home | login | register | DMCA | contacts | help | donate |      

A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я


my bookshelf | genres | recommend | rating of books | rating of authors | reviews | new | форум | collections | читалки | авторам | add

реклама - advertisement



Нефть в океане

«Земля — корабль», — сказал поэт. «Космический корабль», — уточняет Тур Хейердал и пишет в своей книге «Уязвимое море»: «Жизненный цикл, экосистема космического корабля „Земля“ являет собой максимальное приближение к вершине изобретательской деятельности — вечному двигателю». Но, говорит далее известный путешественник, «космический корабль без выхлопной трубы. Мы начинаем понимать: нет такой высокой трубы, которая извергала бы зачумленный нами воздух в космос, нет такой канализации, которая вынесла бы наши отбросы за пределы Мирового океана».

Все остается на Земле. Чистоту и, следовательно, жизнь на этом космическом корабле в его долгом путешествии во Вселенной поддерживает гигантский встроенный фильтр — океан, миллионы лет поглощающий и перерабатывающий всевозможные загрязнения и отходы.

Сейчас, похоже, фильтр стал забиваться. А может, не хватает «проектной мощности»? Так или иначе, но он не справляется со своими обязанностями. Хейердал рассказывает, что в 1947 году, когда плот «Кон-Тики» за 101 сутки прошел около восьми тысяч километров в Тихом океане, экипаж на всем пути не видел никаких следов человеческой деятельности. Воды были чисты и прозрачны. В 1969 году папирусная лодка «Ра», пересекая Атлантический океан, целыми днями дрейфовала среди пластиковых сосудов, изделий из нейлона, пустых бутылок и консервных банок. Но особенно бросался в глаза мазут. Годом позже «Ра-2», следуя примерно тем же маршрутом, из 57 дней плавания 43 дня находилась в загрязненных мазутом и нефтью участках океана.

Что происходит? Откуда в океане нефть, да еще в таком количестве?

Черные масляные потоки растекаются на многие мили по морской поверхности после гибели танкеров, при промывке их резервуаров, во время аварий на морских и прибрежных нефтепромыслах, при неполадках в работе нефтеперекачивающего оборудования, сбросе из машинных отделений кораблей трюмной воды.

Проблема эта не нова. Утверждают, что еще два с половиной тысячелетия назад древнегреческий историк Геродот упоминал о нефтяных загрязнениях. Начиная с 1754 года известны сообщения об утечке жидкого черного груза с деревянных нефтяных барок в Каспийском море. В связи с угрозой чистоте Волги русские ученые в конце прошлого века стали проводить эксперименты, чтобы выяснить влияние нефти на рыб. В 1922 году Англия, а затем и США приняли законы, запрещающие сливать нефть в прибрежных водах.

В послевоенное время разрабатываются методы спасения груза при авариях танкеров, ликвидации нефтяных пятен на водной поверхности, очистки берегов. В ряде портов СССР действуют станции и устройства, извлекающие «черное золото» из промывочных и трюмных вод, работают нефтеловушки и специальные суда, предназначенные для очистки акваторий.

И все-таки в моря и океаны продолжает попадать, по подсчетам одних специалистов, до десяти, а по мнению других, до пятнадцати миллионов тонн нефти в год. Этого достаточно, чтобы покрыть сплошной пленкой Атлантический и Ледовитый океаны. Но надо еще добавить, что значительная часть (до 1–2 процентов) горючего, используемого двигателями кораблей, автомобилей, тракторов и т. д., полностью не сгорает и в виде разнообразных углеводородов выбрасывается в атмосферу. Оттуда эти вещества вымываются дождями и либо сразу попадают в Мировой океан, либо, оказавшись на суше, отправляются в путешествие по ручьям и рекам и в конце концов все-таки выносятся в моря. Таким образом, общее количество нефтепродуктов, поступающих в водный бассейн Земли, видимо, исчисляется десятками миллионов тонн. (Для сравнения: в 1938 году все страны Западной Европы потребляли 36 миллионов тонн нефти.)

Добыча нефти, в том числе и из морских месторождений, быстро увеличивается и, по данным ООН, за десятилетие 1970–1980 годов почти удвоится, достигнув четырех миллиардов тонн. Несомненно возрастет и загрязнение водных пространств Земли. Как утверждают ученые, нефтепродукты станут грозным фактором, влияющим на жизнь Мирового океана — этого грандиозного, но очень тонко налаженного «производства», которое ежедневно поставляет в атмосферу основную часть кислорода, вырабатываемого на нашей планете, выращивает в три-четыре раза больше зеленой продукции, чем произрастает ее на всех материках, выкармливает огромное количество рыб и других морских животных. Мы пока берем лишь один процент имеющегося в морской кладовой мяса, или одну сотую долю процента живого вещества, создаваемого здесь. Но и это составляет четверть всей той белковой продукции животного происхождения, которую человечество сегодня потребляет.

В чем проявляется влияние нефти на морских обитателей? Сведения об этом, накопленные мировой наукой, разноречивы. Одни исследователи утверждают, например, что нефть, попавшая на оперение уток, гагар, нарушает их теплоизоляцию, ухудшает плавучесть, делает невозможным полет и приводит их к гибели — прежде всего от холода. Достаточно, чтобы на груди птицы появилось жирное пятно диаметром 2–3 сантиметра, — выжить она не сможет. Но по другим сообщениям, почти половина прибрежных уток, убитых охотниками на северо-востоке США, имеет следы нефтяного загрязнения и испорченное оперение, однако по всем признакам эти утки были вполне жизнеспособны.

Есть сведения о том, что нефть является сильным ядом для рыб, и от нее быстро погибают даже караси. Вместе с тем опубликованы данные эксперимента, при котором в мазут погружали форель, любительницу звонкой родниковой воды. После купания в густой жиже ее переносили в чистый водоем, где уже через минуту и она сама, и ее жабры полностью очищались. Никакого вредного действия «мазутной ванны» обнаружить не удалось. Это объясняют тем, что тело рыб, жаберные и ротовые полости покрыты слизью, отталкивающей нефтепродукты. Можно указать и на такой известный факт: нередко рыбы так долго игнорируют присутствие в воде нефти, что мясо их становится несъедобным, оно приобретает стойкий керосиновый запах.

Ученые многих стран установили, что в организмах ряда морских обитателей накапливаются вредные углеводороды, содержащиеся в нефти и ее продуктах. Среди них и канцерогенный, вызывающий рак, бенз(а)пирен. Экстракт подобного вещества, полученный из морских желудей и вспрыснутый мышам, вызвал образование подкожных сарком. Но, с другой стороны, обязательно ли источником углеводородов являются нефтепродукты? Установлено, скажем, что жир морских обитателей после их гибели может превращаться в углеводороды, а затем, по-видимому, он накапливается в теле тех животных, которые питаются этими остатками.

Подобные «разночтения» в науке о влиянии нефти на обитателей вод свидетельствуют не только о том, как сложны и мало изучены проблемы, с которыми столкнулось сейчас человечество, но и о том, что локальные, разрозненные наблюдения и исследования, проводившиеся до недавнего времени, не могут гарантировать надежность выводов.

Сегодня положение меняется. Ученые мира выполняют больше комплексных работ, круг изучаемых проблем расширяется. Укрепляется сотрудничество между научными учреждениями разных стран. Развиваются исследования и в Советском Союзе. Эксперименты над обитателями морей в условиях нефтяного загрязнения и наблюдения в природных условиях ведут специалисты Москвы и Новороссийска, Ленинграда и Мурманска, Украины, Грузии, Азербайджана, Дальнего Востока. Результаты этих работ позволяют лучше понимать порой противоречивые явления в жизни Мирового океана и делать правильные, важные для практики выводы. Скажем, современные расчеты убеждают: нефть поставляет в моря гораздо больше канцерогенов, чем их может образоваться там естественным путем. Следовательно, снять с нее вину никак нельзя.

Или вот проблема планктона — мелких растительных и животных организмов, обитающих в поверхностных слоях моря: они, используя солнечные лучи, вырабатывают главную массу кислорода и органических веществ, ими кормится множество мельчайших животных, которых затем поедают более крупные, а тех — рыбы. Возникает вопрос: не нанесет ли расширяющаяся зона загрязнения вред планктону? Это может сказаться на всей продуктивности моря.

В научной литературе бывали сообщения о том, что даже после катастрофических разливов нефти уловы планктона были обильны. И в связи с этим делался вывод: на планктон загрязнение почти не оказывает влияния. Более того, было замечено, что едва нефть попадает в воду, как микроскопические жители моря — нефтеокисляющие бактерии и простейшие — окружают жирные капельки и принимаются за трапезу. В результате под действием микроорганизмов морской воды, воздуха, солнца нефть через некоторое время исчезает. Происходит самоочищение моря.

— Оптимистичная картина, не правда ли? — невесело усмехается О. Г. Миронов, севастопольский ученый, доктор биологических наук, руководитель отдела морской санитарной гидробиологии Института биологии южных морей. — Исследования нашего института и других научных учреждений подтверждают, что в подобных сведениях всё — правда. Однако не вся правда.

Взять хотя бы самоочищение. Да, оно действительно происходит. Однако интенсивность этого процесса зависит от многих факторов. В частности, морские бактерии хорошо «работают» лишь в теплую пору года. Стоит температуре воды упасть ниже 5—10 градусов, как процесс бактериального разложения нефти почти прекращается. Море уже не в состоянии переработать нефть, она накапливается и приводит к хроническому загрязнению акватории. Особенно это заметно в северных морях, где разлитые нефтяные продукты могут сохраняться десятилетиями.

Впрочем, и при интенсивных процессах самоочищения нефть приносит морю немало бед. Скажем, на ее окисление расходуется много кислорода (для окисления одного литра нефти требуется столько кислорода, сколько его содержится в 400 000 литров воды), нехватка которого губительно сказывается на жизнедеятельности водных обитателей.

Но и в самых благоприятных условиях микроорганизмы не успевают, как правило, расправиться с масляными пятнами на воде. Часть нефти волны выбрасывают на берег, часть ее оседает на дне. Главное же, что некоторые компоненты нефти растворяются в воде, а этот раствор и содержит ядовитые для жителей моря вещества.

Что касается влияния загрязнений на планктон, то данные новейших исследований таковы. Большинство видов микроскопических водорослей, взятых из разных акваторий, находятся в угнетенном состоянии или погибают при концентрации нефти, которая сегодня встречается во многих гаванях и закрытых участках моря. Попадая же в сильно загрязненную воду, планктон отравляется за несколько часов и даже минут. Однако обнаружены и такие виды водорослей, которые «не обращают внимания» на нефтепродукты в течение многих дней. А один вид в загрязненной воде размножался… в десятки раз интенсивнее, чем в чистой. Но ведь выжившие организмы не могут заменить погибших в кормовых цепях моря! Это непоправимый ущерб.

Лабораторные опыты с зоопланктоном — веслоногими рачками и другими мелкими организмами, которые служат пищей для рыб, — показали, что все они в состоянии долго жить в воде, отравленной нефтепродуктами. Еще более устойчивы рыбы и обитатели дна — ракообразные, моллюски. Чтобы они погибли, нужны более высокие уровни загрязнения, чем те, которые обычны сейчас в морях. Правда, большого оптимизма это не вселяет, так как их личинки весьма чувствительны к нефти.

Еще одна очень важная проблема: каковы отдаленные последствия длительного пребывания обитателей моря в слабых концентрациях нефти? Пока вопрос остается открытым — для получения подобной информации, например, о белуге, необходимо вести наблюдения 250–300 лет, осетра — 150–200 лет, сазана — 50–70 лет. Впрочем, эту трудность можно в определенной мере преодолеть, если проследить, что происходит при медленном отравлении морских обитателей в различных их органах и тканях.

Именно подобные исследования проводятся уже несколько лет в Батуми, в Грузинском отделении Всесоюзного научного института рыбного хозяйства и океанологии.

В лаборатории водной токсикологии в десятках аквариумов, вода в которых приправлена нефтью, неделями и месяцами томятся черноморские рыбы, моллюски мидии, креветки. А потом они отправляются на «операционный стол». И обнаруживается неожиданное. Оказывается, даже сравнительно небольшие концентрации загрязнений (0,1–0,05 миллиграмма нефти на литр воды), которые, как считалось, не причиняют вреда рыбам, на самом деле вызывают изменение состава их крови. При длительном воздействии начинается перерождение печени.

Мидии, испокон веку фильтрующие воду морей и извлекающие из нее самые разнообразные отходы биологического «производства», казалось бы, равнодушны к нефтяной органике. Это подтверждали многочисленные наблюдения. Но стоило заглянуть внутрь организма этого моллюска, и выяснилось: после месячного пребывания в контакте с нефтью (концентрация — 0,5 миллиграмма на литр) у мидий, как и у рыб и креветок, происходят существенные нарушения углеводного обмена.

В особо бедственном положении оказываются развивающиеся организмы. Помещая оплодотворенную икру рыб в воду с весьма незначительной концентрацией нефтепродуктов (0,08—0,04 миллиграмма на литр), экспериментаторы фиксировали существенное учащение сердечных сокращений у зародыша. Вскоре часть икры погибала. А многие из личинок, все-таки вышедших из икры, оказывались уродами: у одних тело было резко изогнуто и не могло распрямиться, у других оно было закручено спиралью, порой в несколько оборотов. Но и тех мальков, которые выглядели здоровыми, ожидала печальная участь: всплывая после выклева, чтобы вдохнуть воздух, они наталкивались на поверхностную нефтяную пленку и, как правило, не выживали.

— Нефть — сильный токсикант, — обобщает результаты опытов заведующий лабораторией кандидат ветеринарных наук Н. Д. Мазманиди. — Мы установили, что клиническая картина отравления ею и нарушений обменных процессов однотипна у представителей разных классов морских животных. Это дает основание предполагать, что нефтепродукты могут оказывать примерно такое же действие и на млекопитающих, если попадут в их организм, например, с пищей. Кроме того, экспериментально подтверждено, что нефть — токсикант комбинированного действия: она влияет на физиологические процессы, вызывает патологические изменения в тканях и органах, нарушает работу ферментативного аппарата и нервной системы (следствие — параличи) и, наконец, является своего рода наркотиком для морских обитателей. Замечено, в частности, что животные — это более всего касается рыб, — всегда стремящиеся побыстрее уйти от контакта с нефтью, «хлебнув» маслянистой отравы, уже не могут покинуть токсическую зону.

Весьма интересна и важна проблема накопления канцерогенных углеводородов нефти в морских животных. Есть данные, что водные микроорганизмы могут расщеплять, делать безопасными многие из этих веществ. Но если канцерогены, попав в пищевой тракт, а затем в кровоток, скажем, моллюска, внедряются в жировую ткань, оседают там, то бактерии добраться до них не могут. В результате углеводороды долго сохраняются, накапливаются и, по-видимому, могут передаваться по пищевой цепи моря — от одного организма к другому. К работам в этой области батумские специалисты приступили совместно с учеными Института экспериментальной и клинической онкологии.

Исследования, выполненные в последнее время советскими научными учреждениями, позволяют не только внести ясность во многие вопросы жизни моря, но и определить опасные для различных организмов уровни загрязнений, предельно допустимые концентрации нефтепродуктов в морской воде, что в конечном счете будет способствовать предотвращению нежелательных изменений в жизни Мирового океана.

Актуальность этих работ подтверждают исследования, проводимые учеными Зоологического института Академии наук СССР.

— В течение нескольких лет мы изучаем распределение органического вещества в океанах планеты, — рассказывает руководитель лаборатории морских исследований кандидат биологических наук А. Н. Голиков. — И выяснили такой важный факт: умеренные широты Мирового океана являются в буквальном смысле слова кухней, которая готовит пищу для обитателей огромных водных пространств — практически для всей Арктики и Антарктики. Происходит следующее. Океаны в умеренных широтах весьма продуктивны в биологическом смысле. Здесь накапливается столько растительного вещества, что его не успевают поглощать местные животные. И огромное количество органики, растворенной в воде, выносится течениями в холодные, бедные пищей моря, поддерживая там жизнь микроорганизмов, зоопланктона, рыб и всех других крупных животных. Случись что с умеренными широтами, Арктика и Антарктика, весь Мировой океан катастрофически оскудеют. Но именно в умеренных широтах развивается наиболее интенсивная человеческая деятельность — промышленность, сельское хозяйство, мореходство. И именно здесь более всего загрязняется океан. Досконально изучить, к чему это ведет, — жизненно важная задача. Дело в том, что исследования по частным вопросам далеко не всегда отражают истинное положение дел. Вот пример.

Некоторое время назад мы изучали, попутно с другими темами, результаты не очень сильного нефтяного загрязнения в прибрежных водах Баренцева моря. Выяснилось, что часть водных организмов исчезла в этом районе, другие живут как ни в чем не бывало, а третьи существенно увеличили свою численность. Напрашивается вывод о том, что ничего уж очень плохого здесь не произошло, — ведь общая продуктивность моря, по-видимому, не уменьшилась.

Однако на самом деле это не так: изменение видового состава обитателей моря означает, что происходит разрушение биоценоза — сообщества самых разных организмов, которые за многие тысячелетия приспособились друг к другу и самым непосредственным образом зависят друг от друга. Выпадение из этого находящегося в зыбком равновесии сооружения отдельных, даже мало заметных блоков и деталей влечет за собой перестройку всей системы. А мы, к сожалению, еще не в состоянии судить, какие именно организмы окажутся после этого на верхних уровнях новой системы, го есть какие рыбы, ракообразные, птицы, млекопитающие (все то, что интересует человека с хозяйственной точки зрения) смогут существовать в возникающем теперь биоценозе.

— Наряду с узкими исследованиями сегодня остро необходимо развивать и обобщающие, теоретические работы, — поддерживает своего коллегу руководитель лаборатории пресноводной и экспериментальной гидробиологии профессор Г. Г. Винберг. — Я не специалист в области изучения жизни морей. Но думаю, многие процессы, происходящие в пресных водоемах, характерны или могут быть характерны в будущем и для океанов. А в пресных водоемах всего мира сейчас под влиянием веществ, поступающих сюда с промышленными и бытовыми стоками, из атмосферы, с полей, происходит заметное изменение типов и характера вод, биологического круговорота. И дело не только в загрязнении водоемов, то есть в том, что в них попадают яды. Не менее важную роль играют в этих процессах вещества полезные, удобряющие реки, пруды и озера. Водоемы становятся более «питательными», и начинается резкая перестройка биологических сообществ. Например, в одном из озер ФРГ (здесь наблюдения ведутся в течение нескольких десятилетий) исчезла четвертая часть обитавших ранее видов микроскопических водорослей.

Этот результат науке известен. А вот почему водоросли исчезли и к чему это приведет, мы пока не знаем. И подобное положение существует сейчас во многих областях биологии. Недавно принято решение о том, что гидрометеослужба нашей страны включает в свои наблюдения качество вод на всей территории Советского Союза. Очень важное, полезное решение, и все ученые его приветствуют. Но когда их попросили дать рекомендации, за чем надо следить гидрометеорологам, с помощью чего и каким образом, — ответить на этот вопрос наука оказалась неготовой. Нет обобщающих работ, слаба теория. А значит, нельзя уверенно указать путь, по которому надо идти в новых исследованиях.

В этой связи на первый план выдвигается такая научно-организационная проблема, как выбор рациональных направлений в исследованиях среды и изменений, происходящих в ней под воздействием человека. И главное внимание, считает профессор Г. Г. Винберг, должно быть уделено энергичному развитию экологии — науки, которая вбирает в себя и осмысливает во всех их взаимосвязях факты, добытые в самых разных отраслях знаний. Только такой синтезирующий подход позволит человечеству разумно использовать природные богатства, в том числе и Мирового океана.


Реки вздохнут свободней | Клад острова Морица | Седьмой подвиг Геракла