Биодеградация нефти в арктических морях

Последствия разлива нефти, вызванного взрывом буровой платформы Deepwater Horizon в Мексиканском заливе в апреле 2010 года, оказались, к счастью, далеко не столь драматическими, как поначалу опасались многие эксперты. Избежать более тяжелой экологической катастрофы помогли не только принятые тогда инженерно-технические меры, но и естественные природные процессы разложения нефти - то есть не только люди, но и микроорганизмы. Многие специалисты считают даже, что осуществляемая бактериями биодеградация нефти - наиболее эффективный метод борьбы с такого рода авариями.

Арктика - не Мексиканский залив

Однако то, что оказалось столь успешным в условиях Мексиканского залива, то есть в весьма теплом климате, может оказаться совершенно непригодным в суровых условиях Крайнего Севера, а ведь именно на Арктике концентрируется сейчас внимание ведущих нефтедобывающих концернов. Поэтому изучение вопроса, насколько эффективным может быть биодеградация нефти в холодных арктических водах, обретает особую актуальность. Тем более что экология этого региона крайне чувствительна, любая мало-мальски серьезная авария, сопровождающаяся разливом нефти, может причинить непоправимый ущерб местным экосистемам.

Эколог Виктория Броже (Victoria Broje) провела ряд соответствующих экспериментов по поручению американского филиала концерна Royal Dutch Shell в Хьюстоне, штат Техас: "Существует множество видов бактерий, способных разлагать нефть, и некоторые из них обитают в Арктике. Мы проводили наши опыты осенью и зимой, когда температура воды в океане была близка к точке замерзания, и, тем не менее, биодеградация нефти шла довольно быстро. То есть низкие температуры таким бактериям - не помеха".

Эмульгаторы и местная экосистема

А вот компактная консистенция нефти - помеха, и весьма существенная. С толстым и плотным нефтяным пятном бактерии справляются гораздо хуже, чем с мелкими капельками. Чтобы повысить дисперсность нефти, увеличить суммарную площадь ее поверхности, Виктория Броже в своих экспериментах использовала так называемые эмульгаторы, то есть вещества, способствующие образованию эмульсий из несмешивающихся жидкостей - в данном случае, из нефти и морской воды.

"Размер капелек играет чрезвычайно важную роль в процессе биодеградации нефти, - говорит исследовательница. - Если капельки мелкие, бактерии размножаются стремительно, поскольку нефть для них - богатый источник питательных веществ. А когда этот источник оказывается исчерпан, бактерии просто погибают. Мы не вносим в местную экосистему никаких специально выращенных бактериальных культур, как это советуют делать некоторые эксперты, то есть не оказываем на нее никакого активного воздействия".

Механика вместо химии

Это последнее заявление не лишено, скажем так, некоторого лукавства, ведь внесение эмульгаторов - тоже самое что ни на есть активное воздействие на экосистему. Во всяком случае, специальные химикаты-диспергенты, которые нередко распыляются над пятном нефти с целью ее расщепления, порой причиняют окружающей среде больший вред, чем собственно нефть. Применение таких веществ в Мексиканском заливе привело к тому, что многие рабочие, участвовавшие в борьбе с нефтяным пятном, стали жаловаться на серьезное недомогание.

Правда, по словам Виктории Броже, сегодня на рынке имеются гораздо менее токсичные, более экологичные химикаты. Кроме того, существуют и иные методы воздействия на нефтяное пятно, позволяющие обойтись вообще без химии. Исследовательница поясняет: "Канадские ученые обнаружили, что крупные нефтяные пятна можно дробить на мелкие капельки чисто механическим путем, распыляя мелкозернистый порошок. Они провели такие опыты, разбрасывая над нефтяным пятном глинообразный минеральный порошок с помощью своего рода пропеллера, и убедились в том, что пятно распадается-таки на капельки, а те быстро разлагаются бактериями".

Прогнозы делать рано

Впрочем, быстро - понятие относительное. При аварии нефть вытекает в море действительно очень быстро, счет идет на десятки тысяч баррелей в сутки, а вот бактерии размножаться с такой скоростью не могут. Тем более, что им для размножения необходимы кислород, азот и фосфор, а их обычно не хватает. Виктория Броже говорит: "Искусственно воспроизвести в лаборатории условия, имеющие место в реальном море, очень сложно. Когда мы создаем вводно-нефтяную эмульсию у себя в лаборатории, бактерии очень быстро размножаются и очень быстро расходуют запас кислорода и минеральных веществ. В результате они погибают, но не потому, что закончилась нефть, а потому, что они лишились подходящей окружающей среды".

Теперь Виктория Броже намерена дополнительно насытить загрязненную нефтью воду кислородом, внести в нее порцию азотистых и фосфорных удобрений и посмотреть, ускорит ли это биодеградацию нефти. Но все это будет проделано, конечно, в лаборатории. А вот как поведут себя бактерии в реальной Арктике, ученые пока предсказывать не берутся.

Автор: Владимир Фрадкин
Редактор: Татьяна Вайнман