Воздействие нефти на гидросферу Земли

Оглавление

Введение

1. Химический состав нефти

2. Источники загрязнения гидросферы нефтью

3. Поведение нефти в водной среде

4. Влияние донных отложений на распад углеводородов

5. Биологические и химические изменения,

обусловленные загрязнением гидросферы нефтью

Заключение

Список литературы

Введение

Нефть в промышленных количествах впервые была добыта в 1880 году. С тех пор темы её добычи росли и сейчас она используется для удовлетворения более чем 60% мировых энергетических потребностей. При таких масштабах использование невозможны без потерь, которые всё время растут, загрязняя природу. Загрязнение возникает во многих ситуациях – при добыче, транспортировке, использовании в качестве топлива или смазочного материала.

Гидросфера – сложная динамическая система с биохимическим равновесием. И, несомненно, как в любой водной системе имеются большие резервы для ассимилирования отходов. Однако, во многих местах эти резервы исчерпаны или истощены, потому ряд водных систем чрезмерно загрязнён. Но до того, как загрязнение будет легко обнаружено, равновесие уже может нарушиться и экологическая структура оказывается повреждённой. Примерами могут быть – Адриатическое, Балтийское и Средиземное моря, реки Темза, Рейн и Сена, а также Великие Озёра в США и Канаде. Но динамические системы обладают замечательной способностью к регенерации и даже самые загрязнённые из них могут быть восстановлены и возвращены к активному использованию при правильном и продуманном обращении.

В особом случае, таком как прибрежная экологическая система, одним из важнейших факторов, который учитывается при составлении прогнозов, является воздействие загрязнение на жизнь в море. Поскольку известно, что большинство из вылавливаемых для продажи рыб размножаются и проводят начальный период жизни на мелководье: в устьях рек, заливах и в прибрежной водной системе. Многие рыбы, например атлантический лосось, для метания икры мигрируют из соленых вод в пресные реки. Многие ракообразные размножаются в приливных зонах и всю жизнь проводят на мелководье.

Эти районы сравнительно невелики и связаны с существованием геологических структур, называемых континентальными шельфами. Шельфы занимают около 8% площади океанов, приблизительно 20% всей земной поверхности и содержат 0,2% всего количества воды. В настоящий момент исследовано менее 15% всей площади шельфов и изучено менее 10% течений циркулирующих прибрежных вод. Однако, не смотря на это, такие районы активно используются для сброса отходов, в том числе и содержащих нефтепродукты.

1. Химический состав нефти

Прежде чем рассматривать влияние нефти на окружающую среду, стоит рассмотреть её химический состав. Сырая нефть является смесью химических веществ, содержащей сотни компонентов. Сложность её состава совпадает с нашими представлениями о происхождении. Считается, что нефть образовалась в результате длительного теплового, бактериологического и химического воздействия на остатки растительных и животных организмов. Разумно предполагать, что нефть будет, хотя бы частично, обладать той сложной химической природой веществ, из которых она образовалась. Более 75% всего состава нефти приходится на углеводороды, кроме того, находят до 4% серы, 1% азота и несколько меньше кислорода. Основное различие нефти, добытой в различных географических районах, обусловлено не химическим составом, а содержанием отдельных компонентов, которые и влияют на химические и физические свойства сырой нефти. Некоторые нефтепродукты почти бесцветны, в то время как другие имеют чёрную, коричневую, янтарную и даже зелёную окраску. Также некоторые нефтепродукты имеют приятный запах, похожий на эфир, скипидар или камфору, другие же – неприятный запах, обусловленный наличием серосодержащих компонентов. Биологические и химические свойства разных нефтей существенно различаются, а потому при оценке их влияния на окружающую среду необходимо знать состав определённого нефтепродукта.

Состав нефти обычно определяется количественным содержанием углеводородов, которые делятся на – парафины, циклопарафины и ароматические.

Сырая нефть содержит около 25% парафинов, которые обнаруживаются во фракциях с низкой температурой кипения от 40 до 230 °С. Содержание парафинов в различных нефтепродуктах колеблется в широких пределах. Некоторые состоят главным образом из парафинов нормального строения, в то время как другие содержат лишь следы этих соединений.

Циклопарафины, которые также называются нафтенами, составляют 30-60% общего состава сырой нефти. Большинство из них являются моноциклическими, однако, во фракциях, кипящих при высоких температурах, обнаружены соединения с шестью и более кольцами. Наиболее часто можно обнаружить циклопентан и циклогексан.

Ароматические углеводороды сильно отличаются от циклопарафинов и эти различия обуславливаются характером связей. Бензол и его производные – простейшие ароматические углеводороды, они преобладают в легкокипящих фракциях. В высококипящих же фракциях содержатся полициклические ароматические углеводороды.

Ароматические углеводороды наименее распространены в нефти. Чаще всего в состав входят углеводороды сложной структуры, включающие остатки парафиновых, циклопарафиновых и ароматических углеводородов. Остаточные фракции содержат углеводороды, кипящие при высоких температурах. Несмотря на то, что их состав неизвестен, можно утверждать, что они содержат кислород, серу, азот и примеси металлов, а их молекулярная структура состоит из слоёв гетероциклических колец.

2. Источники загрязнения гидросферы нефтью

В последнее время одними из самых опасных источников загрязнения нефтью считались крушения танкеров и выбросы на буровых скважинах в открытом море. Однако, на самом деле доля подобных выбросов в результате несчастных случаев, которые привлекают столько внимания общественности, ничтожно мала по сравнению с общим загрязнением углеводородами.

 Скачать реферат