Утечки нефти: нужные человеку источники энергии ставят под удар мир природы

Жители города Маршалл стали свидетелями настоящей природной катастрофы

26 июля 2010 года жители города Маршалл, расположенного на реке Талмидж Крик, проснулись от резкого запаха, исходившего от реки. Горожане стали свидетелями настоящей природной катастрофы. В ловушку из черной вязкой жижи на поверхности реки попали местные черепахи и птицы.

Как выяснилось, причиной катастрофы стала утечка нефти. Одним из первых утечку обнаружил администратор по вопросам здоровья окружающей среды в окружном управлении здравоохранения Калхуна, Бэтл Крик, Мичиган. Оказалось, ночью произошел разрыв нефтепровода, принадлежавшего канадской компании, расположенной в Калгари, Альберта. О сложившейся проблеме инженеры компании узнали не сразу: ко времени ее обнаружения уже около 3,2 миллиона литров нефти попали в реку Талмидж Крик.

Нефть также попала в реку Каламазу, оттуда – в озеро Мичиган, одно из американских Великих Озер. До самого озера нефтяное пятно так и не добралось, но загрязненными оказались 65 километров водных путей.

Работники, которые занимались очисткой, обнаружили, что это не обычная нефть, а битум. Нефть и битум имеют разный химический состав, и, в отличие от нефти, битум тонет в воде, что усложняет очистку водоемов.

Покрытые дегтем комья битума плавали по реке Каламазу еще несколько дней после разлива нефти. Фото с сайта sciencenewsforkids.org

Трубопроводы с нефтью и природным газом покрывают Северную Америку вдоль и поперек. Кроме того, производство битума постоянно растет, растут и нефтепроводные сети. Согласно данным Национального исследовательского совета США, сжиженный битум провоцирует разрывы нефтепровода не чаще, чем другие виды нефти, но утечки все же случаются. А сжиженный битум может стать причиной действительно сильного ущерба.

Природный битум – вид особо тяжелой неочищенной нефти. Его залежи обычно называют нефтяным или битуминозным песком. То есть битум не текучий, как обычная легкая нефть: его консистенция напоминает арахисовое масло. 

Так выглядит битум до растворения. Фото с сайта sciencenewsforkids.org

Добытый битум очень густой и липкий. Все виды нефти состоят из сложного комплекса молекул, содержащих углерод и водород. В битуме эти молекулы большего размера, чем в обычной нефти.

Существует несколько видов неочищенной нефти. Битуминозная и обычная нефть образуются из останков микроскопических растений и животных, населявших планету миллионы лет назад. Останки организмов скапливались столетиями, они были погребены под слоями разлагающихся растений и животных, под песком и глиной.

В течение миллионов лет давление этих слоев на останки животных и растений увеличивалось, что способствовало их нагреванию и разложению. В результате химических реакций в этой «кастрюле» образовалось то, что ученые называют неочищенной нефтью и природным газом. Однако в случае с битумом температура так и не поднялась до такого уровня, чтобы уничтожить бактерии, питающиеся углеводородом. Поэтому бактерии, обладая определенной избирательностью, активно питались мелкими молекулами, оставляя более крупные.

3,2 миллиона литров разбавленного битума разлилось в реку Каламазу 25 июля 2010 года. Фото с сайта sciencenewsforkids.org

Вязкость битума и обилие песка и глины в его составе делают его добычу очень сложной, что увеличивает ее стоимость. До недавнего времени компании фокусировались на добыче обычной нефти и игнорировали битум. Но теперь, когда большая часть легко добываемой нефти уже изъята из подземных глубин и израсходована, а необходимость в ней все возрастает, нефтяные компании начали добывать битум.

Пропитанную нефтью растительность вдоль реки Каламазу пришлось уничтожить. Фото с сайта sciencenewsforkids.org

В некоторых месторождениях его добывают шахтовым методом. Но в Альберте (Канада), где битум залегает на большой глубине, инженеры вынуждены насыщать почву паром. Нагревание уменьшает плотность битума, а в жидком состоянии его можно откачать при помощи насосов.

Когда битум извлекают на поверхность, он снова остывает, становясь густым и вязким. Перед тем, как запустить битум по трубам, инженеры насыщают его растворителями. Эти легковесные углеводороды растворяются в битуме и разжижают его. Инженеры называют получившуюся субстанцию сжиженным битумом. Иногда в качестве растворителя используется газовый конденсат, который сопровождает нефть по трубам, позволяя ей оставаться жидкой.

Но, как выяснили ученые из Маршалла, эти вещества могут испаряться, превращаясь из жидкости в газ при утечке битума из нефтепровода. Это разжижающее вещество может содержать бензол – газ, который считается канцерогенным. После утечки в Маршалле над Талмидж Крик и Каламазу на несколько дней зависло бензольное облако, после чего его унес ветер.

Уровень бензола был не настолько высок, чтобы власти были вынуждены эвакуировать население. Но, по словам биолога из Мичиганского департамента природных ресурсов в Плейнвиле Джея Уэсли, первоначально было буквально невозможно находиться у реки.

Из-за повышенного уровня бензола группа Джея Уэсли смогла подобраться к реке только через четыре дня. Там они обнаружили черепах, гусей, уток, ондатр и цапель, увязших в нефти.

Одна из многих цапель, найденных после разлития нефти. Фото с сайта sciencenewsforkids.org

Каждый раз, когда животные пытались очистить свои перья или шерсть клювами и языками, они проглатывали нефть, что вызывало рвоту. В случае же попадания нефти на перья или шерсть нарушалась терморегуляция тела животного или птицы.

Уэсли и другие экологи попытались спасти как можно больше животных. Они извлекли из нефтяной ловушки 3000 черепах, 176 водоплавающих птиц и 18 ондатр.

Волонтеры спасают птиц. Фото с сайта sciencenewsforkids.org

В специальном лечебном центре волонтеры деликатно и терпеливо спасали животных, очищая их от нефти. В конце концов 80% птиц и 90% черепах выжили. Ни одна из ондатр не выжила – видимо, из-за того, что их мех впитал слишком много нефти.

Не было сообщений о гибели рыбы на месте утечки. Уэсли предполагает, что рыба смогла уплыть, хотя неизвестно, какое влияние на них оказали ядовитые вещества.

Таковы современные реалии. Находя альтернативные источники энергии, жизненно необходимые человечеству, мы очень часто ставим под удар мир природы, беззащитный перед лицом человеческой экономики и технологии.