещено в ряде стран [7]. В портах Украины диспергенты не применяются.
Правилами ведения работ по очистке загрязненных акваторий портов предусматривается применение сорбентов, нормативный запас которых должен быть во всех портах [8]. В числе сорбентов, рекомендуемых правилами, перечислены отходы деревообрабатывающей промышленности и сельского хозяйства — вылущенные початки кукурузы, солома, опилки, а также измельченный торф. Использование этих сорбентов в портах не нашло широкого применения из-за низкой нефтеемкости (в связи с этим возникает необходимость применения больших объемов), отсутствия у них гидрофобности, сложности в создании и хранении необходимых запасов, отсутствия механизмов для их нанесения.
Из промышленно выпускаемых сорбентов, которые обладают высокой нефтеемкостью и гидрофобностью, наиболее эффективными являются сорбенты из полимеров — от мелкодисперсных порошков, гранул, до матов, тканей и сорбирующих бон. К недостаткам этих препаратов следует отнести плохую поглощаемость тонких нефтяных пленок, канцерогенность мелкодисперстных порошков (по мнению специалистов фирмы «Маннесман-Италия), сложности в утилизации путем сжигания [1]. Сведения о применении таких препаратов в портах Украины отсутствуют.
С точки зрения дешевизны сырья и экологической чистоты наиболее привлекательны сорбенты на базе органических природных веществ-торфа, опилок, сельскохозяйственных отходов, (отрубей, соломы, рисовой шелухи и т.п.). Наибольшее количество сорбентов этой категории производится на основе торфа: «Пит-сорб» (Канада), «Фин-сорб» (Великобритания), «Элькосорб» (Финляндия), «Мукат-4», «Лесорб» (Белоруссия), «Сорбойл» (Россия). Из разрабатываемых на Украине сорбентов нефти в промышленных объемах выпускается только «Жемчуг» — вспученный перлит.
Все эти сорбенты обладают высокой нефтеемкостью (от 4 до 10 г/г) и гидрофобностью. Применение их для очистки морской поверхности обеспечивает получение первичного экологического эффекта — разрыв сплошного пленочного загрязнения, сорбцию эмульгированных нефтей. Применение зарубежных препаратов этой группы в портах Украины сдерживается, по нашему мнению, их дороговизной для украинского потребителя (8-12 долларов США за 1 кг).
Общим недостатком применения вышеназванных сорбентов является необходимость их сбора, который весьма трудоемок, требует специальных средств и практически неосуществим при значительном волнении. Практика ликвидаторов нефтяных разливов, использующих сорбенты, показывает, что в большинстве случаев не удается собрать больше 25% нанесенного на водную поверхность сорбента. К моментам, осложняющим применение сорбентов, относится отсутствие технологии и оборудования для их утилизации путем сжигания.
Микробное разрушение — один из важнейших процессов, способствующих элюминации из водных экосистем нефтяных загрязнений. Микроорганизмы способны использовать углеводороды нефти в процессе энергетического и конструктивного метаболизма и разрушать их. Изучение этих процессов и целенаправленная работа по селекции штаммов микроорганизмов-деструкторов углеводородов нефти позволила разработать ряд препаратов на их основе. Только за последние 10 лет в странах СНГ создано более двух десятков биопрепаратов на основе нефтеокисляющих микроорганизмов, в то время как предлагаемые методы стимуляции природных самоочищающих процессов не вышли за рамки опытных обработок.
В Украине наиболее известными являются препараты: «Десна» — (разработка Украинского исследовательского центра экологии нефти и газа, г. Киев), Консорциум микроорганизмов — (Институт высоких технологий, г. Киев), «Деворойл», который производится по российской лицензии ОАО «Фермент», (г. Ладыжин) и недавно рекомендованный Минэкологией «Simbinal» (разработка Института ботаники НАН Украины). В России широко применяются «Путидойл», «Олеоворин», «Деворойл», «Валентис», «Нафтокс», «Микромицет», в Беларуси — «Родобел», «Родобел-Т». Эти препараты представляют собой лиофилизированные культуры или пасту, на основе которых приготавливаются рабочие растворы для обработки нефтяного загрязнения. Однако применение таких препаратов не рационально в условиях акваторий портов и открытого моря в связи с невозможностью создания необходимых эффективных концентраций бактерий-деструкторов углеводородов нефти. Кроме того, указанные выше бактериальные препараты не могут быть применены для ликвидации аварийных разливов нефти в режиме немедленного реагирования. Применение большинства из вышеперечисленных бактериальных препаратов на море (водоеме второй категории водопользования в соответствии с СанПиН 4630-88. 1.01.89 г.) сомнительно по соображениям медико-санитарного характера [9].