Отдельные аспекты влияния углеводородов нефти на рыб и ракообразных. Влияние нефти на рыб


Нефтяные загрязнения смертельно опасны для промысловой рыбы

Международная команда исследователей обнаружила, что разлив нефти в высоких широтах может оказывать серьезное воздействие на некоторые из наиболее важных промысловых видов рыб, таких как пикша, треска и минтай.

Согласно полученным результатам, даже кратковременный контакт икры атлантической пикши с небольшими концентрациями диспергированной нефти может привести к значительным и, как правило, смертельным порокам у зародышей рыб.

Ликвидация разлива нефти. © jukurae | Shutterstock

Исследование ученых из Норвегии и научного центра NOAA Fisheries Northwest Fisheriesв Сиэтле выявило, что соединения сырой нефти нарушают развитие ключевых органов у эмбрионов рыб. Работа финансировалась Научным советом Норвегии, Фондом VISTAи Норвежским институтом морских исследований. Главной целью была оценка рисков разливов нефти в отдаленной северной Норвегии, в самом центре диапазона обитания атлантической пикши. Эта информация важна для понимания экологических рисков бурения нефтяных скважин в северных океанах.

Более ранние исследования показали, что полициклические ароматические углеводороды(ПАУ) в сырой нефти препятствуют развитию сердца рыбы. Новое исследование выявило, что сырая нефть к тому же приводит к экстремальным краниофациальным порокам у эмбрионов пикши. По данным исследований родственной пикше атлантической трески, такая реакция на нефть может быть характерна для всех тресковых, включая тихоокеанскую треску и минтай.

© Daria Medvedeva | Shutterstock

Как установили ученые, чем раньше эмбрионы подвергаются воздействию нефти, тем тяжелее последствия. Атлантическая пикша особенно уязвима к нефтяному загрязнению среды, так как дисперсные капли нефти пристают к ее икринкам, плавающим в океане. Всего 24 часа воздействия низких концентраций диспергированной нефти привели к деформациям головы пикши, настолько ярким и характерным, что ученые назвали их “бульдог»,«челюстная дробилка»,«Дарт Вейдер“ и “горбун».

«Дисперсные капли нефти действуют как своего рода токсичные капсулы, которые связываются с оболочкой икры и приводят к этим экстремальным аномалиям. Таким образом сырая нефть может вмешиваться в репродукцию и выживание рыб», — пояснил Джон Инкардона, токсиколог из Норвежского научного центра рыболовства NOAA.

Оболочка икры пикши, вероятно, содержит белок, который делает ее особенно«липкой» к нефти и ее соединениям в течение 10—12-дневного периода раннего развития рыб. Пикша принадлежит к трескообразным, большому отряду рыб, в который входят и другие экологически и экономически важные виды, такие как арктическая треска и минтай.

Нефть не связывается с яйцами других видов рыб так, как с яйцами пикши, но нефтяные побочные продукты могут вызывать дефекты и у них. Например, нефтяные соединения нарушают функционирование физиологических каналов, передающих сигналы мышцам сердца и головы рыбы.

Если мышцы работают неправильно, то все, что с ними связано, включая кости, не развивается так, как надо, что приводит к внешним и внутренним деформациям организма. Эти аномалии в развитии ставят под угрозу выживание молодых рыб, которые должны расти быстро, чтобы защищаться от хищников. Разлив нефти в районе, где присутствует икра пикши, в то время, когда она наиболее уязвима, может привести к пагубным последствиям не только для этого вида, но и для тех, которые питаются пикшей.

Исследование опубликовано в журнале Scientific Reports

dront.ru

Диссертация на тему «Влияние нефтяного загрязнения водной среды на морфофункциональные показатели кутума и бычка-кругляка» автореферат по специальности ВАК 03.00.16 - Экология

1. Адаева П.А. Анализ генотоксического действия ксенобиотиков на различные компоненты экосистемы Каспийского моря: Автореф. дис. . канд. биол. наук. Махачкала, 2000. - 22 с.

2. Алейникова Т.Л., Рубцова Г.В. Биохимия. Руководство к практическим занятиям по биологический химии. М.: Высшая школа. - 1988. - 239 с.

3. Алиев Н.К., Абдурахманов Г.М., Мунгиев A.A., Гаджиев A.A. Экологические проблемы бассейна Каспия. Махачкала: Дагпресс, 1997. -160 с.

4. Алиев Н.К, Мунгиев A.A. Куда ведет Россию «нефтяная гонка» на Каспии? // Матер. IV Ассамблеи ассоциации университетов прикаспийских государств. Махачкала, 1999. - С. 201-203.

5. Аминева В.А., Яржомбек A.A. Физиология рыб. М.: Легк. и пищев. пром-сть, 1984. - 20 с.

6. Афанасьева H.A., Карьянов C.B. Состояние загрязненности вод каспийского моря на современном этапе // Материалы Всесоюз. совещ. по проблемам Каспийского моря на современном этапе. Гурьев, 1991. - С. 31-36.

7. Батуева И.Ю., Гайле A.A., Поконова Ю.В. и др. Химия нефти. Л., 1984. -360 с.

8. Беденков А.Р., Петраш А.И. Рациональное природопользование и охрана природы: вопросы и ответы. М.: Наука, 1985. - 38 с.

9. Ю.Браше Ж. Биохимическая эмбриология. М.: Изд-во иностр. лит-ры, 1961. - 263 с.

10. Бутаев A.M. Каспий: статус, нефть, уровень. Махачкала, 1999. - 221 с.

11. Бутаев A.M., Исуев А.Р., Магомедбеков У.Г., Монахов С.К. Кинетические закономерности нефтяной интоксикации сеголеток русского осетра // Вестник ДНЦ РАН. Махачкала, 2001. - №9. - С. 89-93.

12. Быков И.Ю. Оборудование для обеспечения охраны окружающей среды при выполнении нефтегазопромысловых работ. М.: ВНИИОЭНГ, 1993. -44 с.

13. Винберг Г.Г. Интенсивность обмена и пищевые потребности рыб. -Минск, 1956.- 188 с.

14. Виняр Т.Н., Павловский A.M., Слуцкая Т.Н. Сравнение свойств протеиназ-кальпаинов из мышечных тканей кеты и минтая // Вопр. ихтиологии. -1997. Т.23, №3. - С. 170-173.

15. Власов В.А. Катаболизм белков некоторых органов и тканей у сеголеток карпа // Развитие аквакультуры на ввнутренних водоемах: Тез. докл. научн.-практ. конф., посвящ. 50-летию каф. прудов, рыбоводства Моск. с/х. акад. М., 1995. - С. 57-58.

16. Володин В.М., Лукьяненко В.И., Флеров Б.А. Сравнительная характеристика устойчивости рыб к фенолу на ранних этапах онтогенеза. /У В кн.: Биология рыб волжских водохранилищ. М.-Л.: Наука, 1982. - С. 71-83.

17. Гаранина С.Н. Действие отходов бурения на фитопланктон // Первый конгресс ихтиологов России: Тез. докл. Астрахань, 1997. - С. 412.

18. Гвозденко С.И., Кесельман М.Л., Зинчук O.A. Устойчивость осетровых рыб на разных стадиях развития к воздействию пестицидов в зависимости от температуры воды // Первый конгресс ихтиологов России: Тез. докл. -Астрахань, 1997. С. 144-145.

19. Георгиевский В.И. Физиология сельскохозяйственных животных. М.: Агропромиздат, 1990. - 511 с.

20. Гераскин П.П., Катунин Д.Н. Рыба и нефть в Каспийском море // Рыбное хозяйство. 1996,- №4. - С. 46-47.

21. Герлах С.А. Загрязнение морей. Диагноз и терапия. JL: Гидрометеоиздат. - 1995.-264 с.

22. Глубоков А.И. Рост трех видов рыб в ранние периоды онтогенеза в норме и в условиях токсического воздействия // Вопр. ихтиологии. 1990. - Т.30, №1. - С.137-143.

23. Горбунова Г.С. Оценка физиологического состояния некоторых видов рыб Каспийского моря при воздействии пластовых вод // Первый конгресс ихтиологов России: Тез. докл. Астрахань, 1997. - С. 414.

24. Данильченко О.П. Нарушение регуляции как показатель патологии // В кн.: Теоретические проблемы водной токсикологии. Норма и патология. -М.: Наука, 1983.-С. 72-84.

25. Демин А.П. Тенденция использования и охраны водных ресурсов в России // Водные ресурсы. 2000. - Т.27, №6. - С. 735-754.

26. Дивавин И.А., Георго-Капулос A.A. Биологические аспекты нефтяного загрязнения морской среды. Киев: Наук, думка., 1988. - 92 с.

27. Дубовская A.B., Шевелева H.H., Романов A.A. Морфо-функциональные изменения жаберного эпителия и половых желез у каспийских осетровых // Первый конгресс ихтиологов России: Тез. докл. Астрахань, 1997. - С. 416.

28. Дудкин СМ., Колесникова Л.В., Колмакова Т.С. Критерии оценки негативного действия антропогенного загрязнения на репродуктивную функцию азовского осетра // Первый конгресс ихтиологов России: Тез. докл. Астрахань, 1997. - С. 31.

29. Дытневский Ю.И. Мембранные процессы разделения жидких смесей. М.: Химия, 1975.-229 с.

30. Ежегодник качества морских вод по гидрохимическим показателям за 1990 г. Обнинск, ВНИИГМИ. МЦД, 1991.-277 с.

31. Ершов Ю.А., Плетнева Т.В. Механизмы токсического действия неорганических ксенобиотиков. -М.: Медицина, 1989. 350 с.

32. Извекова Г.И. Тагунова A.C. Возрастные особенности влияния заражения леща плероциркоидами на активность его пищеварительных ферментов // Первый конгресс ихтиологов России: Тез. докл. Астрахань, 1997. - С. 219.

33. Израэль Ю.А., Цыбань A.B., Панов Г.В. Всесторонний анализ окружающей среды // V Всес. советско-американский симпозиум. JI.: Гидоро, 1988.-С. 77-111.

34. Информационный бюллетень о состоянии поверхностных водных объектов, водохозяйственных систем и сооружений в зоне деятельности Федерального Государственного Управления «Дагводресурсы» за 2000 год. Мин-во природных ресурсов РФ. - Махачкала, 2001. - 48 с.

35. Ипатов В.В. Динамика ряда физиолого-биохимических показателей крови балтийской трески в связи с ее биологией и распространением: Автореф. дис. . канд. биол. наук. Рига, 1973. - 24 с.

36. Исра Е.В., Вовченко И.Б. Активность катепсина D в тканях русского осетра при резорбции гонад // Осн. пробл. рыб. хоз-ва и охраны рыбохоз. водоемов Азов, бассейна: Азов НИИ рыб. хоз-ва. Ростов н/Д., 1996. - С. 264-265.

37. Казанчеев E.H. Рыбы Каспийского моря. М.:Легкая пром-сть, 1982.-168 с.

38. Касумян А.О., Морей М.Х. Влияние тяжелых металлов на пищевую активность и вкусовые поведенческие ответы карпа. I. Медь, кадмий, цинк, свинец // Вопр. ихтиологии. 1998. - Т.38, №1. - С. 393-409.

39. Касумян А.О. Воздействие химических загрязнителей на пищевое поведение и чувствительность рыб к пищевым стимулам // Вопр. ихтиологии. 2001. - Т.41, №1. - с. 82-95.

40. Катунин Д.Н. Нефть и экологическая безопасность Каспия // Матер. IV Ассамблеи ассоциации университетов прикаспийских государств. -Махачкала, 1999. С. 149.

41. Кириллов В.Н., Каниева H.A. особенности морфофункциональных и биохимических изменений в организме рыб при интоксикации диэтаноламином // Матер. IV Ассамблеи ассоциации университетов прикаспийских государств. Махачкала, 1999. - С. 225-226.

42. Клейменов И .Я. Химический и весовой состав основных промысловых рыб. -М.: Пищепромиздат. 1952. 59 с.

43. Ковальский В.В. Геохимическая среда и жизнь. М.: Наука, 1982. - 78 с.

44. Коломиец А.Ф. Полихлорполициклические ксенобиотики // Успехи химии. -1991.-№3.-С.536-544.

45. Комаровский Ф.Я. Особенности патологических изменений у рыб при токсических воздействиях в сравнении с теплокровными животными // В кн.: Теоретические проблемы водной токсикологии. Норма и патология. -М.: Наука, 1983.-С. 66-71.

46. Коржуев П.А. Некоторые проблемы биохимии рыб // В кн.: Обмен веществ и биохимия рыб. М.: Наука, 1967. - С. 243-253.

47. Костров Б.П., Самудов Ш.М., Магомедов А.К., Магомедов Г.А. Эколого-токсикологическое состояние вод западной части Среднего Каспия // Первый конгресс ихтиологов России: Тез. докл. Астрахань, 1997. - С. 430.

48. Котелевцев C.B. Оценка мутагенной активности (тест Эймса) // В сб.: Экологическое состояние бассейна р.Чапаевка в условиях антропогенного воздействия: Биол. индикация. Тольятти, 1997. - С. 280-282.

49. Крупнова М.Ю., Немова H.H., Кяйвяряйнен E.H. Влияние стоков горнообогатительного производства на активность лизосомальных протеиназ рыб // Первый конгресс ихтиологов России: Тез. докл. -Астрахань, 1997. С. 224.

50. Кудрявцев A.A., Кудрявцева Т.Н., Привольнев Т.Н. Гематология животных и рыб. М.: Колос, 1969. - 320 с.

51. Кузьмина В.В. Оценка полифакторных воздействий на активность протеиназ слизистой кишечника рыб // Биол. внутр. вод. 1997. - №2. - С. 50-57.

52. Кукса В.И. Современные проблемы Каспия // Водные ресурсы. 2000. -Т.27,№5.-С. 636-637.

53. Кулиев З.М. Рыбы залива Кирова Каспийского моря. Баку.: Элм., 1989. -184с.

54. Кулик A.A. Ихтиофауна водоемов бассейна Енисея: изменения в связи с антропогенным воздействием // Вопр. ихтиологии. 1999. - Т.39, №4. - С. 478-485.

55. Кулинский В.И., Колесниченко JI.C. // Успехи биол. химии. 1990. - Т.51, вып. 1(4). - С. 20-33.

56. Кулинский В.И. Обезвреживание ксенобиотиков // Сорос. Обр. Ж 1999. -№1. - С. 8-12.

57. Кяйвяряйнен Е.И., Немова H.H., Крупнова М.Ю., Такшеев С.А. Кальций-активируемая протеиназа в эритроцитах осетра и белуги // Первый конгресс ихтиологов России: Тез. докл. Астрахань, 1997. - С. 227.

58. Лакин Г.Ф. Биометрия. -М.: Высш. шк., 1990. 352 с.

59. Лебедева Н.Е., Касумян А.О., Головкина Т.В. Коррекция физиологического статуса карпа естественными химическими сигналами // Вопр. ихтиологии. 2000. - Т.40, №2. - С. 247-255.

60. Леменовский Д.А. Соединения металлов в живой природе // Сорос. Обр. Ж,- 1997. №9.-С. 48-53.

61. Лепелина H.H. Количественный состав предличинок севрюги в зависимости от состояния водной среды // Матер. IV Ассамблеи ассоциации университетов прикаспийских государств. Махачкала, 1999. -С. 226-227.

62. Линник П.Н. Формы миграции тяжелых металлов и их действие на гидробионтов // Эксперимен. водн. токсикол. Вып. 14. - Рига, 1986. - С. 144-154.

63. Лугаськова Н.В. Адаптивные изменения крови рыб в водоемах с разным темпом загрязнения // Первый конгресс ихтиологов России: Тез. докл. -Астрахань, 1997. С. 229.

64. Лукин A.A. Особенности адаптивных реакций рыб в условиях антропогенного стресса // Первый конгресс ихтиологов России: Тез. докл. -Астрахань, 1997. С. 159.

65. Магерамов Ч.М. Влияние водорастворимой фракции нефти (ВРФН) на молодь куринского осетра и белуги // Первый конгресс ихтиологов России: Тез. докл. Астрахань, 1997. - С. 439.

66. Магомедов А.К., Дохолян B.K. Биологические ресурсы Дагестанского побережья Каспийского моря // Сб. статей Даг. фил. академии наук СССР. -Махачкала, 1982. -Вып. 1. С. 31-40.

67. Мазманиди Н.Ю. Эколого-токсикологические основы ихтиомониторинга загрязнения морской среды: Автореф. дис. . докт. биол. наук. -Севастополь, 1987. 40 с.

68. Маляревская А.Я. Влияние экстремальных факторов среды на обмен веществ рыб // В кн.: Биологические основы рыбоводства. Актуальные проблемы экологической физиологии и биохимии рыб. М.: Наука, 1984. -С. 116-133.

69. Матишов Г.Г., Шпарковский И.А., Каромушко О.В. Общие вопросы биологии и экотоксикологии рыб Баренцева моря // Первый конгресс ихтиологов России: Тез. докл. Астрахань, 1997. - С. 160.

70. Мембранный гидролиз и транспорт: новые данные и гипотезы. JL: Наука, 1986.-240 с.

71. Миронов О.Г. Развитие некоторых черноморских рыб в морской воде, загрязненной нефтепродуктами //Вопр. ихтиологии. 1973. - Т.9, №6. - С. 59-62.

72. Михайленко В.Г. Адаптация рыб в процессе стресса и тренировки /У Первый конгресс ихтиологов России: Тез. докл. Астрахань, 1997. - С. 231.

73. Михайлов В.Н. Загадки Каспийского моря // Сорос. Обр. Ж. 2000. - №4. -С. 63-70.

74. Михайлова JI.B. Образование комплексов нефть-белок как один из факторов, определяющих токсичность и кумулятивные свойства // Тез. докл. IV Всесоюз. конф. по экологической физиологии и биохимии рыб. Т. 1. Астрахань, 1979.-С. 32-33.

75. Михайлова JI.B. Действие водорастворимых фракций Усть-Бальнанской нефти на ранний онтогенез стерляди Acipenser ruthenus // Гидробиол. ж. -1991. Т.27, №3. - С. 77-86.

76. Моисеева В.А. Сравнительная чувствительность Coregonidae к веществам фенольного ряда // Первый конгресс ихтиологов России: Тез. докл. -Астрахань, 1997.-С. 161.

77. Моисеенко Т.И., Лукин A.A. Патологии рыб в загрязненных водоемах субарктики и их диагностика // Вопр. ихтиологии. 1999. - Т.49, №4. - С. 535-547.

78. Моисейченко Г.В., Чекашин С.А. Использование гамет, эмбрионов и личинок морского ежа для оценки токсичности буровых растворов и их компонентов // Биол. моря. 1995. - Т.21, №6. - С.416.

79. Муравейко В.М. Сенсорные системы рыб индукторы загрязнения окружающей среды // Методология и процедура оценки воздействия морской нефтегазовой индустрии на окружающую среду Арктики: Тез. докл. Междунар. науч.-практ. конф. - Мурманск, 1996. - С. 57.

80. Найденова И.Н. Изменение содержания белка в органах ставриды и скорпены в процессе развития половых продуктов // В кн.: Обмен веществ и биохимия рыб. М.: Наука, 1967. - С. 314-316.

81. Национальный доклад РФ «Проблемы состояния окружающей среды Прикаспийского региона». М. 1998, 1999 гг. - 136 с.

82. Неваленный А.Н. Воздействие микроэлементов на пищеварительную функцию слизистой кишечника некоторых карповых рыб // Материалы

83. Международной конференции, посвященной 70-летию АГТУ: Тез. докл. -Астрахань, 2000, АГТУ. С. 258-259.

84. Немова H.H. Крупнова М.Ю, Кяйвяряйнен E.H. Роль внутриклеточных протеиназ в механизмах адаптации рыб // Экология и охрана окружающей среды. 4.2: Тез. докл. 2 Междунар. науч.-практ. конф. Пермь, 1995. - С. 92-93.

85. Немова H.H. Внутриклеточные протеолитические ферменты у рыб // Петрозаводск: КНЦ, 1996. 103 с.

86. Немова H.H. Крупнова М.Ю, Кяйвяряйнен E.H. Влияние промышленных стоков на активность внутримышечных кальций-зависимых протеиназ ряда пресноодных рыб // Вопр. ихтиологии. 1996. -Т.36,№3,-С. 420-422.

87. Немова H.H., Кяйвяряйнен E.H., Крупнова М.Ю. Лизосомальные и кальпаинактивируемые протеолитические ферменты из тканей рыб // 2 Съезд Биохим. о-ва РАН: Тез. стенд, сообщ. Москва, Пущино, 1997. - С. 53.

88. Овен Л.С., Руднева И.И. Шевченко Н.Ф. Ответные реакции морского ежа (Scorpaena porcus) на антропогенное воздействие // Вопр. ихтиологии. 2000. - Т.40, №1. - С. 75-78.

89. Основы гепатологии. (Под. ред. чл. кор. Ак. наук. Латв-ой ССР. А.Ф.Блюгера). Рига: Звайгэне, 1975. - 469 с.

90. Остроумова H.H. Белковый состав сыворотки крови лососевых рыб // В кн.: Обмен веществ и биохимия. М.: Наука, 1967. С. 283-290.

91. Остроумова И.Н. Потребность рыб в белке и ее особенности у личинок в связи с этапами развития пищеварительной функции // Вопросы физиологии и кормления рыб: Сб. науч. тр. ГосНИОРХ. Л.: ГосНИОРХ, 1983.-Вып. 194.-С. 3-19.

92. Палладии A.B., Белик Я.В., Полякова Н.М. Белки головного мозга и их обмен. Киев: Наук, думка. - 1972.

93. Парк Д.Б. Биохимия чужеродных соединений. М.: Медицина, 1973. -288 с.

94. Патин С.А. Экологические проблемы морского освоения нефтегазовых ресурсов морского шельфа. М.: ВНИРО, 1997. - 350 с.

95. Петров A.A. Углеводороды нефти. М.: Наука, 1984. - 264 с.

96. Покровский A.A., Тутельян В.А. Лизосомы. М.: Наука, 1976.

97. Пурмаль А.П. Антропогенная токсикация планеты. Ч. 1, 2. // Сорос. Обр. Ж. 1998. - №9. - С. 39-51.

98. Пушкина H.H. Биохимические методы исследования. М.: Медгиз, 1963.-394 с.

99. Ратнер В.А., Васильева Л.А. Индукция транспозиции мобильных генетических элементов стрессовыми воздействиями // Сорос. Обр. Ж. -2000.-№ 6.-С. 14-20.

100. Резниченко П.Н. Явления нормы и патологии в развитии рыб в зависимости от температурных условий инкубации // В кн.: Теоретические проблемы водной токсикологии. Норма и патология. М.: Наука, 1983. -С. 58 -65.

101. Ризави С., Бахрам А. Разведение и выращивание кутума в Исламской республике Иран // Первый конгресс ихтиологов России: Тез. докл. -Астрахань, 1997. С. 452.

102. Саприн А.Н., Калинина E.H., Бабенко М.Д. // Успехи биол. химии. -1996.-T. 36.-С. 213-265.

103. Светлов П.Г. Физиология (механика) развития Л.: Наука, 1978. - 264 с.

104. Секи X. Органические вещества в водных экосистемах- Л.: Гидрометеоиздат, 1986. 125 с.

105. Семенюк M.B. Начальные этапы лесообразовательного процесса на буровых площадках сургутского полесья // Автореф. дис. . канд. биол. наук. Красноярск, 1998. - 24 с.

106. Сидоров B.C. Значение биохимического изучения нормы и патологии органелл для водной токсикологии // В кн. : Теоретические проблемы водной токсикологии. Норма и патология. М.: Наука, 1983. - С. 110-120.

107. Силкин Ю.А., Столбов А.Я. Воздействие хлорида Cd на внешнее дыхание и катионную проницаемость эритроцитов черноморской скарпены Scorpena porcus L. // Гидробиол. ж. 1995. - Т.31, №5. - С. 72-77.

108. Сметанин М.М., Шихов Н.М. О линейном росте леща на отдельных участках Верхневолжских водохранилищ // Биол. внутр. вод. 2000. - №1. -С. 138-141.

109. Сорвачев К.Ф. Норма и патология на молекулярном уровне // В кн.: Теоретические проблемы водной токсикологии. Норма и патология. М.: Наука, 1983.-С. 121-131.

110. Справочник инженера по бурению. Т. 1. (Под. ред. Мищевича В.И., Сидорова H.A.) М.: Недра, 1973. - 520 с.

111. Столяр О.Б., Курант В.З., Хоменчук В.А., Балабан Р.Б. Влияние сублетальных концентраций свинца на содержание тиоловых соединений и белков в организме карпа // Гидробиол. ж. 1999. - Т. 35, №6. - С. 63-68.

112. Строганов Н.С. Экологическая физиология рыб. Т.1. М.: Изд-во МГУ, 1962.-443 с.

113. Строганов Н.С. Биологические аспекты проблемы нормы и патологии в водной токсикологии // В кн.: Теоретические проблемы водной токсикологии. Норма и патология. М.: Наука, 1983. - С. 5 - 21.

114. Субботкин М.Ф., Субботкина Т.А. Специфичность антигенов сывороточных белков русского осетра Acipenser gueldenstaedtii // Вопр. ихтиологии. 2000. - Т.40, №1. - С. 133-138.

115. Топарская В.Н. Физиология и патология углеводного, липидного и белкового обмена. М.: Мед. лит-ра, 1962. - 188 с.

116. Тюрин А.Н. Христофорова H.K. Выбор тестов для оценки загрязнения морской среды // Биол. моря. 1997. - №6. - С. 361-368.

117. Уголев A.M., Кузьмина В.В. Пищеварительные процессы и адаптации у рыб. С-Пб.: Гидрометеоиздат, 1993. - 239 с.

118. Хакимов М., Карашин Б. Каспий: история и экология, эгология и политика // Матер. IV Ассамблеи ассоциации университетов прикаспийских государств. Махачкала, 1999. - С. 59-61.

119. Черникова В.В. Показатели крови у пресноводных рыб в летне-осеннее время // В кн.: Обмен веществ и биохимия рыб. М.: Наука, 1967. - С. 163168.

120. Чесалина Т.Л., Руднева И.И. Воздействие нефтяных фракций на икру и личинок бычка-кругляка Neogobius melanostomus // Вопр. ихтиологии. -1998. Т.38, №3. - С. 426-429.

121. Чесалина Т.Л., Руднева И.И., Кузьмина Н.С. Токсическое действие соляра на молодь черноморской кефали-остроноса Liza Saliens // Вопр. ихтиологии. 2000. - Т.40, №3. - С. 429-432.

122. Шагаева В.Г., Никольская М.П., Акимова Н.В., Марков К.П., Никольская Н.Г. Исследование раннего онтогенеза волжских осетровых в связи с антропогенным воздействием // Вопр. ихтиологии. 1993. - Т.33, №2. - С. 230-240.

123. Шатуновский М.И. Экологические закономерности обмена веществ морских рыб. М.: Наука, 1980. - 288 с.

124. Шатуновский М.И. Экологические закономерности возрастной и сезонной динамики обмена веществ у рыб // В кн.: Биологические основы рыбоводства. Актуальные проблемы экологической физиологии и биохимии рыб. М.: Наука, 1984. - С. 28-44.

125. Шеханова И.А. Усвоение биогенных элементов развивающейся икрой рыб в процессе развития // В кн.: Обмен веществ и биохимия рыб. М.: Наука, 1967.-С. 237-241.

126. Шлейфер Г.С., Дохолян В.К. Физиологические и иммунологические особенности реакции рыб на изменение среды обитания // Тез. докл. IV Всесоюз. конф. по экологической физиологии и биохимии рыб. -Астрахань, 1979. Т.1. - С. 220-221.

127. Шульман Г.Е. Физиолого-биохимические особенности годовых циклов рыб. М.: Пищев. пром-сть, 1972. - 366 с.

128. Элементы физиологии и биохимии общего и активного обмена у рыб. (Под. ред. Г.Е.Шульмана). Киев: Наук, думка, 1978. - 204 с.

129. Юровицкий Ю.Г., Сидоров B.C. Эколого-биохимический мониторинг и тестирование в районах экологического неблагополучия // Изв. АН, Сер. Биол. 1993. - № 1. - С. 74-82.

130. Яковлев В.Н. «Индустриальная раса» плотвы // Зоол. ж. 1992. - Т.71, №6.-С. 81-85.

131. Якубов Ш.А. Генетический анализ загрязненности некоторых водоемов // Экспер. вод. токсикол. 1990. - Т. 14. - С. 34-35.

132. Advances in Dryg Metabolism in Man / Ed. G.V. Pacifici, G.N. Fracchia. Brussels: Luxembourg: Europ. Comis., 1995. 834 p.

133. Airaksinen S., Rabergh Ch., Sistonen L., Nikinmaa M. Effects of heat shock and hypoxia on protein synthesis in rainbow trout cell // J. Exp. Biol. 1998. -V. 201, №17.-P. 2543-2551.

134. Alsor D.H., Wood Ch.M. The interactive effects of feeding and exepcise on oxygen consumtion, swimming performance and protein usage in juvenile rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) // J. Exp. Biol. 1997. - V.200, №7. - P. 2337-2346.

135. Anras M-L.B., Lagadete J-P. Variabilité meteorologigue et hydrologigue. Cjnsequences sur l'activité natatoire d'un poisson marin // C.r. Acad. Sci. Ser. 3.- 1998. V.331, №8. - P. 641-648.

136. Beamish R.J. Loss of fish populations from unexploited remote lakes in Ontario, Canada as a consequence of atmospheric fallout of acid // Water. Res. -1974.-V. 8.-P. 85-95.

137. Beitinger T.L. Behaviaral reaction for the assessment of stress in fishes // J. Great Lakes Res. 1990. - V. 16, №4. - P. 495.

138. Blaxter J.H.S., Hunter J.R. The biology of clupeoid fisher // Adv. Mar. Biol.- 1982.-V. 20. P. 1-123.

139. Blaxter J.H.S., Hallers-Tjabbes T.C.C. The effect of pollutants on Sensory systems and behavior of aquatic animals // Netherlands J. Aquat. Ecol. 1992. -V. 16, №3,-P. 43-58.

140. Bryan M.D., Atchison G.J., Sandheinrich M.B. Effects of cadmium on the foraging behavior and growth of juvenile bluegill, Lepomis macrochirus // Can. J. Fish. Aquat. Sci. 1995. - V. 52, №8. - P. 1630-1638.

141. Bukovskaya O.S., Bayunova L.V., Blokhin S.V., Boev A.A. The effect of acute stress of hormonal levels in the serum of the Russian of and stellate sturgeons during induced maturation // 3th Int. Synp. Sturgeon, Piacenza, July 8-11, 1997: P. 99-100.

142. Busacker G.P., Alelman I.R., Goolish E.M. Growth // Methods for fish biology / Eds. Schreck C.B., Mayle P.B. 1990. - 684 p.

143. Carls M.G., Hose J.E., Thomas R.E., Rice S.D. Exposure of Pacific herring to weathered crude oil: Assessing effects on ova // Environ. Toxicol, and Chem.- 2000. V. 19, №6. - P. 1649-1659.

144. Chan K.M. Metallothionein: Potential biomarker for monitoring heavy metal pollution in fish around Hong Kong: Pap. Int. Conf. Mar. Pollut. and Ecotoxicol., Hong Kong Jan., 1995 // Mar. Pollut. Bull. 1995. - V. 31, №4-12. -P. 411-415.

145. Currie S., Tufts B. Synthesis of stress protein 70 (Hsp 70) in rainbow trout red blood cell // J. Exp. Biol. 1997. - V. 200, №3. - P. 607-614.

146. Deirickx P.J. Increased cytotoxic sensitivity of cultured FHM fish cell by simultaneous treatment with sodium dodecyl sulfate and buthionine Sulfoximine // Chemosphere. 1998. - V. 36, №6. - P. 1263-1274.

147. Devlin E., Clary B. In vitro toxicity of methyl mercury to fathead minnow cell // Bull. Environ. Contam. and Toxicol. 1998. - V. 61, №4. - P. 527-533.

148. DiMichele L., Taylor M.H. Histopathological and physiological responses of Fundulus heteroclitus to naphthalene exposure // J. Fish. Res. Baord. Can. -1978.-V. 35.-P. 1060-1066.

149. Donnelly J., Torres J.J., Crabtree R.E. Proximate composition and nucleic acid content of the congrid ell Ariosoma balearicum // Mar. Biol. 1995. - V. 123, №4. -P. 851-858.

150. Equia R.V., Kamarudin M.S., Santiado C.B. Growth and survival of river catfish Mystus numenus larvae fed isocaloric died with different protein levels during weaning // J. Appl. Ichthyol. 2000. - №3. - P. 104-109.

151. Felista R.E., Balasubramanian M.P. Effect of mixtures of pesticide and fertilizer on proteins, carbohydrates, phosphomonoesterases and non-specific esterase's in Oreochromis mossambicus (Peters) // Nat. Acad. Sci. Lett. 1999.- V.22, №3-4. P. 70-74.

152. Ferreira M.F.N. Use of Pimephales promelas in toxicity evaluation of liquid effluents from the south petrochemical complex // Agr. Biol, e tecnol. 1997. -V.40, №3. - P. 624-631.

153. Fisk A.T., Tomy G.T., Muir D.C.G. Toxicity of C20-, Cn-, Cn- and CM-polychlorinated alkanes to Japanest medaka embryous // Environ. Noxicol. and Chem. 1999. - №12. - P. 2894-2902.

154. George S.G., Wright J., Conroy J. Temporal studies of the impact of the braer oil spill on inshore feral fish from Shetland, Scotland // Arch. Environ. Contam. and Toxicol. 1995. - V. 29, №4. - P. 530-534.

155. Guderley H., Dutil J., Pelletier D. The physiological status of Atlantic cod Gadus morhua, in the wild and laboratory: Estimates of growth rates under field conditions // Can. J. Fish, and Aquat. Sci. 1996. - V. 53, №3. - P. 550-557.

156. Hamilton S.J., Haines T.A. Influence of fluoride on aluminum toxicity to Atlantic salmon (Salmo salar) // Can. J. Fish, and Aquat. Sci. 1995. - V. 52, №11.-P. 2432-2444.

157. Hose J.E., McGurk M.D., Marty G.D., Hilton D.E., Brawn E.D., Baker T.T. Sublethal effects of the Exxon Valdes oil spill on herring embryos and larvae:

158. Morphological, cytogenetic and histopatological assessments, 1989-1991 // Can. J. Fish, and Aquat. Sci. 1996. - V. 53, №9. - P. 2355-2365.

159. Hull E., Huetel R., Spieler R. Changes in blood parameters in stressed sharks due to capture and restraint: Abstr. Asz. Annu. Meet., Chicago, III., 1994 // Amer. zool. 1994. - V. 34, №5. - P. 36.

160. Imber B.E., Spence B., Chan Z., Aggelen G. Temporal variation in hepatic mixed- function oxidase (MFO) induction in rainbow trout exposed to industrial effluent // Mar. Pollut. Bull. 1995. - V.30, №8. - P. 558-562.

161. Jessen-Eller K., Crivello J. Changes in metallothionein mRNA and protein after sublethal exposure to arsenate and cadmium chloride in juvenile winter flounder // Environ. Toxicol, and Chem. 1998. - V. 17, №5. - P. 891-896.

162. Jobling M. Fish bioenegetics. London: Chapman and Hall, 1994. - 309 p.

163. Jones C. Determining age of larval fish with the otolith increment technique // Fish. Bull. U.S. 1986. - V. 84, №1. - P. 91-103.

164. Khan R.A. Influence of petroleum at a refenery terminal on feral winter flounder, Pleuronectes americanus // Bull. Environ. Contam. and Toxicol. -1998. V. 61, №6. -P. 770-777.

165. Kralj-Klobucar N., Stunja A. Utjecaj selena, olova i magnezija na aktivnost hidrolitskih enzima u jetri i bubregu sarana (Cyprinus caprio L.) // Zb. sazet. priopcen. 5 Kongr. biol. Hrv., Pula. Zagren, 1994. - P. 362-363.

166. Krumschnabel G., Schwarzbaum P., Lisch J., Biasi Ch., Wieser W. Oxygen-dependents energetics of anoxia-tolerant and anoxia-intolerant hepatocytes //

167. J. Exp. Biol. 2000. - V. 203, №5. - P. 951-959.

168. Kucharczyk D., Luczynski M., Kujawa R., Kaminski R., Ulikowski D., Brzuzan P. Influences of temperature and food on early development of bream (Abramis brama L.) // Arch. Hydrobiol. 1998. - V. 141, №2. - P. 243-256.

169. Kumari S.A., Kumar N.S. Electrophoretic study on serum, muscle and liver proteins of fish Channa punctatus in a polluted urban reservoirs, Hussainsagar, Hyderabad, Andlira Pradest // Uttar Pradesh. J. Zool. 1995. - V. 15, №2. - P. 124-126.

170. Kuz'mina V.V., Chuico G.M., Pavlov D.F. Effects of DDVP, naphthalene, and cadmium on intestinal proteolytic activity in Mozambique tilapia // Bull. Environ. Contain, and Toxicol. 1999. - V. 62, №2. - P. 193-198.

171. Lagunova V.S. Impact of present-day conditions on hybridization, abnormal development and reproduction rate of sturgeons in the Volga river//3rd Int. Sump. Sturgeon, Piacenza, July 8-11, 1997: Booklet Abstr Piecenza, 1997. -P. 237-238.

172. Love R.M., Robertson I. Studies on the North Sea cod. (Effects of starvation. Changes in the distribution of muscle protein fractions). J. Sei. Food and Agr., 1967.-V. 18.-P. 217-220.

173. Love R.M. The Chemical Biology of Fishes. London; New York: Acad. Press, 1970.

174. Lowry O., Resebrouph N., Farr A., Randall R. Protein measurement with folin phenol reagent // J. Biol. Chem. 1951. - №1. - P. 193, 265-275.

175. Lutnicka H. Wplyw amoniaku, fendu i pestucydu Ambusz ES 25 na komorki melanoforowe skory rub // Ann. UMCS. DD. - 1998. - № 53. - P. 223236.

176. Mbuthia P.G. Scoliosis in farmer rainbow trouts (Salmo gairdneri, Richardson) in Kiambu district, Kenya // Bull. Anim. Health and Prod. Aft.1994.-V. 42, №2.-P. 111-115.

177. McGurk M.D., Brown E.D. Egg-larval mortality of Pacific herring in Prince William Sound, Alaska, after the Exxon Valdez oil spill // Can. J. Fish, and Aquat. Sci. 1996. - V. 53, №9. - P. 2343-2354.

178. Millward D.J., Garlick P.J., Nnanyelygo D.O. Proc. Nutr. Soc. 1974. - 33, P. 33.

179. Nillion H., Zaboukas N., Moraitou-Apostolopoulou M. Biochemical composition, growth and sirvival of the guppy, Poecilia reticulata during chronic sublethal exposure to cadmium // Arch. Environ. Contam. and Toxicol. 1998.-V. 35, № 1. - P. 58-63.

180. Olla B.L., Pearson W.H., Studholme A.L. Applicability of behavioural measures in environmental stress assessment // Rapp. et pcoc. verb. reun. Cons. perm. int. explor. mer. - 1980. - V. 179. - P. 162-173.

181. Oost R., Schooten F., Ariese F., Heida H., Satumalay K., Verneultn N. Bioaccumulation, biotransformation and DNA binding of PAHs in feral eel (Anguilla anfuilla) survey // Environ. Toxicol, and Chem. 1994. - V. 13, №6. -P. 859-870.

182. Ostermeyer U. Vitamine in Fischen // Inf. Fishwirt. 1999. - V. 46, №3. - P. 42-50.

183. Pacheco M., Santos M. Induction of liver EROD and erythrocytic nuclear abnormalities by cyclophosphamide and PAHs in Anguilla anguilla L. // Ecotoxicol. and Environ. Safety. 1998. - V. 40, №1-2. - P. 71-76.

184. Patten B.J. Sublethal biological effects of petroleum hydrocarbon exposures: fish // Effect of petroleum on arctic and subarctic marine environments and organisms. D.C.Malins (ed.). 1977. -V.2. New York: Acad. Press. - P. 319332.

185. Payne J.F., Fancey L.L., Hellou J., King M.J., Fletcher G.L. Aliphatic hydrocarbons in sediments: flounder (Pleuronectes americanus) exposed to oil well drill cuttings // Can. J. Fish, and Aquat. Sci. 1995. - V. 52, № 12. - P. 2724-2735.

186. Preez H.H., Buermann Y., Steyn G.J., Smit L. The influence of suspended silf on oxygen consumption by the redbreast tilapia // Hydrobiologia. 1996. -V. 325, № i.p. 31-38.

187. Pundy J.E. The effect of brief exposure to aromatic hydrocarbons on feeding and avoidance behaviour in coho salvon, Oncorhynchus kisutch // J. Fish. Biol. 1989. - V.34, № 4. - P. 621-629.

188. Rema M.P., Philip B. Metallothionein or metallothionein like proteins and heavy metal toxicity in Oreochromis mossambicus // Indian J. Exp. Biol. -1996. V.34, №6.-P. 527-530.

189. Riva G. Das Serumeiweissbbild. 1957. - 125 p.

190. Rocha M.P.R., Ribeiro R.M.A., Caimbra J. Polycyclic aromatic hydrons inhibit in vitro ovarian steroidogenesis in the flounder (Platichthys flesus L.) // Aquat. Toxicol. 2000. - V. 48, №4. - P. 549-559.

191. Sancho E., Ferrando M., Andreu E. Effects of sublethal exposure to a pesticide on levels of energetic compounds in Anguilla anguilla //

192. J. Environ. Sci. and Health. B. 1998. - V. 33, №4. - P. 411-424.

193. Secor D.H., Gunderson T.E. Effects of hypoxia and temperature on survival, growth and respiration of juvenile Atlantic sturgeon, Acipenser oxyrinchus // Fish. Bull. 1998. - V.96,№3. - P. 603-613.

194. Selye H. Stress and the general adaptation syndrome // Brit. Med. J. 1950. -V. l.-P. 1383-1392.

195. Shelverton P.A., Carter C.G. The effect of ration on behavior, food consumption and growth in juvenile greenback flounder // J. Mar. Biol. Assoc. UK. 1998. - №4. - P. 1307-1320.

196. Solangi M.A., Overstret R.M. Histopathological changes in two estuarine fishes, Menidia beryllina (Cope) and Trinectes maculatus (Bloch and Schneider), exposed to crude oil and its water-soluble fractions // J. Fish -Diseases. 1982. - V.5. - P. 13-25.

197. Stocnes I., Rustad T. Purification and characterization of a multicatalytic proteinase from Atlantic salmon (Salmo salar) muscle // Compar. Biochem. and Physiol. B. 1995. - V. 111, №4. - P. 587-596.

198. Sunil K.J., Srikanth R., Waghray S. Effect of benzyl chlorideon chemosensory responses in fish Gambusia affinis // Indian Biol. 1989. - V. 21, №1. - P. 58-61.

199. Terwillinger M.R., Munroe T.A. Age, growth, longevity and mortality of blackcheek tonguenfish, Sumphurus plagiusa in Chesapeake Bay. Virginia // Fish. Bull. 1999. - V.97, №2. - P. 340-361.

200. Thomas B.-M. Les poissons respirent a contre-courant // Aqua rev. 1999. -№86.-P. 18-19.

201. Vaolore nutritivo e alimentare del pesce // Pesce. 1995. - V.12, №2. - P. 82-85.

202. Woodin B.R., Smolowitz R.M., Stegeman J.J. Induuction of cytochrome P450 1A in the intertidal fish by Prudhoe Bay crude oil and environmental in fish from Prince William Sound // Environ. Sei. and Technol. 1997. - V. 31, №4.-P. 1198-1205.

203. Yamashita M., Konagaya S. A novel cysteine protease inhibitor of the egg of chum salmon, containing a cysteine-rich thyroglobulin-like motif // J. Biol. Chem. 1996. - V. 271, №3. - P. 1282-1284.

204. Yun Q., Zheng W., Weng Y., Fend T., Zheng S. Effect of oil contamination of the Pagrosomus major // Xiamen daxue xuebao. Ziran kexye ban = J. Xiamen Univ. Natur. Sei. 1999. - V. 38, №3. - P. 429-434.

www.dissercat.com

Влияние нефти на водные организмы

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение лицей №1

«Шаг в будущее. Юниор»

Влияние нефти на водные организмы.

Выполнил проект: Краснов Андрей Петрович

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение

лицей №1,ученик 2 а класса

Руководитель: Лаврова Наталья Алексеевна

Учитель начальных классов

Россия. Ханты-мансийский автономный округ – Югра.

г. Сургут.

Содержание

  1. Введение…………………………………………………………..……с. 3
  2. Нефть – «чёрное золото»………………………………………...…….с.5
  3. Происхождение и местонахождение нефти……………………..……с.5
  4. Россия – нефтяная страна……………………………………………...с.7
  5. Что такое нефть?......................................................................................с.8
  6. Крупнейшие нефтяные катастрофы…………………………….……..с.9
  7. Экологические последствия нефтяных катастроф…………………...с.12
  8. Практическая часть…………………………………………………….с.16
- Исследование физических свойств нефти…………………………..с.16

- Исследование влияния нефтяной плёнки на водоплавающих птиц.с.18

9. Заключение………………………………………………………………с.22

10. Используемая литература……………………………………………....с.24

11. Приложение (строение перьев птицы)………………………………...с.25

Введение

Здравствуйте, Уважаемые учителя и ученики. Меня зовут Андрей. В повседневной жизни мы часто слышим слова нефть, нефтегазоперерабатывающий завод, нефтяники. Моя мама, мои дедушка и прадедушка работали на заводе. Я думаю, что у многих моих сверстников также родители или родственники, так или иначе связаны с этой отраслью. Я прав? Ещё говорят что, наш город Сургут – нефтяной город. Что это значит? И вообще, что такое нефть? Откуда она взялась? Какая польза от неё? И всегда ли она приносит только пользу? А может быть она вообще опасна? Влияет ли она как то на живые организмы? И если да, то как?

Ответы на все эти вопросы я находил в различных информационных источниках, в том числе и средствах массовой информации. Результатом этих исследований стала эта работа, которая, я надеюсь, вызовет у вас интерес.

Цели моего исследования:

  1. Изучить физические свойства нефти.
  2. Узнать из источников СМИ о нефтяных катастрофах и их последствиях на нашей планете.
Итак, задачи моего исследования:
  1. Изучить первоисточники, раскрывающие нам объяснения данного вещества.
  2. Узнать с помощью интернет ресурсов, как же добывают эту маслянистую жидкость, столь полезную для нашего мира.
  3. Найти данные о нефтяных катастрофах, с целью использования их в качестве доказательства о нарушениях экологической обстановки на нашей планете.
  4. Провести исследовательскую работу по изучению физических свойств нефти и как она влияет на рыб, птиц и водоросли. Сделать соответствующие выводы.
Гипотеза исследования: Если Мы будем знать, что происходит в результате загрязнения окружающей среды нефтью и нефтепродуктами, и как нефть влияет на живые организмы, то Мы сможем предотвратить катастрофы и разработать механизм защиты организмов от загрязнения нефтью.

Нефть – «чёрное золото»

Нефть известна человеку с древнейших времён. Люди уже давно обратили внимание на чёрную жидкость, сочившуюся из-под земли. В нефтеносных местах они рыли неглубокие ямы, в которых накапливалась нефть. Потом её оттуда вычёрпывали и продавали. Древние египтяне собирали нефть с поверхности воды и использовали её в строительстве домов, чтобы защитить свои жилища от влаги. Также использовали для освещения домов и добавляли её в мази для бальзамирования мумий.

Во времена древнего Вавилона на Ближнем Востоке велась довольно интенсивная торговля этим веществом. Некоторые города уже тогда буквально вырастали на торговле нефтью. Одно из семи чудес света, знаменитые Висячие сады Вавилона, также не обошлись без использования нефти в качестве герметизирующего материала.

Не везде нефть собирали только с поверхности. 2000 лет назад китайский император приказал копать землю, чтобы найти соль (добывали солёную воду, из которой при выпаривании получали соль). Когда бамбуковые трубы с металлическими наконечниками погрузились в почву на несколько десятков метров, вверх неожиданно ударил фонтан чёрной горючей жидкости и облил с головы до ног «бурильщиков». Китайцы стали с её помощью освещать дома, а попутный газ поджигали для выпаривания воды и извлечения соли.

Как видно из вышесказанного нефть применялась очень ограниченно в качестве горючего материала, лечебного средства при кожных болезнях, в качестве герметизирующего средства при строительстве и в военных целях.

Только относительно недавно – в конце XIX века – стали ясны удивительные возможности этой жидкости. Сначала её использовали как смазочный материал, а затем и как топливо.

В настоящее время представить современный мир без нефти невозможно, её справедливо называют «чёрным золотом». На топливе, полученном от перегонки нефти, работают автомобили, самолёты, корабли и даже космические ракеты. Из неё делают разнообразные виды пластмасс, стройматериалы, ткани, краски и моющие средства, медицинские препараты, взрывчатые вещества, духи, удобрения и ещё множество самых разнообразных и необходимых вещей.

Происхождение и местонахождение нефти

О том, как образовалось это полезное ископаемое, учёные спорили много лет. Одни считали, что нефть получилась в глубине земли при взаимодействии паров воды с углеродом. Эту гипотезу поддерживал и русский учёный – химик Дмитрий Менделеев. Однако более распространено предположение, что запасами нефти мы обязаны микроскопическим морским животным и водорослям, содержавшим природные масла. Погибая, они оседали на дно, и их остатки покрывались илом, превратившимся затем в осадочные породы. Под давлением осадочных пород и морской воды, а также под действием тепла, идущего из недр Земли, в массе гниющих остатков животных и растений образуются капельки нефти и пузырьки газа.

Слои грунта изгибаются и, и под действием возникающего давления капельки нефти и пузырьки газа пробиваются вверх, скапливаясь под твёрдыми породами у поверхности Земли.

Нефть залегает глубоко под землёй, чаще всего там, где осадочные породы – песчаник, известняк или глинистый сланец – изгибаются складками. В образующихся при этом «карманах» и может скапливаться нефть. Добыча нефти – это очень трудоёмкий, сложный и опасный процесс. Чтобы найти месторождение, геологи измеряют гравитационное и магнитное поля Земли и смотрят, где эти поля изменяются. Затем они производят разведывательные взрывы и слушают подземное эхо. Если испытания дают положительный ответ, нефтяники бурят пробную скважину. Нефть из неё под действием колоссального давления часто вырывается фонтаном. Работа эта тяжёлая и очень опасная.

Существуют различные методы добычи нефти, которые зависят от типа месторождения полезного ископаемого (суша, морское дно), глубины заложения. Морская нефтедобыча – более сложный процесс, так как требует устройства подводных установок.

Россия – нефтяная страна

Россия является одной из ведущих стран по добыче нефти. Запасы России – 20,2 млрд.т. Она не только широко используется в самой стране, значительная часть идёт на экспорт в различные государства. На территории России находятся три крупные нефтяные базы: Западно-Сибирская, Волго-Уральская и Тимано-Печёрская.

Основная из них Западно-Сибирская. Это крупнейший нефтегазоносный бассейн.

Самые крупные месторождения на сегодня находятся в Ханты-Мансийском Автономном Округе, Ямало-ненецком Автономном Округе и Республике Татарстан. На данные регионы приходится 70% от общего объёма добываемой нефти.

Что такое нефть?

Нефть – полезное ископаемое, представляющее из себя маслянистую жидкость. Это горючее вещество, часто чёрного цвета, хотя цвета нефти в разных районах различаются. Она может быть коричневой, и вишнёвой, зелёной, жёлтой, и даже прозрачной. С химической точки зрения нефть – это сложная смесь углеводородов с примесью различных соединений, например, серы, азота и других. Её запах также может быть различным, так как зависит от присутствия в её составе ароматических углеводородов, сернистых соединений.

Нефть очень дорогая, и является настолько важным полезным ископаемым, что о любом колебании цен на нефть нам сообщают в новостях. Как уже говорилось, человечество не может отказаться от этого «чёрного золота». Но, как выяснилось, нефть может быть не всегда полезной, а иногда и очень опасной. Часто происходят разливы нефти. Это происходит при добыче нефти, при транспортировке нефти по трубопроводу может произойти разрыв, и другие аварии или при переработке нефти.

О маленьких разливах мы, как правило, ничего не слышим. Их очень быстро ликвидируют, либо они разлагаются естественным способом – это достаточно долгий процесс. Но о крупных авариях Мы узнаём моментально, так как последствия их очень печальны. В доказательство этой версии рассмотрим крупнейшие катастрофы, случившиеся в последнее время.

Крупнейшие катастрофы

Нефтяные разливы возникают по разным причинам: при добыче, транспортировке по трубопроводу (разрыв), при сбросе нефтепродуктов и нефтешламов нефтеперерабатывающих заводов в близлежащие водоёмы, при авариях танкеров перевозивших нефть и тд. Рассмотрим самые масштабные катастрофы произошедшие в ближайшее время.

  1. Петробрайс – бразильская государственная нефтяная компания. В июле 2000 года в Бразилии в результате катастрофы на нефтяной платформе в реку Игуасу вытекло больше миллиона галлонов нефти (около 3180 тонн).
Образовавшееся пятно продвигалось по течению, грозя отравить питьевую воду сразу для нескольких городов. Ликвидаторы аварии построили несколько заградительных барьеров, но остановить нефть удалось лишь на пятом. Одну часть нефти собрали с поверхности воды, другая ушла по специально построенным отводным протоком.

  1. 13 ноября 2002 года около берегов Испании попал в сильный шторм нефтяной танкер Prestige, в трюмах которого находилось более 77000 тонн мазута. В результате шторма в корпусе судна образовалась трещина длиной около 50 метров. 19 ноября танкер разломился пополам и затонул. В результате катастрофы в море попали 63000 тонны мазута. Из-за этого погибло множество птиц, рыб и всевозможных морских обитателей.

  1. 22 апреля в 2010 году в Мексиканском заливе у побережья американского штата Луизиана после взрыва, унёсшего жизни 11 человек, и 36-тичасового пожара, затонула управляемая буровая платформа Deepwater Horizon.

Остановить утечку нефти удалось лишь 4 августа 2010 года. В воды Мексиканского залива вылилось около 5 млн. баррелей сырой нефти.

Экологические последствия нефтяных катастроф

Нефть является экологически опасным веществом, которое при попадании в окружающую среду (в почву, в водоёмы) нарушает, угнетает и заставляет протекать иначе все жизненные процессы.

Наиболее яркими и общественными случаями печальных последствий воздействия нефти и нефтепродуктов на окружающую природную среду, является загрязнение вод. Самый тяжёлый случай – мощное загрязнение толстым слоем в местах разливов нефти.

Это может произойти при авариях танкеров и разрывов на трубопроводах. Жуткие картины утонувших в нефти животных и птиц многократно демонстрировались в средствах массовой информации.

В случае если они не гибнут от удушья и не тонут, жить в сильно загрязнённом нефтью состоянии они не смогут, из-за затруднения способности двигаться и утраты меховым и перьевым покровом терморегулирующих функций.

В ряде случаев толстый слой нефтепродуктов на водной поверхности может оказаться огнеопасным. Нефть и нефтепродукты способны растекаться по поверхности воды тонким слоем, покрывая огромные поверхности. Все видели радужные плёнки нефти на поверхности дождевых потоков, стекающих с поверхности автодорог.

Такие плёнки резко затрудняют поступление кислорода из атмосферы и понижают его содержание в воде. Кроме того, нефтепродукты в воде оказывают прямое токсическое действие на рыбу, резко ухудшают её вкусовые качества. Плавающие длительное время по воде животные и птицы за счёт такой плёнки могут собрать на себе достаточное количество нефтепродуктов, это приводит к серьёзному загрязнению меха и перьев.

Прежде всего, нефть, впитавшись в оперение, значительно утяжеляет, вес птицы, затрудняя или делая практически невозможным ее полет. Нефть разрушает водонепроницаемую оболочку отдельных перьев и они начинают терять свою изоляционную стойкость, плавучесть. Вдобавок у птицы нарушается способность плавать из-за отсутствия воздушной прослойки между телом и перьями. В результате птица глубже погружается в воду и часто уже не может больше добывать себе пищу. Многие птицы гибнут от переохлаждения, истощения и голода. Но несчастное существо может ещё некоторое время плавать с сердцем, бьющемся в два раза чаще для того, чтобы компенсировать потерю тепла.

Непосредственное проглатывание нефти также является причиной смерти многих птиц, которые либо пьют воду, смешанную с нефтью, либо чистят клювом загрязненные перья, которая действует как яд.

Птицу сначала чистят, затем сушат. Однако её хрупкие системы быстро не восстанавливаются, и лишь немногие птицы могут перенести чистку и плен, иногда оставаясь инвалидами.

Доступная норма содержания нефтепродуктов в воде 0,05 мг/л, при более высоком содержании всё живое может погибнуть.

Пройдёт много времени, прежде чем экосистема водоёмов придёт к нормальной жизни. Цена расплаты очень высока! Для всего живого на Земле!

Практическая часть

  1. Исследование физических свойств нефти.
Используемые материалы: Нефть, чистая вода, перчатки, шприц, банка с крышкой, маленький стаканчик, миска, линейка, губка.

Налил нефть в стаканчик.

Выводы: - Нефть – это чёрная густая жидкость.

- Нефть имеет специфический запах.

-При попадании на руку не смывается водой, только моющими средствами.

- При поджигании нефть горит медленно, сильно коптит.

1 опыт: Растворение нефти в воде.

В чистую стеклянную банку налил воду, затем добавил нефть. Нефть образовала плёнку на поверхности воды.

Закрыл крышкой и хорошо взболтал. Открыл крышку. Заметил, что нефть при взбалтывании распалась на мелкие капельки. В результате получилась чёрная жидкость. Но через 1 минуту капельки поднялись на поверхность воды и снова образовали плёнку.

Это произошло из-за того, что плотность нефти меньше (0,80 г/см3), чем плотность воды (1,00 г/см3).

Так как нефть всплывает на поверхность воды её можно собрать с поверхности.

Выводы: Нефть в воде не растворяется, но даже если нефтяную плёнку попробовать снять с поверхности воды с помощью губки, а именно так и делают при нефтяных авариях, вода приобретает стойкий запах нефтепродуктов. Поэтому рыба, плавающая в водоёмах, где собрали нефть, всё равно является непригодной для приёма в пищу, так как тоже приобретает запах и вкус нефти и является ядовитой. Кроме того в естественных условиях сбор нефти усложняется течением воды, ветром и т.д.

Посуда, в которой проводились смешивания веществ – не отмывается мыльным раствором, только чистящим порошком.

2 опыт: Измерение нефтяной плёнки, находящейся на поверхности воды.

Налил в миску чистую воду. В центр капнул 0,5 мл. нефти. Нефть мгновенно растеклась по поверхности воды тонкой плёнкой. Я сразу замерил нефтяное пятно, диаметр равен 6 см, через 1 минуту диаметр стал 10 см.

Выводы: Как известно 1 м = 100 см.

Итак, 0,5 мл нефти занял поверхность воды d = 10 см, 10 см: 100 = 0,1 м.

Тогда, 1мл нефти займёт поверхность воды d = 20 см, 20 см :100 = 0,2 м.

Значит 1 литр (1000 мл) нефти покрыла бы поверхность воды d = 200 м.

Нефтяные танкеры перевозят сейчас более 50 тыс. тонн нефти, и собрать её обратно очень тяжело, в некоторых случаях практически невозможно.

2. Влияние нефтяной плёнки на водоплавающих птиц.

Используемые материалы: Нефть, контурное перо птицы, перчатки, лупа, весы, линейка, мыльный раствор, стиральный порошок, миска, пакет.

Прежде, чем приступить к этому опыту я изучил литературу по строение перьев водоплавающих птиц (см. приложение).

Я рассмотрел внешний вид контурного пера под лупой. Увидел, что оно состоит из стержня, очина и опахала. Опахало образовано многочисленными отходящими от стержня по обе стороны пластинами — бородками первого порядка, на которых расположены более тонкие, сцепленные друг с другом при помощи крючков бородки второго порядка. Внешний вид гладкий, без разрывов. Опахало представляет собой легкую упругую пластинку. Не промокает, если его опустить в воду из – за того, что смазано естественной жировой смазкой. Плавает на поверхности воды.

После я измерил перо линейкой и взвесил на весах. В результате контурное перо в начале испытания весило 2 грамма. Ширина пера равна 3,5 см.

Затем облил перо небольшим количеством нефти и повторил измерения ширины и веса.

В результате взвешивания перо стало в два раза тяжелее, 4 грамма. Оно сузилось на 1 см, ширина равна 2,5 см.

Затем я решил посмотреть насколько будет легко отмыть перо и изменится ли его внешний вид после мытья.

Для этого эксперимента мне понадобилась миска с мыльным раствором. В результате как видно по цвету воды, на фотографии с левой стороны, нефть не отмывается, перо промокло.

На правой фотографии добавили порошок. Нефть стала отмываться. При всём моём старании очищать перо аккуратно, оно всё равно повреждалось, так как бородки первого и второго порядка тонкие.

Заметил изменение цвета, на более тёмное. Затем отмытое перо я положил на лист бумаги, снова измерил его ширину, бороздки склеились, ширина равна 1см.

Оставил перо до полного высыхания. Затем снова измерил его вес, ширину и рассмотрел его строение под лупой

В результате вес помытого и высушенного пера снова стал 2 грамма, но ширина осталась намного меньше 1,5 см.

На этих фотографиях видно как изменяется ширина, цвет и структура пера до обработки -1, после обработки в мокром виде – 2 и высушенное перо - 3.

Выводы:

В результате эксперимента я подтвердил, что нефть оказывает негативное действие на водоплавающих птиц.

- Прежде всего, впитавшись она значительно утяжеляет вес пера, а следовательно и вес самой птицы, что крайне недопустимо, так как это затрудняет или делает практически невозможным ее полет.

- В процессе мытья, я понял, что отмыть перо очень тяжело. Нужно использовать порошки, которые негативно влияют на перо и кожу птицы, смывают её естественную жировую смазку – водонепроницаемую оболочку.

- Происходит механическое повреждение пера при очищении, так как его строение очень хрупкое.

- Тончайшие щетинки пера, так называемые бородки, цепляясь друг за друга микроскопическими крючочками, делают перо прочным - это видно на образце пера до начала испытания.

- Нефть разрушает структуру пера, и оно больше не защищает кожу птицы от охлаждения. Бородки первого порядка слипаются, так как повреждаются микроскопические крючочки, и они уже не соединяются с более тонкими бородками второго порядка (см. приложение). Это доказывает факт, что перо сузилось больше чем в два раза (было 3,5 см – стало 1,5 см.).

- В следствии повреждения контурного пера, нефть легко проникнет к пуховым перьям, нарушится воздушный слой, который уже не греет птицу, в результате птица может замерзнуть и утонуть.

- Также изменился цвет пера на более тёмное.

ЗаключениеВ данной работе я узнал, что нефть известна человеку с древнейших времён. Но только относительно недавно – в конце XIX века – стали ясны удивительные возможности этой жидкости. В настоящее время представить современный мир без нефти невозможно, её справедливо называют «чёрным золотом». Без неё не получится сделать каучук, моющие средства, пластмассы, красители, а без бензина и керосина не смогут ездить автомобили и летать самолёты.

Нефть находится глубоко под землёй. Она образуется в течении более миллиона лет из остатков умерших животных, рыб и различных организмов, которые скапливаются на дне океана.

Качают нефть с помощью нефтяных качалок и специальных насосов. Добывают как на суше, так и в море. Работа эта очень тяжёлая и опасная. Профессия таких людей называется нефтяник.

Россия является одной из ведущих стран по добыче нефти. Запасы России – 20,2 млрд.т. Она не только широко используется в самой стране, значительная часть идёт на экспорт в различные государства.

Нефть – полезное ископаемое, представляющее из себя маслянистую жидкость. Это горючее вещество, часто чёрного цвета.

Нефть очень дорогая, и является настолько важным полезным ископаемым, что о любом колебании цен на нефть нам сообщают в новостях. Как уже говорилось, человечество не может отказаться от этого «чёрного золота». Но, как выяснилось, нефть может быть не всегда полезной, а иногда и очень опасной. Часто происходят разливы нефти. Это происходит при добыче нефти, возможны аварии при транспортировке, при переработке нефти.

О маленьких разливах мы, как правило, ничего не слышим. Их очень быстро ликвидируют, либо они разлагаются естественным способом – это достаточно долгий процесс. Но о крупных авариях Мы узнаём моментально, так как последствия их очень печальны.

Я нашёл данные о нефтяных катастрофах, с целью использования их в качестве доказательства о нарушениях экологической обстановки на нашей планете. Выяснил, что нефть является экологически опасным веществом, которое при попадании в окружающую среду (в почву, в водоёмы) нарушает, угнетает и заставляет протекать иначе все жизненные процессы.

Наиболее яркими и общественными случаями печальных последствий воздействия нефти и нефтепродуктов на окружающую природную среду, является загрязнение вод. Самый тяжёлый случай – мощное загрязнение толстым слоем в местах разливов нефти.

Затем я провёл собственное исследование физических свойств нефти. Узнал, что нефть в воде не растворяется, но даже если нефтяную плёнку попробовать снять с поверхности воды с помощью губки, а именно так и делают при нефтяных авариях, вода приобретает стойкий запах нефтепродуктов. Поэтому рыба, плавающая в водоёмах, где собрали нефть, всё равно является непригодной для приёма в пищу, так как тоже приобретает запах и вкус нефти и является ядовитой. Кроме того в естественных условиях сбор нефти усложняется течением воды, ветром и т.д.

Затем я провёл опыт, в котором измерял диаметр нефтяной плёнки, находящейся на поверхности воды. Капнул в миску 0,5 мл нефти, она растеклась на 10 см.

В результате подсчётов выяснилось, что 1 литр (1000 мл) нефти покрыл бы поверхность воды d = 200 м.

Нефтяные танкеры перевозят сейчас более 50 тыс. тонн нефти, и собрать её обратно очень тяжело, в некоторых случаях практически невозможно.

Проведя небольшое исследование, удалось выяснить, что разлив нефтепродуктов действительно угрожает жизни водоплавающих птиц. Вымазанные перья, слипаясь, становятся тяжелыми, нарушается их водонепроницаемость.  Птицы с таким  оперением не смогут ни летать, ни плавать. Кроме этого нефть растворяет жир на перьях водоплавающих птиц, и птицы могут погибнуть от переохлаждения. Если люди  и отмоют часть птиц с грязным оперением, то все равно птицы вряд ли выживут. Ведь нарушается структура их перьев, необходимая для аэродинамики.

Доступная норма содержания нефтепродуктов в воде 0,05 мг/л, при более высоком содержании всё живое может погибнуть.

Пройдёт много времени, прежде чем экосистема водоёмов придёт к нормальной жизни. Цена расплаты очень высока! Для всего живого на Земле!

Поэтому если Мы будем знать, что происходит в результате загрязнения окружающей среды нефтью и нефтепродуктами, и как нефть влияет на живые организмы, то Мы сможем предотвратить катастрофы и разработать механизм защиты организмов от загрязнения нефтью.

Используемая литература:

  1. Большая энциклопедия начальной школы. Вопрос – ответ. – М.: ЗАО «ОЛМА Медиа Групп», 2011. – 208 с.
  2. Энциклопедия тайн и загадок. Чудеса природы. Калашников В. И., Лаврова С. А. Для среднего школьного возраста. Издательство «Белый город», 2008. – 359 с.
  3. Хочу всё знать про всё на свете. Перевод с английского. Русское издание подготовлено издательским домом «Ридерз Дайджест», Главный редактор Наталья Ярошенко, 2011. – 400 с.
  4. Элдертон Д. Птицы. Визуальная энциклопедия / Дэвид Элдертон; (пер. с англ. К. Молькова). – М.: Эксмо, 2013. – 256 с.: ил.
  5. Стаценко А. Справочник необходимых познаний, Изд. «Вся Пермь», 2000 г., 382 с.
  6. Габриэлян О. С. Природные источники углеводородов, ООО «Дрофа», 2000 г., с. 58-65.
  7. http://biofile.ru/geo/4851.html - Нефтяная промышленность России.
  8. http://bigpicture.ru/?p=425483 – крупнейшие нефтяные катастрофы XXI века.
  9. http://www.saveplanet.su/articles_71.html - Влияние и последствия разливов нефти на экосистему водоёмов. – Материал по экологии.
  10. http://www.zooclub.ru/birds/lech/18.shtml - оказание помощи птицам пострадавшим от нефти.
  11. http://ru.wikihow.com/ -как очистить птицу от нефти.
  12. http://www.pk-vertikal.com/articles/birdsandanimals.html - очистка оперения птиц и шерсти животных от нефти.
  13. glavsprav.ru/info/tablica-plotnosti-veschestv – таблица плотности веществ.

Приложение:Строение перьев птицы.

Кожа птиц тонкая, сухая, лишена желез. Исключение составляет лишь копчиковая железа, расположенная под корнем хвоста. Она выделяет жиросодержащий секрет, которым птица смазывает перья при помощи клюва. Поэтому перья не смачиваются водой. Железа сильно развита у водоплавающих птиц. Кожа их покрыта своеобразным роговым покровом, состоящим из перьев. У летающих птиц перья отмечены лишь на определенных участках кожи, а у нелетающих равномерно покрывают все тело.

Строение махового пера: а — общий вид; б — схема строения опахала; 1 — очин; 2 — стержень; 3 — опахало; 4 —бородки первого порядка; 5 — бородки второго порядка; 6 — крючочки.У подавляющего большинства птиц имеются контурные и пуховые перья. Контурное перо состоит из стержня, очина и опахала. Опахало образовано многочисленными отходящими от стержня по обе стороны пластинами — бородками первого порядка, на которых расположены более тонкие, сцепленные друг с другом при помощи крючков бородки второго порядка. В результате этого сцепленное опахало представляет собой легкую упругую пластинку, которая в случае разрыва (например, ветром) легко восстанавливается. Контурные перья образуют летательные плоскости крыльев, хвоста, а также придают телу птицы обтекаемую поверхность. Пуховые перья имеют тонкий стержень и лишены бородок второго порядка, благодаря чему они не имеют цельных опахал.

Водоплавающие птицы смазывают при помощи клюва свои перья жиром, выделяемым особой железой. Поэтому перья не смачиваются водой. Под перьями имеется пух, он остается сухим, и вокруг тела птицы сохраняется воздушный слой, благодаря которому птица не мерзнет даже в холодной воде и, кроме того, держится на воде, не тонет. У птиц-ныряльщиков, которые добывают себе пищу, ныряя на глубину, нет такой смазки. Например, оперение баклана намокает при нырянии и он опускается на дно. Баклан - птица жарких стран, и после выхода из воды он обсушивается на солнце, расправив крылья. Очень опасны для птиц загрязнения воды нефтью. Нефть смачивает перья птиц, вода проникает в слой пуха, и птица может замерзнуть и утонуть. 

eco.na5bal.ru

Проблемы нефтяных загрязнений мирового океана

В последнее время покрытые нефтью пляжи могут создать проблему для вновь выведенных черепах, которые должны пересекать пляжи, чтобы добраться до океана. Различные виды рептилий и земноводных погибли в результате разливов топливного мазута из бункера С на реке Святого Лоренса.

Личинки лягушки подвергались воздействию топливного мазута № 6, появление которого можно было ожидать в мелких водах — последствие разливов нефти; смертность была большей у личинок на последних стадиях развития. Личинки всех представленных групп и возрастов показали аномальное поведение.

Личинки лесных лягушек, сумчатых крыс (саламандр) и 2-х видов рыб подвергались нескольким воздействиям топливного мазута и сырой нефти в статичных условиях и в движении. Чувствительность личинок у земноводных к нефти была такой же, как у 2-х видов рыб1 .

Рыбы подвергаются воздействию разливов нефти в воде при употреблении загрязненной пищи и воды, а также при соприкосновении с нефтью во время движения икры. Гибель рыбы, исключая молодь, происходит обычно при серьезных разливах нефти. Следовательно, большое количество взрослой рыбы в больших водоемах от нефти не погибнет. Однако сырая нефть и нефтепродукты отличаются разнообразием токсичного воздействия на разные виды рыб. Концентрация 0.5 миллионной доли или менее нефти в воде способна привести к гибели форели. Почти летальный эффект нефть оказывает на сердце, изменяет дыхание, увеличивает печень, замедляет рост, разрушает плавники, приводит к различным биологическим и клеточным изменениям, влияет на поведение.

Личинки и молодь рыб наиболее чувствительны к воздействию нефти, разливы которой могут погубить икру рыб и личинки, находящиеся на поверхности воды, а молодь в мелких водах.

Потенциальное воздействие разливов нефти на популяции рыб было оценено с помощью модели Georges Bank Fishery северовосточного побережья США. Характерные факторы определения загрязнения — токсичность, % содержание нефти в воде, местонахождение разлива, времени года и виды, пострадавшие от загрязнения. Нормальные колебания естественной гибели икры и личинок для морских видов, таких как атлантическая треска, обыкновенная треска, атлантическая сельдь часто намного больше, чем гибель, вызванная огромным разливом нефти.

Разлив нефти в Балтийском море в 1969г. привел к гибели многочисленные виды рыб, которые обитали в прибрежных водах. В результате исследований нескольких загрязненных нефтью мест и контрольного места в 1971г. было обнаружено, что популяции рыб, возрастное развитие, рост, состояние организма ненамного отличались друг от друга. Так как подобная оценка до разлива нефти не проводилась, авторы не могли определить изменились ли отдельные популяции рыб в течение 2-х предшествующих лет. Как и у птиц быстрое влияние нефти на популяции рыб можно определить на местном, чем на региональном уровне или в течение длительного времени 2 .

Беспозвоночные являются хорошими индикаторами загрязнения от сбросов в силу своей ограниченности в передвижении. Опубликованные данные разливов нефти часто отмечают гибель, чем воздействие на организмы в прибрежной зоне, в отложениях или же в толще воды. Влияние разливов нефти на беспозвоночные может длиться от недели до 10 лет. Это зависит от вида нефти; обстоятельств, при которых произошел разлив и его влияния на организмы. Колонии беспозвоночных (зоопланктон) в больших объемах воды возвращаются к прежнему (до разлива) состоянию быстрее, чем те, которые находятся в небольших объемах воды. Это происходит из-за большого разбавления выбросов в воде и большей возможности подвергнуть воздействию зоопланктон в соседних водах.

Много работы по беспозвоночным проведено с нефтью в лабораторных испытаниях, экспериментальных экосистемах, закрытых экосистемах, в полевых испытаниях и др. исследованиях. Меньше работы было проведено с беспозвоночными в свежих водах, в лабораторных и полевых испытаниях. Результатом этих исследований явился документ о влиянии различных видов сырой нефти и нефтепродуктов на выживание беспозвоночных, их физиологические функции, воспроизводство, поведение, популяции и состав колоний, как в течение небольшого так и длительного периода времени 3 .

Растения из-за своей ограниченности в передвижении также являются хорошими объектами для наблюдения за влиянием, которое оказывает на них загрязнение окружающей среды. Опубликованные данные о влиянии разливов нефти содержат факты гибели мангровых деревьев, морской травы, большинства водорослей, сильного длительного разрушения от соли живности болот и пресноводных; увеличение или уменьшение биомассы и активность к фотосинтезу колоний фитопланктона; изменение микробиологии колоний и увеличение числа микробов. Влияние разливов нефти на основные местные виды растений может продолжаться от нескольких недель до 5 лет в зависимости от типа нефти; обстоятельств разлива и видов, которые пострадали. Работа по механической очистке сырых мест может увеличить восстановительный период на 25%-50%. Для полного восстановления мангрового леса потребуется 10-15 лет. Растения в толще воды большого объема возвращаются к первоначальному (до разлива нефти) состоянию быстрее, чем это происходит с растениями в меньших водоемах.

Роль микробов при загрязнении нефтью привело к огромному количеству исследований на этих организмах. Изучение в экспериментальных экосистемах, полевых испытаниях проводились с целью определить отношение микробов к углеводородам и различным условиям выбросов. В общем нефть может стимулировать или препятствовать активности микробов в зависимости от количества и типа нефти и состояния колонии микробов. Лишь стойкие виды могут употреблять нефть как пищу. Виды колоний микробов могут приспособиться к нефти, поэтому их количество и активность могут увеличиться.

Влияние нефти на морские растения такие, как мангровые деревья, морскую траву, траву солончаков, водоросли изучалось в лабораториях и экспериментальных экосистемах. Проводились полевые испытаниях и исследования. Нефть вызывает гибель, уменьшает рост, сокращает воспроизводство больших растений. В зависимости от типа и количества нефти и вида водорослей количество микробов либо увеличивалось, либо уменьшалось. Отмечалось изменение биомассы, активность к фотосинтезу и структура колоний.

Влияние нефти на пресноводный фитопланктон (перифитон) изучалось в лабораториях, также проводились полевые испытания. Нефть оказывает такое же влияние, как и на морские водоросли 4 .

Окружающая среда удаленной зоны океана характеризуется глубиной воды, удаленностью от берега и ограниченным количеством организмов, которые подвержены воздействию разливов нефти. Нефть растекается по воде, растворяется в водной толще под воздействием ветра и волн.

Количество морских птиц, млекопитающих, рептилий в удаленной зоне меньше, чем у берега, поэтому большие разливы нефти в прибрежной части океана не оказывают сильного влияния на эти виды. Взрослые рыбы также нечасто становятся жертвами разливов нефти. Фитопланктон, зоопланктон и личинки рыб на поверхности воды подвержены воздействию нефти, поэтому возможно сокращение этих организмов на местном уровне.

Удаленная зона океана не является приоритетной во время проведения очистных работ. Обычно с нефтью ничего не делают до тех пор, пока она не несет угрозу островам. Окружающая среда прибрежной зоны океана тянется от глубоких вод удаленной зоны до уровня низких вод, поэтому является более сложной и биологически продуктивной, чем окружающая среда удаленной зоны. К прибрежной зоне относятся: перешейки, изолированные острова, барьерные (береговые) острова, гавани, лагуны и устья. Движение воды зависит от приливов и отливов, сложных подводных течений, направлений ветра.

В мелких водах прибрежной зоны могут находиться бурые водоросли, заросли морской травы или коралловые рифы. Нефть может собираться вокруг островов и вдоль побережья, особенно в защищенных местах. Большое количество нефти на поверхности воды на глубине лишь нескольких метров может создать большую концентрацию нефти в водной толще и в отложениях. Движение нефти у поверхности воды в мелких водах будет иметь непосредственный контакт с дном океана.

В мелких водах прибрежной зоны могут находиться бурые водоросли, заросли морской травы или коралловые рифы. Нефть может собираться вокруг островов и вдоль побережья, особенно в защищенных местах. Большое количество нефти на поверхности воды на глубине лишь нескольких метров может создать большую концентрацию нефти в водной толще и в отложениях. Движение нефти у поверхности воды в мелких водах будет иметь непосредственный контакт с дном океана.

Концентрация птиц сильно варьируется в зависимости от места и времени года. Многие птицы, находящиеся в этой среде обитания очень чувствительны к нефти, которая находится на поверхности. Разливы нефти представляют большую угрозу в брачный период в местах гнездовья колоний и в местах остановок в период миграций.

Морские выдры могут сильно пострадать от разливов нефти. Сивучи, котики, моржи, тюлени больше всего подвергаются опасности в брачный период. Взрослые пары и детеныши могут подвергаться воздействию нефти в прибрежных зонах, когда они добираются до удаленных скал или островов. Полярные медведи могут также подвергаться воздействию нефти, если разлитая нефть собирается вдоль либо под кромкой прибрежного льда.

Киты, морские свиньи, дельфины и морские черепахи не сильно подвергаются воздействию нефти. Взрослые рыбы не гибнут в больших количествах, но икра и личинки при движении в море наиболее чувствительны к воздействию нефти, чем взрослые особи. Организмы, которые обитают на поверхности воды (фитопланктон, зоопланктон, личинки беспозвоночных) могут подвергаться воздействию нефти. Моллюски, ракообразные, разные виды червей и другие организмы подводной флоры и фауны могут также сильно пострадать на поверхности воды.

mirznanii.com

Отдельные аспекты влияния углеводородов нефти на рыб и ракообразных

Транскрипт

1 Вестник ДВО РАН С.А.ЧЕРКАШИН Отдельные аспекты влияния углеводородов нефти на рыб и ракообразных В обзоре приведено краткое описание отдельных аспектов воздействия нефтяных углеводородов (НУ) на рыб и ракообразных. Основное внимание сконцентрировано на влиянии НУ на ранние стадии развития рыб и реакции избегания гидробионтами НУ. В водах северной части Тихого океана и дальневосточных регионов России нефть токсична при уровнях значительно ниже предельно допустимой концентрации (ПДК), утвержденной в Российской Федерации. Some effects of petroleum hydrocarbons on fish and crustaceans. S.A.CHERKASHIN (Pacific Research Fisheries Centre, Vladivostok). The paper briefly reviews some effects of petroleum hydrocarbons (PH) on fish and crustaceans. Particular attention is given to the effects of PH on early fish development and to avoidance reactions of aquatic organisms to PH. In the North Pacific and in the waters off the Russian Far East, petroleum was shown to be toxic to marine life even at concentrations much lower than the maximum permissible concentrations (MPCs) presently allowed in Russia. Нефтяные углеводороды (НУ) являются одними из наиболее опасных и широко распространенных поллютантов [14 17, 26, 48]. Загрязнение ими вызывается нефтегазовой индустрией и другими видами антропогенной деятельности. Попавшая в море нефть может переноситься на многие сотни миль от места сброса, постепенно проникать в толщу морской воды, накапливаться в донных осадках, а затем вновь всплывать на поверхность, создавая вторичное загрязнение. Она представляет собой смесь соединений в основном неспецифического действия [18], токсичность которой преимущественно обусловливают полиароматические углеводороды (ПАУ). Многие компоненты нефти (главным образом низкомолекулярные) обладают наркотическими и нервно-паралитическими свойствами [3]. В последние годы изучению влияния НУ на морских обитателей посвящено огромное количество публикаций, в том числе монографий, докладов независимых экспертов, материалов международных конференций и других сводных работ [3, 18, 19, 26, 40, 47]. В исследованиях нашли подтверждение опубликованные ранее данные [15, 48] о большей чувствительности к НУ рыб и ракообразных по сравнению с другими группами водной биоты. Однако вопросы о минимальных токсичных концентрациях НУ, о наиболее уязвимых стадиях онтогенеза и поведенческих реакциях животных на НУ остаются спорными. ЧЕРКАШИН Сергей Анатольевич кандидат биологических наук (Тихоокеанский научно-исследовательский рыбохозяйственный центр, Владивосток). 83

2 Нефть действует на все группы организмов, обитающих как в поверхностном слое, так и в толще воды и грунте. Наибольшую опасность для гидробионтов представляют водорастворимые [14, 26] и диспергированные компоненты нефти. Истинный раствор и тонкоэмульгированные НУ токсичнее, чем грубая дисперсия нефти [52]. С переходом от НУ с прямой цепью атомов углерода к сложным и разветвленным молекулам, особенно циклической структуры, а также по мере увеличения относительной молекулярной массы ПАУ происходит нарастание их токсичности [19, 26, 48]. Поэтому наибольшее внимание исследователей в последние годы привлекают высокомолекулярные ПАУ. В первую очередь от повышенных концентраций НУ страдают планктонные ракообразные и личиночные формы многих беспозвоночных и рыб [15, 17 19, 48]. При уровне нефтяного загрязнения до 0,84 мг/л НУ в низовьях Волги у предличинок севрюги на кожных покровах обнаружены опухолеподобные образования (до 5 % от общего количества аномалий), значительное снижение объема желточной массы, слабость тургора желточного мешка, истончение его кожного покрова [10]. Крайне негативно загрязнение НУ влияет на рыболовство в пределах азербайджанской зоны Каспийского моря. Уловы осетровых здесь, несмотря на эффективную работу рыбоводных заводов, сократились почти в 15 раз [2]. Следствием загрязнения моря являлось и то катастрофическое состояние, в котором находились запасы каспийских сельдей, поскольку на жизненно важных для них участках моря производится добыча нефти [7]. Под влиянием загрязнения уменьшились и запасы кефали, исчезли раки, которые в больших количествах прежде вылавливались к югу от Апшеронского полуострова. Загрязнение Каспийского моря оказало отрицательное воздействие на все звенья трофической цепи [12]. Отмечено ухудшение кормовой базы рыб, обеднение ее видового состава. Биомасса низкоустойчивых к нефтяному загрязнению амфипод и кумовых раков уменьшилась в десятки раз по сравнению с чистыми участками моря. Десятиногие раки значительно более устойчивы к воздействию НУ, однако и их численность под влиянием загрязнения снизилась [12]. Нефтепродукты (НП) уничтожают нерестилища и кормовую базу рыб, что вызывает резкое сокращение их численности [2]. Известны факты угнетения темпа роста промысловых видов, связанных с загрязненными участками моря. Наблюдается также тенденция к уменьшению средних размеров и массы осетровых рыб [7]. В отдельных районах экстремального загрязнения НП отмечены резкие патологические изменения у рыб [2]. В середине 1980-х годов обнаружены признаки тяжелого заболевания осетровых, которое особенно сильно поразило русского осетра [1]. Многие рыбы погибли, а выжившие часто имели патологию. Из-за крупномасштабного освоения месторождений НУ на шельфе Каспийского моря этот бассейн в ближайшей перспективе может утратить свое рыбохозяйственное значение. На Черном море средняя численность рыб в районе строительства нефтяного терминала Баку Новороссийск в результате значительного загрязнения НУ в 1999 г. снизилась по сравнению с 1998 г. на 33 % [22]. Сильнее пострадала молодь рыб, населяющая глубины около 1 м, ее численность сократилась на 49 %. В Новороссийской бухте из-за хронического нефтяного загрязнения численность ихтиопланктона за десятилетие снизилась в 4 8 раз [19]. На глубинах до 10 м у Сахалина в гг. выполнен комплекс работ с целью определения уровня загрязнения вод НУ и состояния запасов тихоокеанской сельди. Гибель икры прямо зависела от концентрации НУ. Аппроксимированная величина концентрации НУ в случае абсолютной (100 %) гибели эмбрионов сельди составила 15,6 мг/л. При этом во время исследований максимальное содержание НУ в воде достигало 35,8 мг/л [20]. 84

3 Высокая смертность икры тихоокеанской сельди (90,1 %) у материкового побережья северной части Татарского пролива (Японское море) отмечена в 1988 г. изза аварийного разлива НП. К моменту вылупления личинок эмбриональная элиминация могла стать еще выше [6]. В загрязненных НУ районах зал. Принца Вильяма после разлива 42 млн л сырой нефти с танкера «Эксон Валдис» у берегов Аляски в марте 1989 г. средняя смертность икры тихоокеанской сельди была больше, чем в чистых районах [36]. Отмечены преждевременное вылупление недоразвитых личинок тихоокеанской сельди [25] и аномалии их развития в результате загрязнения [29], что привело к пониженной выживаемости. Степень выраженности скелетных, черепных (деформация челюстей, микрофтальмия и отсутствие слуховых капсул) и плавниковых аномалий значительно выше в загрязненных районах [29]. Личинки из района разлива нефти были длиннее при вылуплении, но весили меньше, чем интактные [25]. Они имели гистопатологические и цитогенетические нарушения, росли более медленно и со временем становились короче, чем в чистых водах [32]. Аномалии у личинок в зал. Принца Вильяма, вероятно, были вызваны влиянием на икру растворенных углеводородов [38]. Работы, выполненные по заказу нефтяных компаний, в большинстве этих же районов не обнаружили подобных эффектов [39]. Была выявлена лишь корреляция между загрязнением нефтью после аварии танкера «Эксон Валдис» и уменьшением доли развивающейся икры тихоокеанской сельди в зал. Кэйбин. Более подробный анализ последствий разлива и сопоставление их с результатами лабораторных исследований позволили заключить, что % эмбрионов сельди были повреждены и в других районах зал. Принца Вильяма в 1989 г. [26]. Аргументы, что разлив не нанес вреда морским организмам, так как концентрация общих ПАУ не превышала стандартов качества вод [37, 41], приводятся без учета результатов натурных и экспериментальных работ [29, 32]. Большинство же исследователей объясняет ухудшение показателей состояния и выживаемости ихтиопланктона в загрязненных НУ акваториях последствиями хронического загрязнения прибрежной зоны [19]. Экспериментальные исследования влияния нефтяных углеводородов на ранние стадии онтогенеза рыб Сильнее всего токсическое действие нефти на большинство морских организмов проявлялось на ранних планктонных стадиях развития [15, 18, 48]. Особенно восприимчива к нефти развивающаяся икра рыб [15, 26, 28]. В целом ранние стадии онтогенеза рыб являются самыми уязвимыми к действию различных экстремальных факторов среды, в том числе химических веществ, обладающих токсичными свойствами [21, 38]. Наиболее уязвима для НУ пелагическая икра трески, самые устойчивые придонная икра мойвы и донная икра пинагора [28]. Наименьшая устойчивость эмбрионов обнаружена сразу после оплодотворения, затем она увеличивалась и у большинства рыб (кроме трески) снова снижалась. В опытах с икрой ставриды из Черного моря наибольшая элиминация эмбрионов отмечена на стадиях дробления и гаструляции [14]. Эмбриональное развитие при низких концентрациях НУ (менее 0,6 мг/л) не отличалось от контроля, но доля выживших личинок была значительно меньше. В экспериментах с тихоокеанской сельдью [9] негативное воздействие дизельного топлива наиболее полно 85

4 проявлялось в периоды дифференцировки тканей. Патологические явления регистрировались после критических стадий развития. Растворенные фракции нефти токсичны для рыб уже в очень низких (0,0002 0,01 мг/л) концентрациях. Это выражается в снижении выживаемости икры и личинок, замедлении роста личинок, уменьшении жизнеспособности, в нарушениях поведения [3, 16, 26]. Все это снижает темпы пополнения популяций и может отрицательно воздействовать на межвидовые отношения. Согласно результатам Л.В.Михайловой [16], водорастворимая фракция (ВРФ) нефти, добываемой в Сибири, оказывала на стерлядь эмбриотоксическое и тератогенное действие, снижала поступательное движение спермиев, вызывала аномалии развития эмбрионов и предличинок, увеличение их смертности. Минимальные концентрации (0,0025 и 0,005 мг/л) стимулировали физиологические процессы эмбрионов на фоне снижения концентрации белка, вызывали преждевременное вылупление предличинок и частичную их гибель на более поздних стадиях развития. При концентрациях ВРФ нефти 0,01 и 0,05 мг/л отмечены различия с контролем практически по всем показателям. Такие изменения в конечном счете определяют численность популяций рыб [16]. В экспериментах по изучению изменения токсичности НУ показано, что более выветренная нефть при концентрации 0,0007 мг/л приводила к уродствам, генетическим нарушениям, смертности, уменьшению размеров и подавлению плавания личинок тихоокеанской сельди. Даже низкие концентрации (0,0004 мг/л) вызывали водянку и недоразвитость предличинок [26]. Минимальная токсичная концентрация менее выветренной нефти, которая содержала относительно меньше высокомолекулярных ПАУ, была выше 0,009 мг/л. Корреляция между биологическими откликами и общим содержанием ПАУ оказалась значительно выше, чем корреляция с содержанием общих алканов или неразложившихся комплексных смесей. Таким образом, для интерпретации полевых наблюдений использование в опытах более выветренной и окисленной на свету нефти предпочтительнее, но все же остается вероятность недооценки токсичности из-за продолжающегося процесса разложения. Реальная опасность может быть еще выше, так как воздействие ультрафиолетовой части спектра солнечного света увеличивает токсичность ПАУ в раз [42]. Гибель предличинок морских бычков при концентрации эмульгированного мазута в воде 0,01 мл/л наступала за 1 10 ч [4]. При концентрации мазута 0,01 мл/л полная гибель мальков бычков происходила в течение 3 сут, при концентрации 0,001 мл/л различия с контролем не обнаружено. Мальки морских игл погибали в течение 1,5 2 сут при концентрации мазута 0,01 мл/л. В 96-часовых опытах с молодью 3 видов дальневосточных рыб нами показано, что медианная летальная концентрация (ЛК50) ВРФ дизельного топлива составляла 0,5 1,1 мг/л. Таким образом, анализ многочисленных экспериментальных работ выявил наименьшую устойчивость к воздействию НУ спермиев, икры и предличинок рыб. Обнаружение и избегание нефтяных углеводородов рыбами Активно перемещающиеся животные, как правило, избегают районов сильного загрязнения. Рыбы ясно различают темные пятна нефти, двигающиеся к ним или затемняющие свет. Отпугивает рыб и затонувшая нефть; они перестают ощипывать донную растительность, так как меняется ее вкус [17]. Во многих случаях гидробионты способны уходить от нефтяного загрязнения. Лососевые и 86

5 сиговые избегают даже малозагрязненных участков [5]. Однако подобная реакция характерна не для любых ситуаций. В ряде случаев нефтяные углеводороды привлекают гидробионтов, и они становятся особенно уязвимыми для воздействия токсикантов. Таково влияние ВРФ нефти на ручьевую форель, рост которой замедляется, и выживаемость ее снижается [23]. В некоторых районах буровые платформы для добычи нефти и газа в шельфовой зоне служат как бы искусственными рифами, привлекающими рыб [18]. Ряд видов даже после контакта с НУ не стремится покинуть загрязненную зону, хотя у рыб из загрязненных районов были обнаружены некроз печени и повышенные концентрации ПАУ (преимущественно нафталинов) в тканях [33]. Проводились экспериментальные работы с целью объяснить и предсказать поведение животных в естественных условиях. Результаты экспериментов по изучению способности рыб обнаруживать и избегать НУ весьма противоречивы. Отсутствие избегания нефти, особенно когда она присутствует в виде дисперсии, было продемонстрировано в опытах с личинками трески, сельди и камбалы [31]. Помещенные в токсикант, они сначала увеличивали свою двигательную активность, затем уменьшали, но реакция избегания отсутствовала, вероятно, из-за блокады или нарушения хеморецепции. Не было обнаружено избегания нефти и у личинок тихоокеанской сельди [48]. Молодь кижуча не уходила от сырой нефти, находящейся на водной поверхности или диспергированной в толще воды [34]. Сеголетки малоротой корюшки, золотистого бычка и пиленгаса хоть и проявляли беспокойство после контакта с дизельным топливом, но не избегали его при сублетальных концентрациях 0,005 0,5 мг/л [11]. В то же время молодь горбуши в зал. Прудо (Аляска) в августе 1973 г. избегала сырой нефти при концентрации 1,6 мг/л [49]. Мальки кижуча зимой избегали смеси моноциклических ароматических углеводородов (МАУ) при 3 4 мг/л, а смолты летом при концентрации менее 2 мг/л [35]. Электрофизиологические исследования позволили выявить корреляцию между содержанием смеси ароматических углеводородов, стимулирующих ольфакторную систему, и уровнями токсикантов, вызывающих уход рыб из загрязненной воды. Показано, что половозрелые тихоокеанские лососи во время пика миграции вверх по реке избегали смеси МАУ при концентрации 3,2 мг/л и больше [51]. Попытки связать полученные экспериментальные результаты с полевыми наблюдениями делались и ранее. Было высказано предположение, что лососевые изменяют миграционные пути при определенных концентрациях НУ. Молодь при этом, вероятно, вынуждена уходить в более открытые воды, где пищи меньше, а выедание ее больше. Невозвращение лососей в район терминала трансаляскинского нефтепровода в 1970-х годах могло быть вызвано избеганием ими нефтяного загрязнения [27]. Другие ученые считают, что молодь лососевых способна избегать отдельные МАУ в высоких концентрациях, однако вопрос, будет ли она избегать ВРФ нефти в море, остается открытым [35]. Влияние нефтяных углеводородов на ракообразных Другой очень уязвимой для НУ группой гидробионтов являются ракообразные, особенно в критические периоды развития [18, 48]. Вместе с тем токсикорезистентность различных представителей ракообразных варьирует в широких пределах, встречаются виды как очень чувствительные, так и весьма устойчивые к изменению условий окружающей среды. Загрязнение водоема приводит к элиминации видов, наиболее чувствительных к неблагоприятным факторам среды, и к росту численности устойчивых видов. 87

6 Еще в 1960-х годах отмечали, что на загрязненных участках биотопов в Новороссийской бухте Черного моря донные креветки встречались крайне редко [8]. Выполненные нами исследования Амурского залива (Японское море) показали, что планктонные или обитающие над грунтом мизиды на акватории от нефтебазы до Первой Речки (в черте Владивостока) в августе 2004 г. отсутствовали. Общая концентрация НУ в воде составляла 0,1 0,2 мг/л. В более чистых внешних районах залива в зависимости от сезона проведения съемок в гг. отмечали от 2 до 9 видов мизид. Наши более ранние экспериментальные работы на о-ве Рейнеке в зал. Петра Великого показали, что взрослые организмы и молодь ракообразных, достигшая определенных размеров, покидали загрязненную воду [13]. Половозрелые особи мизиды удивительной при 15 С избегали морской воды, содержащей 0,1 мг/л дизельного топлива [11]. Однако личинки омара после кратковременного пребывания в морской воде с нефтью теряли способность к плаванию и оседали на дно [53]. Изучение поведения личинок краба при контакте с НУ также не выявило реакции избегания [48]. Голубой краб не избегает растворов с содержанием нафталина в воде менее 2 мг/л [40]. В опытах на прибрежных крабах хемочувствительность подавлялась в основном благодаря нарушению хеморецепции, но не вследствие анестезии или маскировки запаха. Углеводороды с прямой цепочкой безвредны для чувствительности нейрональных дендритов хеморецепторных органов краба, в то время как ПАУ и ВРФ полностью подавляют нормальные реакции на половые феромоны. Восстановления не наблюдалось даже через 8 11 дней после экспозиции [30]. Изменения в поведении (двигательная активность, хемо- и фототаксис, смена предпочитаемых зон обитания) рассматриваются как один из первых симптомов токсического действия НУ. Сила эффекта зависит от концентрации ароматических углеводородов. Целую серию работ по изучению влияния НУ на поведение морских ракообразных выполнили канадские исследователи [43 45]. Они показали, что двигательная активность амфиподы Onisimus affinis угнетается сырой нефтью при сублетальных концентрациях мг/л. Эти амфиподы, в отличие от изопод и амфипод другого вида, избегают нефти и содержащей ее пищи. Разложение сырой нефти и нефтесодержащих осадков уменьшает отрицательную реакцию. Повидимому, ракообразные реагируют на более летучие компоненты нефти, концентрация которых постепенно уменьшается. С увеличением содержания НУ в осадках реакция избегания делается менее выраженной, вероятно, из-за повреждения хеморецепции высокими концентрациями НУ. Поведение подвижных организмов при контакте с НУ определяется концентрациями углеводородов [44]. Наиболее уязвимы к воздействию НУ личинки ракообразных [18, 19, 48]. Концентрация нафталина, вызывающая гибель 50 % личинок креветки и краба за 36 ч в проточной морской водой, составляла 0,008 0,012 мг/л [50]. Наименее устойчивы животные в процессе линьки [48]. Изучение влияния нефтяного загрязнения Балтийского моря на планктонные организмы показало, что наиболее губительно влияние нефтепродуктов (НП) на отдельные виды зоопланктона. Изменение видовой структуры регистрировали уже при 0,001 0,01 мг/л НП [24]. Нами показано, что 0,1 мг/л растворимых компонентов дизельного топлива за 24 ч вызывает гибель 10 % половозрелых самок довольно устойчивой мизиды удивительной, многочисленной почти во всех прибрежных акваториях северной части Тихого океана. Смертность рачков возрастала до 20 % с увеличением длительности экспериментов до 48 ч. Концентрация дизельного топлива, вызывающая при 88

7 этом гибель 50 % самок мизид длиной мм и молоди длиной 5 6 мм, составляла 0,375 и 0,219 мг/л соответственно. Таким образом, наименее устойчивыми к воздействию НУ оказались личиночные стадии развития ракообразных, особенно в период линьки. Избегание крупными животными загрязняющих веществ смягчает неблагоприятное воздействие, но зачастую нарушается даже при низких концентрациях НУ из-за их наркотических и нервно-паралитических свойств. Заключение Проведенный обзор материалов по влиянию НУ на водные организмы позволил выявить разнообразные отрицательные последствия: гибель гидробионтов на разных стадиях онтогенеза непосредственно от действия токсических веществ, особенно на ранних стадиях развития, а также в другие критические периоды, такие как линька у ракообразных; нарушение воспроизводства организмов при сублетальных концентрациях НУ; уменьшение численности многих видов при сокращении кормовой базы; нарушение естественных миграций гидробионтов; сокращение или изменение ареалов видов; снижение общей продуктивности экосистем в результате совокупного действия перечисленных выше факторов. Минимальные токсичные концентрации НУ для наименее резистентных стадий рыб и ракообразных примерно одинаковы и значительно ниже официально утвержденной в Российской Федерации предельно допустимой концентрации (ПДК) для вод рыбохозяйственных водоемов (0,05 мг/л), которая рекомендована по результатам экспериментов с пресноводными организмами и затем распространена на морскую среду еще в СССР. Проведя анализ многочисленных литературных источников, С.А.Патин [19] в 1997 г. писал: «Есть основания для корректировки этого норматива до величины 0,01 мг/л растворенных в морской воде углеводородов нефти». Для арктических и других холодноводных морей данный норматив должен быть еще ниже, если учесть более медленные темпы разложения нефти при низких температурах [3, 46] и замедленное развитие наиболее уязвимых ранних стадий онтогенеза гидробионтов. Рыбы и беспозвоночные бореальной и умеренной зоны из-за этого менее устойчивы к нефтяному загрязнению, чем близкие им виды, обитающие в теплых морях [48], что определяет особую опасность НУ для гидробионтов в северных [3] и дальневосточных регионах России. Поэтому для водоемов Сибири, Дальнего Востока и северной части Тихого океана неопасными являются концентрации общих ПАУ ниже 0,001 мг/л с учетом состава углеводородов и региональной специфики. Проведенный анализ литературы и результатов собственных исследований показал, что разработка ПДК загрязняющих веществ для водоемов должна включать минимум 5 7 вариантов биотестов, обладающих достаточной разрешающей способностью, в том числе на ранних стадиях онтогенеза рыб и ракообразных. Ныне действующая схема разработки рыбохозяйственных ПДК еще весьма далека от совершенства, поскольку не учитывает региональных особенностей токсикорезистентности тест-объектов и фоновых концентраций тех групп поступающих в водоемы токсикантов, которые имеют естественные аналоги. Автор выражает искреннюю благодарность доктору биологических наук О.Н.Лукьяновой (ТИНРО- Центр) за критический анализ, ценные советы и практическую помощь в работе с литературой и рукописью. 89

8 ЛИТЕРАТУРА 1. Аладин Н.В., Плотников И.С. Угроза крупномасштабной экологической катастрофы на Каспийском море (Сравнительный анализ причин и последствий экологических кризисов на Арале и Каспии) // Вопр. рыболовства Т. 1, 2 3, ч. 1. С Александров А.К. Влияние загрязнения на рыбохозяйственные водоемы // Материалы I Всесоюз. конф. по рыбохозяйственной токсикологии. Рига, С ДСП. 3. Борисов В.М., Осетрова Н.В., Пономаренко В.П. и др. Влияние разработки морских месторождений нефти и газа на биоресурсы Баренцева моря: Методические рекомендации по оценке ущерба рыбному хозяйству. М.: Экономика и информатика, с. 4. Виноградов А.К. Нефтяное загрязнение морей и онтогенез морских костистых рыб // Научные основы установления ПДК в водной среде и самоочищение поверхностных вод. М., С Гусев А.Т. Охрана рыбохозяйственных водоемов от загрязнений. М.: Пищ. пром-сть, с. 6. Ившина Э.Р. Современное состояние нерестилищ декастринской сельди (Clupea pallasii Val.) в зал. Чихачева (Японское море) // Прибрежное рыболовство XXI век: материалы Междунар. науч.- практ. конф. Южно-Сахалинск: Сахалин. кн. изд-во, С Казимов И.Б. Влияние загрязнения на состояние рыбных запасов Каспийско-Куринского бассейна // Материалы I Всесоюз. конф. по рыбохозяйственной токсикологии. Рига, С ДСП. 8. Калугина А.А., Миловидова Н.Ю., Свиридова Т.В., Уральская И.В. О влиянии загрязнений на морские организмы Новороссийской бухты Черного моря // Гидробиол. журн Т. 3, 1. С Кандинский П.А., Огородникова А.А. Влияние дизельного топлива на эмбриональное развитие сельди // Комплексные исследования загрязнения окружающей среды в Дальневосточном регионе. Л.: Гидрометеоиздат, С Лепилина И.Н. Морфологические нарушения у предличинок севрюги в связи с содержанием загрязняющих веществ в водах Нижней Волги // Прибрежное рыболовство XXI век: материалы Междунар. науч.-практ. конф. Южно-Сахалинск: Сахалин. кн. изд-во, С Лукьяненко В.И., Черкашин С.А., Кандинский П.А. Поведение молоди рыб и мизид в растворах токсикантов органического происхождения // Гидробиол. журн Т. 23, 4. С Лукьяненко В.И. Экологические аспекты ихтиотоксикологии. М.: Агропромиздат, с. 13. Лукьяненко В.И., Черкашин С.А. Экспериментальное обоснование возможности использования реакции избегания гидробионтами токсикантов для биотестирования качества водной среды // Физиология и биохимия гидробионтов. Ярославль: Гос. ун-т, С Мазманиди Н.Д. Исследование действия растворенных нефтепродуктов на некоторых гидробионтов Черного моря // Рыб. хоз-во С Миронов О.Г. Биологические ресурсы моря и нефтяное загрязнение. М.: Пищ. пром-сть, с. 16. Михайлова Л.В. Действие водорастворимой фракции Усть-Балыкской нефти на ранний онтогенез стерляди Acipenser ruthenus // Гидробиол. журн Т. 27, 3. С Нельсон-Смит А. Нефть и экология моря. М.: Прогресс, с. 18. Патин С.А. Нефть и экология континентального шельфа. М.: ВНИРО, с. 19. Патин С.А. Экологические проблемы освоения нефтегазовых ресурсов морского шельфа. М.: ВНИРО, с. 20. Пушникова Г.М., Емельянова Л.С., Тучкова В.И., Незнамов С.Р. О загрязнении прибрежных вод Сахалина и уровне эмбриональной элиминации сельди // материалы I Всесоюз. конф. по рыбохозяйственной токсикологии. Рига, С ДСП. 21. Черкашин С.А., Никифоров М.В., Шелехов В.А. Использование показателей смертности предличинок морских рыб для оценки токсичности цинка и свинца // Биология моря Т. 30, 3. С Чихачев О.А., Чихачев А.С. Подводные исследования видового состава и численности рыб в районе строительства нефтяного терминала Баку Новороссийск // Охрана водных биоресурсов в условиях интенсивного освоения нефтегазовых месторождений на шельфе и внутренних водных объектах Российской Федерации. М.: Экономика и информатика, С Шоттгер Р.А., Людке Дж.Л. Стратегия исследований для предсказания угрозы загрязнения водной среды // Теоретические вопросы водной токсикологии. Л.: Наука, С Янкявичюс К., Пакальнис Р., Баранаускене А. и др. Влияние нефтяного загрязнения Балтийского моря на жизнедеятельность планктонных организмов и роль гидробактерий в самоочищении морских вод // Энкология (Вильнюс) С Brown E.D., Baker T.T., Hose J.E. et al. Injury to the early life history stages of Pacific herring in Prince William Sound after the Exxon Valdez oil spill // Am. Fish. Soc. Symp Vol. 18. P Carls M.G., Marty G.D., Hose J.E. Synthesis of the toxicological impacts of the Exxon Valdez oil spill on Pacific herring (Clupea pallasi) in Prince William Sound, Alaska, U.S.A. // Can. J. Fish. Aquat. Sci Vol. 59. P

9 27. Evans D.E., Rice S.D. Effects of oil on marine ecosystems: a review for administrators and policy makers // Fish. Bull Vol. 72, N 3. P Falk-Petersen I.B., Kjorsvik E. Acute toxicity tests of the effects of oil and dispersants on marine fish embryos and larvae. A review // Sarsia Vol. 72, N 6. P Hose J.E., McGurk M.D., Marty G.D. et al. Sublethal effects of the Exxon Valdez oil spill on herring embryos and larvae: morphologic, cytogenetic, and histopathological assessments, // Can. J. Fish. Aquat. Sci Vol. 53. P Kittredge J.S. The effects of crude oil pollution on the behavior of marine invertebrates. Final Report. Arlington: Office of Naval Res., p. 31. Kühnhold W.W. The influence of crude oils in fish fry // Marine pollution and sea life. Swiery, England: West Buflect Surrey, U.K., P Marty G.D., Hose J.E., McGurk M.D., Brown E.D. Histopathology and cytogenetic evaluation of Pacific herring larvae exposed to petroleum hydrocarbons in the laboratory or in Prince William Sound, Alaska, after the Exxon Valdez oil spill // Can. J. Fish. Aquat. Sci Vol. 54. P Marty G.D., Okihiro M.S., Brown E.D. et al. Histopathology of adult Pacific herring in Prince William Sound, Alaska, after the Exxon Valdez oil spill // Can. J. Fish. Aquat. Sci Vol. 56. P Maynard D.J., Weber D.D. Avoidance reactions of juvenile coho salmon (Oncorhynchus kisutch) to monocyclic aromatics // Can. J. Fish. Aquat. Sci Vol. 38, N 7. P Maynard D.J. Behavioral and sensory aspect of petrochemical pollution on Pacific salmon. Seattle: Univ. of Washington, p. 36. McGurk M.D., Brown E.D. Egg-larval mortality of Pacific herring in Prince William Sound, Alaska, after the Exxon Valdez oil spill // Can. J. Fish. Aquat. Sci Vol. 53. P Neff J.M., Burns W.A. Estimation of polycyclic aromatic hydrocarbon concentrations in the water column based on tissue residues in mussels and salmon: an equilibrium partitioning approach // Environ. Toxicol. Chem Vol. 15. P Norcross B.I., Hose J.F., Frandsen M., Brown F.D. Distribution, abundance, morphological condition, and cytogenetic abnormalities of larval herring in Prince William Sound. Alaska, following the Exxon Valdez oil spill // Can. J. Fish. Aquat. Sci Vol. 53. P Pearson W.H., Moksness E., Skalski J.R. A field and laboratory assessment of oil spill effects on survival and reproduction of Pacific herring following the Exxon Valdez spill // Exxon Valdez Oil Spill: Fate and Effects in Alaskan Waters / еds P.G.Wells, J.N.Butler, J.S.Hughes. Philadelphia: American Society for Testing and Materials, P Pearson W.H., Olla B.L. Threshold for detection of naphthalene and other behavioral responses by the blue crab, Callinectes sapidus // Estuaries Vol. 3, N 3. P Pearson W.H., Elston R.A., Bienert R.W. et al. Why did the Prince William Sound, Alaska, Pacific herring (Clupea pallasi) fisheries collapse in 1993 and 1994? Review of hypotheses // Can. J. Fish. Aquat. Sci Vol. 56. P Pelletier M.C., Burgess R.M., Ho K.T. et al. Phototoxicity of individual polycyclic aromatic hydrocarbons and petroleum to marine invertebrate larvae and juveniles // Environ. Toxicol. Chem Vol. 16. P Percy J.A., Mullin T.S. Effects of crude oils on the locomotory activity of Arctic marine invertebrates // Mar. Poll. Bull Vol. 8, N 2. P Percy J.A Responses of Arctic marine benthic crustaceans to sediments contaminated with crude oil // Environ. Poll Vol. 13. P Percy J.A. Responses of Arctic marine crustaceans to crude oil and oil-tainted food // Environ. Poll Vol. 10. P Prince R.C., Owens E.H., Sergy G.A. Weathering of an Arctic oil spill over 20 years: the BIOS experiment revisited // Mar. Poll. Bull Vol. 44, N 11. P Quality Status Report 2000, Region II Greater North Sea. L.: OSPAR Commission, p. 48. Rice S.D., Short J.W., Karinen J.F. Comparative oil toxicity and comparative animal sensitivity // Fate and Effects of Petroleum Hydrocarbons in Marine Ecosystems and Organisms. N. Y.: Pergamon Press, P Rice S.D. Toxicity and avoidance tests with Prudhoe Bay oil and Pink salmon fry // Proc. Joint Conf. Prev. and Contr. Oil Spills. Washington, D.C.: American Petroleum Institute, P Sanborn H.R., Malins D.O. Toxicity and metabolism of naphthalene: A study with marine larval invertebrates // Proc. Soc. Exp. Biol. Med Vol P Weber D.D., Maynard D.J., Gronlund W.D., Konchin V. Avoidance reactions of migrating adult salmon to petroleum hydrocarbons // Can. J. Fish. Aquat. Sci Vol. 38, N 7. P Wells P.G., Sprague J.B. Effects of crude oil on American lobster (Homarus americanus) larvae in the laboratory // J. Fish. Res. Bd Can Vol. 33, N 7. P Wells P.G. Lobster and other decapod crustacean larvae as test organisms in marine acute larvae toxicity bioassays // Proc. Aquatic Toxicity Workshop N 4 5. P

docplayer.ru

Влияние нефтяных загрязнений на окружающую среду

Большое количество попавшей в организм нефти способно привести к гибели полярного медведя. Однако тюлени и китообразные более выносливы и быстро переваривают нефть. Попавшая в организм нефть может вызвать желудочно-кишечные кровотечения, почечную недостаточность, интоксикацию печени, нарушение кровяного давления. Пары от испарений нефти ведут к проблемам органов дыхания у млекопитающих, которые находятся около или в непосредственной близости с большими разливами нефти.

Документов, говорящих о влиянии разливов нефти на немлекопитающих, не так много. Большое количество ондатр погибло при разливе топливного мазута из бункера на реке Святого Лоренса. В Калифорнии погибли огромные сумчатые крысы после отравлений нефтью. Бобры и ондатры погибли от разлива авиационного керосина на реке Вирджиния. Во время эксперимента, проведенного в лаборатории, погибли крысы, которые проплыли по воде, загрязненной нефтью. К вредному влиянию большинства разливов нефти можно отнести сокращение пищи или изменение отдельных видов. Это влияние может иметь разную продолжительность, особенно в брачный период, когда передвижение особей женского пола и молоди ограничено.

Морские выдры и тюлени особенно уязвимы к разливам нефти из-за плотности размещения, постоянного пребывания в воде и влияния на теплоизоляцию меха. Попытка имитировать влияние разливов нефти на популяцию тюленей на Аляске показала, что относительно небольшой (всего 4%) процент от общего числа погибнет при «чрезвычайных обстоятельствах», вызванных разливами нефти. Ежегодная естественная гибель (16% особей женского пола, 29% — мужского) плюс гибель в результате попадания в морские рыбные сети (2% особей женского пола, 3% — мужского) была намного больше, чем запланированные потери при разливах нефти. На восстановление после «чрезвычайных обстоятельств» потребуется 25 лет[10] .

Подверженность рептилий и земноводных нефтяному загрязнению недостаточно известна. Морские черепахи едят пластмассовые предметы и нефтяные сгустки. Сообщалось о поглощении нефти зелеными морскими атлантическими черепахами. Нефть могла повлечь гибель морских черепах у побережья Флориды и в Мексиканском заливе после разлива нефти. Зародыши черепах погибли или развивались ненормально после того, как яйца побывали в песке, покрытом нефтью.

Нефть, подвергшаяся атмосферному влиянию, менее вредна для эмбрионов, чем свежая нефть. В последнее время покрытые нефтью пляжи могут создать проблему для вновь выведенных черепах, которые должны пересекать пляжи, чтобы добраться до океана. Различные виды рептилий и земноводных погибли в результате разливов топливного мазута из бункера С на реке Святого Лоренса.

Личинки лягушки подвергались воздействию топливного мазута № 6, появление которого можно было ожидать в мелких водах — последствие разливов нефти; смертность была большей у личинок на последних стадиях развития. Личинки всех представленных групп и возрастов показали аномальное поведение.

Личинки лесных лягушек, сумчатых крыс (саламандр) и 2-х видов рыб подвергались нескольким воздействиям топливного мазута и сырой нефти в статичных условиях и в движении. Чувствительность личинок у земноводных к нефти была такой же, как у 2-х видов рыб[11] .

Рыбы подвергаются воздействию разливов нефти в воде при употреблении загрязненной пищи и воды, а также при соприкосновении с нефтью во время движения икры. Гибель рыбы, исключая молодь, происходит обычно при серьезных разливах нефти. Следовательно, большое количество взрослой рыбы в больших водоемах от нефти не погибнет. Однако сырая нефть и нефтепродукты отличаются разнообразием токсичного воздействия на разные виды рыб. Концентрация 0.5 миллионной доли или менее нефти в воде способна привести к гибели форели. Почти летальный эффект нефть оказывает на сердце, изменяет дыхание, увеличивает печень, замедляет рост, разрушает плавники, приводит к различным биологическим и клеточным изменениям, влияет на поведение.

Личинки и молодь рыб наиболее чувствительны к воздействию нефти, разливы которой могут погубить икру рыб и личинки, находящиеся на поверхности воды, а молодь — в мелких водах.

Потенциальное воздействие разливов нефти на популяции рыб было оценено с помощью модели Georges Bank Fishery северовосточного побережья США. Характерные факторы определения загрязнения — токсичность, % содержание нефти в воде, местонахождение разлива, времени года и виды, пострадавшие от загрязнения. Нормальные колебания естественной гибели икры и личинок для морских видов, таких как атлантическая треска, обыкновенная треска, атлантическая сельдь часто намного больше, чем гибель, вызванная огромным разливом нефти.

Разлив нефти в Балтийском море в 1969г. привел к гибели многочисленные виды рыб, которые обитали в прибрежных водах. В результате исследований нескольких загрязненных нефтью мест и контрольного места в 1971г. было обнаружено, что популяции рыб, возрастное развитие, рост, состояние организма ненамного отличались друг от друга. Так как подобная оценка до разлива нефти не проводилась, авторы не могли определить изменились ли отдельные популяции рыб в течение 2-х предшествующих лет. Как и у птиц быстрое влияние нефти на популяции рыб можно определить на местном, чем на региональном уровне или в течение длительного времени[12] .

Беспозвоночные являются хорошими индикаторами загрязнения от сбросов в силу своей ограниченности в передвижении. Опубликованные данные разливов нефти часто отмечают гибель, чем воздействие на организмы в прибрежной зоне, в отложениях или же в толще воды. Влияние разливов нефти на беспозвоночные может длиться от недели до 10 лет. Это зависит от вида нефти; обстоятельств, при которых произошел разлив и его влияния на организмы. Колонии беспозвоночных (зоопланктон) в больших объемах воды возвращаются к прежнему (до разлива) состоянию быстрее, чем те, которые находятся в небольших объемах воды. Это происходит из-за большого разбавления выбросов в воде и большей возможности подвергнуть воздействию зоопланктон в соседних водах.

Много работы по беспозвоночным проведено с нефтью в лабораторных испытаниях, экспериментальных экосистемах, закрытых экосистемах, в полевых испытаниях и др. исследованиях. Меньше работы было проведено с беспозвоночными в свежих водах, в лабораторных и полевых испытаниях. Результатом этих исследований явился документ о влиянии различных видов сырой нефти и нефтепродуктов на выживание беспозвоночных, их физиологические функции, воспроизводство, поведение, популяции и состав колоний, как в течение небольшого так и длительного периода времени[13] .

Растения из-за своей ограниченности в передвижении также являются хорошими объектами для наблюдения за влиянием, которое оказывает на них загрязнение окружающей среды. Опубликованные данные о влиянии разливов нефти содержат факты гибели мангровых деревьев, морской травы, большинства водорослей, сильного длительного разрушения от соли живности болот и пресноводных; увеличение или уменьшение биомассы и активность к фотосинтезу колоний фитопланктона; изменение микробиологии колоний и увеличение числа микробов. Влияние разливов нефти на основные местные виды растений может продолжаться от нескольких недель до 5 лет в зависимости от типа нефти; обстоятельств разлива и видов, которые пострадали. Работа по механической очистке сырых мест может увеличить восстановительный период на 25%-50%. Для полного восстановления мангрового леса потребуется 10-15 лет. Растения в толще воды большого объема возвращаются к первоначальному (до разлива нефти) состоянию быстрее, чем это происходит с растениями в меньших водоемах.

Роль микробов при загрязнении нефтью привело к огромному количеству исследований на этих организмах. Изучение в экспериментальных экосистемах, полевых испытаниях проводились с целью определить отношение микробов к углеводородам и различным условиям выбросов. В общем нефть может стимулировать или препятствовать активности микробов в зависимости от количества и типа нефти и состояния колонии микробов. Лишь стойкие виды могут употреблять нефть как пищу. Виды колоний микробов могут приспособиться к нефти, поэтому их количество и активность могут увеличиться.

Влияние нефти на морские растения такие, как мангровые деревья, морскую траву, траву солончаков, водоросли изучалось в лабораториях и экспериментальных экосистемах. Проводились полевые испытаниях и исследования. Нефть вызывает гибель, уменьшает рост, сокращает воспроизводство больших растений. В зависимости от типа и количества нефти и вида водорослей количество микробов либо увеличивалось, либо уменьшалось. Отмечалось изменение биомассы, активность к фотосинтезу и структура колоний.

Влияние нефти на пресноводный фитопланктон (перифитон) изучалось в лабораториях, также проводились полевые испытания. Нефть оказывает такое же влияние, как и на морские водоросли[14] .

Окружающая среда удаленной зоны океана характеризуется глубиной воды, удаленностью от берега и ограниченным количеством организмов, которые подвержены воздействию разливов нефти. Нефть растекается по воде, растворяется в водной толще под воздействием ветра и волн.

Количество морских птиц, млекопитающих, рептилий в удаленной зоне меньше, чем у берега, поэтому большие разливы нефти в прибрежной части океана не оказывают сильного влияния на эти виды. Взрослые рыбы также нечасто становятся жертвами разливов нефти. Фитопланктон, зоопланктон и личинки рыб на поверхности воды подвержены воздействию нефти, поэтому возможно сокращение этих организмов на местном уровне.

mirznanii.com

Влияние нефти и нефтепродуктов на гидробионты — курсовая работа

Тюлени и китообразные более выносливы к большому количеству попавшей в организм нефти и быстро переваривают ее.

Попавшая в организм нефть может вызвать желудочно-кишечные кровотечения, почечную недостаточность, интоксикацию печени, нарушение кровяного давления. Пары от испарений нефти ведут к проблемам органов дыхания у млекопитающих, которые находятся около или в непосредственной близости с большими разливами нефти.

 К вредному влиянию  большинства разливов нефти можно  отнести сокращение пищи или изменение отдельных видов. Это влияние может иметь разную продолжительность, особенно в брачный период, когда передвижение особей женского пола и молоди ограничено.

 Морские выдры и  тюлени особенно уязвимы к  разливам нефти из-за плотности  размещения, постоянного пребывания  в воде и влияния на теплоизоляцию меха. Попытка имитировать влияние разливов нефти на популяцию тюленей на Аляске показала, что относительно небольшой (всего 4%) процент от общего числа погибнет при «чрезвычайных обстоятельствах», вызванных разливами нефти. Хоть ежегодная естественная гибель и гибель в результате попадания в морские рыбные сети намного больше, чем запланированные потери при разливах нефти, но на восстановление после «чрезвычайных обстоятельств» потребуется 25 лет [14].

3 ПОСЛЕДСТВИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ГИДРОСФЕРЫ НЕФТЬЮ И НЕФТЕПРОДУКТАМИ

3.1 Влияние нефти и нефтепродуктов на гидросферу

Эффекты влияния нефтяных загрязнений на жизнь океана до некоторой  степени спорны. Обычно мнение общественности единодушно в том, что эти эффекты нежелательны, но из многочисленных отчетов, обзоров и материалов конференций, посвященных этой теме, можно почерпнуть очень мало сходящихся мнений. Эти расхождения можно объяснить тем, что исходные параметры нефтяного пятна не приводятся при сравнении результатов измерений, не сформулирована область применения данных по токсичности, полученных в лабораторных условиях, отсутствует информация о составе нефти, размерах пятна и других параметрах. Таким образом, выводы, сделанные в результате исследований, необходимо рассматривать в большинстве случаев лишь как предположительные, а также считать, что они являются скорее качественными, чем количественными.

Некоторые из фракций, содержащихся в нефти, весьма токсичны, причем их токсичность возрастает по мере увеличения концентрации этих фракций при поглощении или растворении их в водной системе. Низкокипящие насыщенные углеводороды и некоторые ароматические соединения (бензол и ксилол) токсичны и в разной степени растворимы в воде. В состав высококипящих фракций входят канцерогенные вещества, по-видимому, относящиеся к полициклическим соединениям. Нефть сама по себе тоже токсична, но данных об отравлении нефтью, попадающей внутрь организма немного. Нефть эмульгируется, образующиеся эмульсии с разным содержанием нефти могут быть токсичны, и физически воздействовать на организмы, вызывая удушье.

Общее воздействие нефтепродуктов на морскую среду можно разделить  на 5 категорий: непосредственное отравление с летальным исходом, серьезные нарушения физиологической активности, эффект прямого обволакивания живого организма нефтепродуктами, болезненные изменения, вызванные внедрением углеводородов в организм, а также изменения в биологических особенностях среды обитания.

Литр нефти лишает кислорода, необходимого рыбам, 40 тыс. литров морской воды. Тонна нефти загрязняет 12 км2 поверхности океана. Икринки многих рыб развиваются в приповерхностном слое, где опасность встречи с нефтью весьма велика. При концентрации ее в морской воде в количестве 0,1–0,01 мл/л икринки погибают за несколько суток. На 1 га морской поверхности может погибнуть более 100 млн. личинок рыб, если имеется нефтяная пленка. Чтобы ее получить, достаточно вылить 1 л нефти [15].

Источников поступления  нефти в моря и океаны довольно много. Это аварии танкеров и буровых платформ, сброс балластных и очистных вод, принос загрязняющих компонентов реками.

Варварское отношение  к природе при освоении нефтяных месторождений проявляется часто проявляется в нашей стране. По различным причинам при добыче и транспорте нефти часть сырья выливается на земную поверхность и в водоемы. Только за 1988 г. при порывах нефтепроводов на Самотлорском месторождении в одноименное озеро попало около 110 тыс. т нефти. Известны случаи слива мазута и сырой нефти в реку Обь (нерестилище ценных пород рыб) и другие водные артерии страны.

Вода жизненно необходима не только людям. Чтобы вырастить 1 т зерна, нужно 1000 м3 воды, чтобы выплавить 1 т стали – 120 м3. Количество пресной воды, пригодной для человека, с каждым годом становится все меньше и меньше. Уже сейчас ежегодно США платят 2 млрд. дол. Канаде за право использовать естественные источники пресной воды, находящиеся на территории этой страны [12].

3.2 Отравление гидробионтов нефтепродуктами с летальным исходом

Отравление нефтепродуктами, обычно, сопровождается летальным исходом. Это отравление возможно в результате прямого воздействия углеводородов на некоторые важные процессы в клетках и, особенно на процессы обмена между клетками.                 

Растворимые в воде ароматические углеводороды представляют наибольшую опасность для морской среды. Воздействие парафиновых углеводородов низкой молекулярной массы может вызвать наркотическое действие, но необходимая для этого концентрация крайне высока и отсутствует в нефтяных пятнах. Имеющиеся данные указывают, что смерть взрослых морских организмов может наступить после контакта в течение нескольких часов с растворимыми ароматическими углеводородами, содержание которых составляет 10-4-10-2 %. Смертельные концентрации таких компонентов для икринок и мальков ниже и равны 10-5 %. Таким образом, икринки и мальки в 10–100 раз чувствительнее к действию углеводородов, чем взрослые организмы.

Смертельные концентрации ароматических углеводородов возможны в нефтяных пятнах, не подвергшихся атмосферному воздействию, однако уже говорилось, что после длительного пребывания в воде нефть теряет многие летучие и растворимые компоненты. В таблице 2 дана оценка токсической чувствительности различных морских организмов в виде концентрации ароматических соединений, вызывающей отравления [13].

Как установлено, гибель морских организмов ассоциируется  с определенным изучаемым нефтяным загрязнением. Токсичные эффекты обычно локализованы, и смертность наибольшая там, где загрязнение ограничено прибрежными районами с большим содержанием живых организмов. Большинство нефтяных загрязнений находится вдали от берегов, в районах с большими глубинами, поэтому токсичные нефтяные фракции частично испаряются либо разбавляются водой до безопасной концентрации еще до того, как нефтяное пятно достигнет прибрежных районов. Компоненты, являющиеся причиной смертельных исходов при больших концентрациях, могут создавать серьезные проблемы и при меньших концентрациях. Эти проблемы заключаются в том, что нефтяные углеводороды взаимодействуют с морскими организмами, чувствительными к химическим веществам, влияя на их выживаемость.

Таблица 2 — Чувствительность водных организмов в виде концентрации ароматических соединений, вызывающих отравления

Наименование организмов

Концентрация  Сх104, %

Растения

10–1000

Рыба

5–50

Личинки (все виды)

0,1–1,0

Обитатели морского дна (креветки и т.д.)

1–10

Брюхоногие (улитки и  т.д.)

10–100

Двустворчатые моллюски

5–50

Морские ракообразные

1–10

Др. морские беспозвоночные

1–10

 

После аварии танкера  «Торри-Каньон» были получены ценные данные о последствиях загрязнения биоценозов морских вод нефтепродуктами [5].

Исследования, проведенные  на биологической станции в Плимуте, показали, что весь планктон серьезно пострадал от контактов с углеводородами, особенно Halosphaera и Pterosperma, планктонные водоросли из группы Prasinophycea, которые обитают в верхних слоях океана. Пострадал также и зоопланктон, находящийся в зараженной зоне. По имеющимся данным, погибло около 90 % пелагических яиц икринок европейской сардины в районе так называемого «черного моря», и количество мальков резко сократилось.

3.3 Нарушение физиологической активности организмов

Проблемы, возникающие при попадании  нефти в гидросферу, нередко значительно  шире и имеют более долговременный характер, чем это обычно предполагается. Если принять также во внимание влияние сточных вод, то, очевидно, что район, подвергнутый такой опасности, может превратиться в непригодный для водных организмов любого типа. Поскольку химические характеристики и сточных вод и нефти неизвестны либо недостаточны, то предсказание долговременных химических и биохимических последствий такой комбинации загрязнений будет недостоверным.

Химический способ передачи информации играет важную роль в поведении отдельных морских организмов. Морские хищники, например, находят свою добычу с помощью органических химических веществ, содержащихся в морской воде в количестве 10-7 %. Подобная химическая природа процессов привлечения и отталкивания играет важную роль при защите от хищников, локализации места обитания и для привлечения особей противоположного пола. Имеется достаточно информации, чтобы сделать предположительные выводы о действии нефти на химические связующие, что некоторые компоненты нефти (главным образом растворимые ароматические углеводороды) влияют на химические коммуникационные процессы, блокируя рецепторы организма или подавляя естественные стимулы. Сущность таких коммуникационных нарушений остается еще неясной, определенным является лишь то, что воздействие растворимых ароматических углеводородов в количестве 10-6–10-5 % может вызвать значительные проблемы [7].

3.4 Обволакивание живого организма нефтепродуктами

Эффекты покрытия и удушения являются основными вредными последствиями при загрязнении нефтепродуктами. В последние годы частой темой для обсуждения были пляжи, покрытые нефтью и смолистыми отложениями, гибель находящихся в зоне прилива низкорастущих растений, планктона, птицы.

Морские птицы стали первыми  жертвами загрязнения вод нефтью. Чистиковые, утиные, чайки, трубконосые, опускаясь на нефтяные слики, сильно пачкали свое оперение. Углеводороды обволакивали перья птиц, нарушая их гидрофобность и сводя на нет защитную функцию оперения, поэтому, покрытые мазутом, птицы переохлаждались и гибли от гипотермии. Кроме того, птицы интоксицировались нефтью, поглощаемой ими во время ныряния или при попытках очистить перья. В результате этой интоксикации произошло серьезное нарушение эндокринной системы, в частности функции надпочечной железы.

Авария танкера «Торри-Каньон»  стала настоящей катастрофой для колоний морских птиц, как в Бретани, так и в Корнуолле. Заповедник на островах Ле-Сет-Иль, где в течение 60 лет напряженного труда удалось воссоздать процветающие колонии птиц, был полностью заражен. Количество тупиков (Fratercula arclica), населявших заповедник, после катастрофы уменьшилось с 4000 до 600 особей, а численность гагарок (Aica torda) и тонкоклювых или длинноклювых кайр (Uria aalge) – с 700 до 100 особей. С другой стороны, северная олуша (Sula bassana) – удивительно устойчивый вид – значительно легче перенесла катастрофу [15].

В настоящее время  Ла-Манш, Северное и Средиземное  моря, все в большей степени загрязняемые нефтью, постепенно становятся непригодными для обитания морских птиц. Так, было подсчитано, что ежегодно от 20000 до 50000 особей, представителей 50 видов (из которых 14 утиные), населяющих побережье Нидерландов, становятся жертвами этого катастрофического загрязнения. В Великобритании погибает до 250000 птиц в год. Это касается и популяций, населяющих окрестности Новой Земли, где колонии тупиков, насчитывавших сотни тысяч особей, за несколько лет сильно поредели.

В результате ряда аварий танкеров был нанесен невосполнимый  урон различным колониям морских  птиц. Авария танкера «Gerd Maersk» в эстуарии Эльбы повлекла за собой гибель от 250000 до 500000 особей турпана (Melanitta fusca).

Некоторые ученые считают, что из-за загрязнения океана нефтью в Северной Атлантике ежегодно погибает до 400000 птиц. Так, сильно поредели колонии тупиков на островах Силли в Корнуолле, что очень показательно. Если в 1907 г там насчитывалось до 100000 птиц, то к 1967 г. – только 100 особей.

Загрязнение океана углеводородами является основной причиной массовой гибели птиц. Кроме того, следует учитывать и то обстоятельство, что малочисленные колонии больше подвержены случайностям при воспроизводстве, что влечет за собой высокий процент смертности эмбрионов и птенцов [7].

3.5 Болезненные изменения, вызванные внедрением углеводородов в организм

Поражение в результате накопления углеводородов в тканях характерно для многих, если не для всех морских организмов. Можно ожидать, что любой организм, живущий в водной среде, должен находиться с ней в химическом равновесии. Если содержание углеводородов в воде даже меньше 10-7 % они могут поглощаться организмом и накапливаться в различных тканях. Такое внедрение химических веществ, содержащих полициклические ароматические углеводороды, изменяет вкус съедобных организмов, кроме того, это опасно, так как подобные вещества являются канцерогенными.

Если воздействие загрязнений невелико и концентрация их мала, то они могут полностью выводиться из организма. Однако при продолжительном пребывании в этих условиях возможно постоянное загрязнение организма. Показано, например, что у ракообразных и рыб выведение большинства углеводородов происходит в течение двух недель. Однако обмен веществ у низших организмов происходит гораздо медленнее и механизм его еще недостаточно понятен. Так, например, нет доказательств связи между качеством пищи и увеличением количества нефтяных углеводородов в морских организмах.

Прожорливые морские  рыбы, такие, как скумбрещука (Scombere-sox sann.s), – основное звено пищевой цепи в морях умеренных широт нередко проглатывают мелкие комочки нефти. Таким образом, рыбы накапливают значительные количества токсичных веществ, которые, продвигаясь по пищевым цепям, могут дойти до человека [15].

myunivercity.ru