الطرق الكيميائية والطبيعية والبيولوجية لمكافحة التسرب النفطى والمازوتى للبيئة البحرية

طرق مكافحة التسرب النفطى بالبيئة البحرية

مجموعة تكنولاب البهاء جروب

عميد دكتور

بهاء بدر الدين محمود

01229834104

الطرق الكيميائية

- المواد الماصة Sorbents Materials
- تصنيف المواد الماصة حسب طبيعتها
- المواد الطبيعية العضوية
- المواد الطبيعية اللاعضوية
- المواد الصناعية
- أهم الأنواع التجارية الشائعة للمواد الماصة
- النوع STSG
- المواد المشتتة Dispersing Materials
- كيف تعمل المشتتات
- كيف تتم إضافة المواد المشتتة
- العوامل الحيوية Biological Agents
- التحلل الطبيعي للنفط
- إستخدام العوامل الحيوية في تسريع التحلل الطبيعي للنفط
- التنشيط الحيوي
- الإكثار الحيوي

الطرق الكيميائية

تستعمل مواد كيميائية خاصة من شأنها تسهيل عملية تبديد البقع النفطية وكذلك تسهيل عملية التكسير أو التحلل البيولوجي الذي يتم بوساطة الأحياء الدقيقة المجهرية.

حيث يتم رش أنواع معينة من المذيبات والمنظفات الصناعية والمساحيق عالية الكثافة أو بعض الرمال الناعمة على سطح البقع النفطية في البحار الملوثة للالتصاق بها لتحولها بعد تفتيتها إلى ما يشبه المستحلب , فينتشر في الماء ويذوب فيه , أو يتسرب إلى القاع نتيجة ارتفاع كثافته

ويعتبر هذا علاجاً ظاهرياً للمشكلة , لأن هذه الطريقة تتطلب كميات كبيرة من المنظفات والمذيبات تساوي أحياناً كمية البترول المراد التخلص منه , وكذلك فإن استخدام القدر الكبير من المنظفات الصناعية يضيف الكثير من التلوث العام لمياه البحر والبيئة ولأن وصول المواد المستخدمة في التنظيف وجزئيات النفط بعد تفتيتها إلى قاع البحر يسبب إبادة الأسماك والديدان والقواقع الرمل التي تعيش فيها , وبذلك تعتبر هذه الطريقة زيادة في تعقيد مشكلة التلوث وليس حلاً نهائياً لها

المواد الماصة

Sorbents Materials

وهي المواد التي تتشرب السوائل ,ويمكن استعمالها لاستخلاص النفط من الماء وذلك بالاعتماد على خاصية الامتزاز لهذه المواد الماصة .
حيث تمتلك هذه المواد مسامات تسمح للنفط بالتغلغل فيها ليتم جمعها ومعالجتها فيما بعد .

تعتبر هذه المواد من المواد الهامة لمعالجة البقع النفطية حيث تستخدم في أغلب الأحيان لإزالة الآثار الأخيرة من البقع النفطية , أو تستخدم في المناطق التي لا يمكن أن تصل إليها المعدات الميكانيكية مثل القواشط , حيث تتم إضافة هذه المواد إلى المياه الملوثة فتقوم بامتصاص النفط , ثم تجري عملية جمع وإزالة لهذه المواد ليتم نقلها إلى أماكن المعالجة ليتم التخلص منها بشكل صحيح . وبعض هذه المواد يمكن تنظيفها من النفط العالق فيها ومن ثم إعادة استخدامها ثانية.

بعض خصائص المواد الماصة:

- نسبة الامتصاص:
يختلف معدل الامتصاص باختلاف نوع النفط , فالنفط الخفيف يمتص بسرعة اكبر من النفط الثقيل

- قدرة المادة الماصة على الاحتفاظ بالنفط :
فوزن النفط الذي يتم امتصاصه يمكن أن يسبب للمادة الماصة تشويه وضعف في بنيتها , فعندما ترفع من الماء من الممكن أن يتحرر النفط الموجود في مساماتها ويعود إلى الماء ثانية .
و أثناء عملية استعادة المادة الماصة نجد أن النفط الخفيف ذو اللزوجة المنخفضة يخرج من المسامات بسرعة أكبر من النفط الثقيل ذو اللزوجة المرتفعة .

- سهولة الاستخدام :
فالمواد الماصة يمكن أن تطبق بشكل يدوي أو ميكانيكي بوساطة قوارب خاصة لهذه العملية .

تصنيف المواد الماصة حسب طبيعتها

المواد الطبيعية العضوية :

تتضمن هذه المواد : قش , نشارة خشب , ريش , وأي مواد أخرى لها القدرة على الامتصاص

تمتاز هذه المواد برخصها وتوفرها وقدرتها الجيدة على الامتصاص , حيث يمكن لهذه المواد أن تمتص ما يعادل من (3 إلى 15) مرة من وزنها نفط .

كما ولها مساوئ , فبعضها يمتص الماء مع النفط فتصبح ثقيلة وبالتالي تغرق .

معظم هذه المواد يكون مشتت (نشارة , قش.....) وبالتالي يصعب جمعها من الماء , ولا يمكن استخدامها أثناء حالات المياه المضطربة.

المواد الطبيعية اللا عضوية :

من هذه المواد : الغضار , ألياف الزجاج , الصوف والرماد البركاني .

بإمكان هذه المواد أن تمتص من (4 إلى 20) مرة من وزنها نفط , وكذلك هي رخيصة ومتوفرة.

لها نفس مساوئ المواد الماصة العضوية.

المواد الصناعية :

هي عبارة عن مواد صناعية مثل البلاستيك ,البولي إيتيلين ,البولي يوريثان , وألياف بلاستيكية
تمتاز هذه المواد بقدرتها العالية على الامتصاص , حيث تمتص حوالي 70 مرة من وزنها نفط

توجد أنواع , منها يمكن تنظيفها واستعمالها مرة ثانية وثالثة , وبعضها لا يمكن استعماله أكثر من مرة واحدة , ولذلك فهي تحتاج إلى عناية خاصة أثناء تخزينها بشكل مؤقت قبل التخلص منها في أماكن خاصة أيضاً .

أهم الأنواع التجارية الشائعة للمواد الماصة :

STSG

لهذه المادة قدرة عالية على الامتصاص حيث يمكنها أن تمتص (5كغ) من النفط لكل (1كغ) من المادة الماصة .

لها سرعة عالية في الامتصاص حيث يمكنها أن تمتص طبقة من النفط الموجودة على سطح الماء بسماكة (3ملم) خلال عشرة دقائق .

تمتاز بقدرتها على البقاء عائمة لمدة (100) يوم تقريباً .

لها كثافة منخفضة تتراوح من (2 إلى 7) كغ / م3 .

لها قدرة عالية على تحمل الحرارة تصل إلى (300 درجة ) لذلك فهي صالحة للاستعمال في الأماكن المشتعلة .

مقاومة للحموض والقلويات .

ذات كفاءة جيدة في درجات الحرارة المنخفضة .

المواد المشتتة Dispersing Materials :

إن إزالة النفط المنسكب من سطح البحر في أحسن الأحوال هو عملية صعبة جداً , فأجهزة الإزالة الميكانيكية مثل القاشطات تعمل بفعالية عندما تكون طبقة النفط سميكة بشكل كافي , لكن مع الوقت فإن النفط سوف ينتشر وتصبح سماكة طبقة النفط أقل ويصعب إزالتها باستخدام المعدات الميكانيكية , حيث يؤدي استعمال المعدات الميكانيكية في هذه الحالة إلى سحب كميات كبيرة من الماء ونحصل على مستحلب من الماء والنفط يصعب فصله .

إن عملية التنظيف المناسبة في مثل هذه الحالة هي بالاستخدام الصحيح للمواد المشتتة , فاستعمال هذه المواد الكيميائية في بداية الانسكاب يكون ذو فعالية جيدة في تفريق النفط .
غير أن استعمال هذه المواد في الإزالة يكون له عواقب ضارة على الحياة البحرية نتيجة لتأثير النفط المتحلل الناتج عن المعالجة

وبعد سنوات طويلة من البحث والتطوير تم التوصل إلى مشتتات كيميائية ذات سمية منخفضة جداً وقابلة للتحلل والتفسخ .
وكذلك تحسنت أجهزة الإضافة بدرجة عالية بحيث أصبح ضبط الكمية المضافة يتم بشكل دقيق , فالمادة المشتتة يجب أن تطبق على النفط وليس على الماء ,إذ أن تطبيقها على الماء يجعلها بدون فعالية , وبالتالي هدر للمادة الكيميائية .

إذاً يمكننا تعريف المادة المشتتة كالتالي

هي مواد كيميائية تقوم بتفريق السوائل – كالنفط - وتحولها إلى قطرات صغيرة , وبالتالي يسهل تحللها وتفككها الطبيعي قبل وصولها إلى الشواطئ , وتتكون المادة المشتتة من مكونين

الأول : جزيئات سطحية كارهة للماء

الثاني: جزيئات مذيبة تعمل على تحطيم الجزيئات المرتبطة معها .

كيف تعمل المشتتات

إن الجزيئات الموجودة في المشتت تسبب تكسير النفط إلى قطرات صغيرة جداً خلال عملية التمازج بتأثير حركة الأمواج والرياح , وبالتالي هذه القطرات الصغيرة تنتثر وتتوزع في الماء إلى عمق قد يصل إلى (3م) عن السطح , وتعمل الجزيئات السطحية للمشتت على منع القطرات من الاجتماع ثانية .

وكما هو معروف فإن المياه السطحية للبحر تحوي بكتريا ونسبة عالية من الأكسجين المنحل , وبالتالي تعمل البكتريا على تحطيم النفط وتفكيكه إلى عناصر غير ضارة . غير أن هذه العملية تسبب زيادة الاحتياج الأكسجيني , وبالتالي نقص في الأكسجين في المنطقة التي ينتشر فيها النفط , وهذا يكون ضاراً للحياة البحرية الموجودة في هذه المنطقة , وبالتالي يجب إجراء بعض الدراسات قبل استخدام المواد المشتتة .

هذا وتؤثر العوامل البيئية المحيطة من درجة الملوحة , ودرجة حرارة الماء , والشروط السائدة في البحر , على فعالية المشتتات , حيث أظهرت الدراسات بأن أكثر المشتتات تعمل بشكل أفضل في درجات الملوحة القريبة من درجة ملوحة البحر الطبيعي , كما أنها تعمل في الماء البارد بشكل أفضل من العمل في الماء الدافئ

كيف تتم إضافة المواد المشتتة

تتم عملية الإضافة للمواد المشتتة من خلال أجهزة خاصة محمولة على مراكب مخصصة لهذه العمليات , حيث تعتمد كمية المادة المشتتة المطبقة من أجهزة الإضافة على سماكة الطبقة النفطية وعلى سرعة القارب , حيث أن سماكة طبقة النفط التي يمكن معالجتها بالمشتتات تتراوح عادة من (50ميكرون إلى 0.25مم)

هذا وتلجأ بعض البلدان لمعالجة البقع النفطية باستخدام المشتتات فقط , لأن الشروط القاسية والمتقلبة كثيراً في البحر تجعل الاحتواء الميكانيكي والتنظيف أمر صعب للغاية .

التحلل الطبيعي للنفط

تتعرض المواد النفطية التي تجد طريقها إلى البيئة البحرية لما يسمى بالتقنية الذاتية. فبعد تبخر الأجزاء المتطايرة من النفط فإن الجزء المتبقي يتعرض لعمليات أكسدة مختلفة أهمها عملية الأكسدة البيولوجية التي تتم بواسطة الكائنات الحية الدقيقة التي تعيش في البيئة البحرية. وتتأثر عملية الأكسدة البيولوجية بعدة عوامل،من أهمها:
. وفرة الكائنات الدقيقة التي يمكن أن تقوم بعملية التحلل البيولوجي في البيئة البحرية.
. كمية الأوكسجين الذائب في الماء. فكلما ازدادت هذه الكمية ازداد بالتالي معدل التحلل البيولوجي للنفط .
. درجة الحرارة المياه، فكلما كانت المياه دافئة كان ذلك أفضل لإتمام عملية التأكسد الحيوي .
. الحالة الطبيعية للمواد النفطية في المياه، فكلما كان تركيز هذه المواد قليلا ًسهل تحللها بيولوجيا ً.

وتعد البكتيريا والفطريات من أهم الكائنات الدقيقة التي لها القدرة على أكسدة أو تحلل المواد النفطية.
وهذه الكائنات الدقيقة واسعة الانتشار في التربة وفي البيئات المائية. وقد قام كثير من الباحثين بدراسة هذه الكائنات ودراسة قدرتها على القيام بعملية التحلل البيولوجي داخل المختبرات.

وتستطيع البكتيريا المؤكسدة للمواد الهيدروكربونية الموجودة في النفط أن تهاجم قطرات الزيت في البقع النفطية، حيث تتكاثر أعدادها حول هذه القطرات، وتقوم البكتيريا بتحليل الغشاء الفاصل بين قطرات المواد الهيدروكربونية والماء, ولذلك فإنه كلما ازداد تحول المواد النفطية إلى قطرات دقيقة جدا ًفي مياه البحر , ازداد السطح المعرض لعملية التحلل البيولوجي .

أما الكرات القطرانية أو الطبقات الإسفلتية التي تصل إلى السواحل أو إلى قاع البحر فإنه من الصعب تحللها بيولوجيا ً.

ويعد الأكسجين عاملا ًأساسيا ًفي عملية التحلل البيولوجي للمواد النفطية, وفي حال غياب هذا العنصر الهام فإن هذه العملية تكون غير مجدية، ولعل هذا ما يفسر لنا عدم تحلل كرات القار التي تهبط إلى قاع البحر.

وقد قام العلماء بالتعرف على نحو 200 مجموعة من الأحياء الدقيقة المجهرية التي تتغذى على مكونات البقع النفطية, وهي تضم إضافة للبكتيريا أنواعا ًمن الفطريات والخمائر، ويمكن تدجين هذه الأحياء في المختبرات العالمية تمهيدا ًلاستخدامها في معالجة البقع النفطية .
وقد وجد بعض الباحثين أن عددا ًمن الأحياء المجهرية التي تستطيع تحليل المواد النفطية يمكنها في الوقت نفسه تحويل البقع النفطية إلى قطرات دقيقة جدا ً في الماء, ومن أمثلة هذه الأحياء الدقيقة البكتيريا التالية

- Pseudomonas.
- Arthrobacteria.
- Cornybacteria.

ـ وقد استخدمت بعض شركات البترول والمختبرات الكيميائية المتخصصة في فرنسا وغيرها هذه الأحياء المجهرية ـ على نطاق تجاري واسع ـ في معالجة البقع النفطية في البحار والمحيطات .
ولكن تبقى لهذه الطريقة مساؤها أيضا ً, ومنها بطء فاعليتها في حالة الكوارث النفطية الكبيرة التي تغطي مساحات مائية واسعة .
كما أن لهذه الأحياء آثار جانبية ضارة تتمثل في استهلاكها لكميات كبيرة من الأوكسجين في أثناء قيامها بعملية التحليل البيولوجي, وهو أمر يؤدي إلى اختناق الأحياء المائية الموجودة تحت البقع النفطية .

استخدام العوامل الحيوية في تسريع التحلل الطبيعي للنفط :

مما سبق , يمكننا أن نعرّف التحلل الحيوي بأنه عملية تحطم فيها الكائنات الحية المجهرية - مثل البكتريا , الفطور , الخمائر - المركبات المعقدة إلى مركبات بسيطة , من اجل الحصول على الغذاء والطاقة .

بينما تعرّف العوامل الحيوية بأنها مغذيات أو أنزيمات أو الكائنات الحية المجهرية التي تزيد من سرعة التحلل الطبيعي للنفط .

فالنفط قابل للتحلل الحيوي الطبيعي ولكن بشكل بطيء , فقد تستغرق العملية أسابيع , أو شهور, أو سنوات , ومن المعلوم أن الإزالة السريعة للنفط من المياه تعتبر أمراً صعباً , لكنه مطلوب من أجل التقليل قدر الإمكان من الضرر البيئي المحتمل على مناطق حدوث الانسكاب

لذلك تم العمل من أجل تسريع عملية التحلل البيولوجي للنفط , وقد تم التوصل إلى تقنيات تسرع من عملية التحلل البيولوجي من خلال إضافة مواد إلى البيئة البحرية مثل المحسنات أو البكتريا , الأمر الذي يؤدي إلى تسريع عملية التحلل البيولوجي . وفي أغلب الأحيان يستعمل التحلل الحيوي بعد طرق الإزالة الميكانيكية للنفط

وهناك طريقتان للمعالجة الحيوية للنفط هما

التنشيط الحيوي :

في هذه الطريقة يتم إضافة مواد مغذية مثل الفوسفور أو النتروجين إلى البيئة الملوثة , من أجل تحفيز نمو الكائنات الحية المجهرية التي تقوم بعملية تحطيم النفط , حيث تتحكم كمية المواد المغذية المضافة بنمو الكائنات الحية عند إضافتها بكميات معينة فيزداد عدد الكائنات المجهرية بسرعة وبالتالي تزداد سرعة الانحلال الحيوي للنفط

الإكثار الحيوي :

هو إضافة الكائنات الحية المجهرية إلى الأحياء المجهرية الموجودة أصلاً في الماء . وفي بعض الأحيان تضاف أنواع غير موجودة فعلاً . إن الغرض من ذلك هو زيادة أعداد وأنواع البكتريا التي تقوم بعملية تفكيك النفط .

طرق تنظيف الشواطىء من النفط المنسكب

إن المناطق الشاطئية هي مصادر هامة واقتصادية , ولكن جمالها ونظافتها وبقاء الأنواع التي تعيش فيها يمكن أن يهدد عند حدوث انسكابات النفط .
فالنفط قد ينسكب من السفن مباشرة إلى الممرات المائية ,وكذلك يمكن أن يصل من اليابسة ويلوث الشواطئ , هذه الحوادث يمكن أن تؤثر على كل من بيئات المحيطات والمياه العذبة .
وعلى الرغم من الجهود التي تبذلها فرق المعالجة لاحتواء النفط المسكوب إلا أن بعضه يصل خطوط الشواطئ ويلوثها .

ومن أجل المحافظة على جمال هذه المناطق وسلامتها أصبحت عمليات إزالة بقع النفط من خطوط الشواطئ جزءاً مهماً من عمليات معالجة بقع النفط , فالمناطق الشاطئية تعتبر موطناً للحياة البحرية خلال كل أو جزء من السنة , فالسلاحف مثلاً تأتي إلى الشاطئ لتضع البيض في الرمال ,وكذلك أنواع عديدة من الطيور تبني أعشاشها على الرمل أو بين الصخور , بينما تجول أحياء أخرى الشاطئ بحثاً عن الطعام , كما أن المناطق الشاطئية تؤمن مناطق استجمام عام في كافة دول العالم .

بشكل عام : يوجد نوعين من العمليات التي يمكن إتباعها في تنظيف الشواطئ وهما العمليات الطبيعية , والطرق الفيزيائية , في التنظيف فكلا الطريقتين تهدفان إلى إزالة واحتواء النفط من المناطق الشاطئية .
وفي بعض الأحيان تستخدم الطرق الفيزيائية لتحسين العمليات الطبيعية في إزالة النفط .

العمليات الطبيعية :

وهي العمليات التي تؤدي إلى إزالة النفط من المحيط بشكل طبيعي وتشمل : التبخير , والأكسدة , والتحلل البيولوجي

التبخير :

يحدث عندما تكون مكونات النفط السائلة قابلة للتبخير , حيث تتحول إلى بخار وتصعد إلى الجو , وبالتالي تتم إزالة المواد ذات الوزن الخفيف من النفط بعد 12 ساعة من حدوث الانسكاب , حيث من الممكن أن يتبخر 50% من المكونات الخفيفة الوزن .
مع العلم أن معظم المواد الخفيفة تكون عالية السمية للكائنات الحية .

الأكسدة :

تحدث عندما يلامس الأكسجين المركبات الكيميائية في النفط , حيث تتم عملية الأكسدة لها فتتحول المركبات المعقدة إلى مركبات بسيطة تكون قادرة على الانحلال في الماء , وبالتالي أصبح من الممكن تشتتها وتحللها بسهولة .

التحلل البيولوجي:

يحدث عندما تصل البكتريا آكلة النفط الموجودة في الطبيعة إلى النفط حيث تقوم بتفكيكه من اجل الحصول على الطاقة والغذاء – كما شرحنا سابقاً بالضبط

الطرق الفيزيائية :

إن هذه الطرق في التنظيف تتطلب وقت طويل وتتطلب أجهزة ومعدات كثيرة , بالإضافة إلى عدد غير قليل من العمال . ومن هذه الطرق نذكر:

المسح بالمواد الماصة :

في هذه الطريقة يتم استخدام مواد لها قدرة عالية على الامتصاص من أجل إزالة النفط عن الشواطئ الملوثة , حيث تصمم هذه المواد في أغلب الأحيان على شكل مربعات كبيرة مثل أوراق التنشيف .

هذه المماسح تستخدم لمسح النفط عن الشواطئ وعن الصخور الملوثة بالنفط .

ولاستخدام هذه المواد في الإزالة عدة مزايا منها :

- يمكن استخدامها لتنظيف أي نوع من أنواع النفط المسكوب على الشواطئ .

- استعمال هذه المواد عموماً غير ضار بالشواطئ أو بالحياة الموجودة فيها .

- كما أنها لا تترك خلفها أي مواد تحتاج إلى تنظيف .

- كما أن بعضاً منها يمكن استعماله لأكثر من مرة .

غير أن تنظيف الشواطئ بالمواد الماصة يتطلب استعمال كميات كبيرة من المواد الماصة وعدد من الأشخاص الذين ينبغي أن يلبسو لباس واقي من اجل الحماية من التماس المباشر مع النفط وهذه الثياب يتم التخلص منها بعد الانتهاء من التنظيف , وبالتالي هذا يسهم في ارتفاع كلفة هذه الطريقة

الغسيل تحت الضغط :

يتضمن الغسيل تحت الضغط شطف الشواطئ الملوثة بالنفط , وكذلك الصخور باستعمال الخراطيم التي تزود بماء مضغوط أو غير مضغوط , وبماء ساخن أو بارد

تنفذ عملية الغسيل فيجري النفط ليتم جمعه في خنادق بلاستيكية ثم نقله من المعالجة النهائية .

في الشواطئ البحرية يكون الغسيل بالماء المضغوط غير صالح لأنه يسبب دخول النفط في المياه وكذلك يسبب قتل الأحياء الموجودة في الشاطئ , بالإضافة إلى ذلك فإن الضغط المرتفع للماء يسبب تآكل الصخور وترسيب الطمي على الأحياء الموجودة في الشاطئ مثل الطحالب والبكتريا ...... وتعتبر عملية الغسيل تحت الضغط من العمليات التي تمتاز بسهولة التنفيذ وتحتاج إلى عدد من العمال لانجازها .

الجمع والإزالة :

عندما يتسرب النفط ليصبح تحت الرمال وبين الصخور الموجودة على الشاطئ يصبح أمر تنظيفه صعب جداً , فإذا انتشر النفط في الرمال على مسافة صغيرة فإن حرث وتقليب الرمال يمكن أن يزيدا من تبخر النفط نتيجة تعرضه للهواء والشمس . أما إذا تغلغل النفط في الرمال لمسافات تصل إلى عدة بوصات عندها يمكن جلب بلدوزرات لإزالة الطبقات العليا وتجميعها من اجل معالجتها

هذه الطريقة أيضا بسيطة لكنها تسبب تخريب للشكل الطبيعي للشواطئ وإلحاق الضرر بالنباتات والحيوانات التي تعيش في هذه الرمال .

الآثار المترتبة على البيئة البحرية بشكل عام

سنستعرض هذه الآثار فيما يلي
1)        نظراً لأن كثافة النفط أقل من كثافة الماء فهو يطفو على سطحه مكوناً طبقة رقيقة عازلة بين الماء والهواء الجوي وهذه الطبقة تنتشر فوق مساحة كبيرة من سطح الماء ( اللتر الواحد من النفط المتسرب في البحر يغطي بانتشاره مساحة تزيد عن 4000متر مربع من المياه السطحية )

2)         ومن المعروف أن النفط يدوم طويلاً في المياه ولا يتحلل إلا عن طريق أنواع معينة من البكتيريا وبالتالي تمنع هذه الطبقة التبادل الغازي بين الهواء والماء فتمنع وصول الأكسجين وثاني أكسيد الكربون والضوء إلى الماء , مما يؤدي إلى توقف عملية التركيب الضوئي التي تقوم بها النباتات المائية .

3)        وكما هو معلوم فإن عملية التمثيل الضوئي ضرورية لتزويد مياه البحر بالأكسجين وتنقيته من ثاني أكسيد الكربون .

4)        ويتوقف انتشار النفط على المياه السطحية على عوامل عديدة منها طبيعة النفط والرياح السائدة , والأمواج والتيارات البحرية وقوتها , كما تتوقف مدة دوام النفط الذي يغطي الشواطئ على خصائصه التكوينية وطبيعة الشواطئ

5)          تقوم البقعة النفطية بعزل حرارة الشمس ومنعها من الوصول إلى الأعماق , ويؤثر ذلك في الثروة المرجانية والإسفنج .

6)        وإذا ما دمّرت هذه الشعاب فإنه لن يتكوّن غيرها إلا بعد عشرات السنين , ومعروف أن هلاك الشعاب المرجانية يتبعه هلاك عدد كبير من الأحياء المائية التي تعيش فيها كالأسماك ونجمة البحر والجمبري وثعبان البحر

7)         يحتوي النفط على مواد تعرف باسم "النفتينات" وهي مركبات سامة تتسبب في قتل الأسماك الصغيرة والمحار واللافقاريات القاعية والرخويات والقشريات .

        وقد حسب العلماء أن مقدار 10 غرامات فقط من النفط في متر مكعب واحد من مياه البحر يكون كافياً لقتل بيض السمك الموجود في هذا المتر المكعب .

9)        ويتسبب وجود البقعة النفطية في قتل الأسماك الصغيرة بالدرجة الأولى , فالسمكة الصغيرة التي خرجت لتوها من البيضة تحتاج إلى رشفة من الهواء لكي تملأ كيسها الهوائي وحين تطفو إلى السطح تجد طبقة النفط فإذا أخذت جرعة ملوثة هلكت .

10)    وقد وجد أن قطرة النفط التي يبلغ قطرها 0.0001 ملم تعزل الماء عن أكسجين الهواء الجوي وتغيّر عملية التبخر . ولعل أكبر مأساة هي تلك التي تحدث نتيجة قتل البلانكتونات , فبدون هذه العوالق البحرية تستحيل الحياة في البحر , حيث تتغذى عليها غالبية الأسماك والحيوانات البحرية وهذه الأحياء تتكاثر بسرعة مذهلة , ويستطيع الكيلو غرام الواحد منها أن يتحوّل خلا 17 يوماً فقط إلى 150 مليون طن , وهكذا فإن قتل هذه الأحياء الدقيقة نتيجة التلوث النفطي يعني حرمان الأحياء البحرية من المصدر الأساسي لغذائها , وعلاوةً على ذلك فإن هذه البلانكتونات تقوم بدور رئيسي في توفير الأكسجين .

11)    وربما لا يعلم الكثيرون أن الكمية الرئيسية من أكسجين الهواء الجوي لا تولّدها الأشجار الضخمة وإنما تولّدها العوالق المائية النباتية الصغيرة جداً .

12)     ويحتوي النفط على مواد عطرية تمتصها الكائنات البحرية فتقتلها , حيث تؤثر هذه المواد على الأسماك والمحار ذي الصدفتين وبيض السمك . والتركيز الصغير جداً منها الذي يصل إلى 0.1 جزء في المليون يؤثر في القشريات والأحياء التي تعيش في قاع البحر .

13)     يتسبب التلوث المزمن لمياه البحار بالنفط في عرقلة توالد الأسماك والقضاء على صغارها , حيث تتجمع الهيدروكربونات المكونة للنفط في الأنسجة الدهنية وأنسجة الكبد والبنكرياس وبعض أنسجة الأعصاب للأحياء البحرية , مما يؤدي إلى تسممها واضطراب وظائف أعضائها , وتنتقل هذه المواد السامة إلى الإنسان , وقد وجد أن بعض هذه المركبات يسبب "السّرطان" مثل "البنزوبايرين" .

14)     من المعروف أن زيت البترول غير قابل للذوبان في الماء , غير أن جزءاً صغيراً منه يختلط بالماء ويكوّن مستحلباً Emulsion كالشوكولاته يعرف بمستحلب الزيت في الماء , حيث تعقّد أحياناً الأحوال البحرية والجوية عمليات التنظيف فيمتزج النفط الخام المتسرب بماء البحر متحولاً إلى مستحلب يحتوي نسبة ماء 10% كما حصل أثناء تسرب النفط الخام من الناقلة (أموكوكاديز ) فأصبح الماء أكثر لزوجة والتلوث أربعة أضعاف من حجم النفط الخام.

15)    فأثناء هيجان البحر تختلط بقعة الزيت بماءٍ تحتها ويتكون نوع جديد من المستحلبات تظهر على هيئة رغوة سميكة فوق بقعة الزيت يصعب التخلص منها وتغطي مساحات واسعة تصل مئات الكيلو مترات .

16)    ويختلط المستحلب بالماء الأكثر عمقاً ويركز الملوثات الأخرى كالمبيدات وبقايا المنظفات الصناعية والعناصر الثقيلة والمركبات الهيدروكربونية كما يقوم المستحلب بامتصاص بعض العناصر الثقيلة مثل ( الزئبق – الرصاص – الكادميوم ) من مياه البحر ويزداد تركيز هذه العناصر في المنطقة المحيطة فتزيد من الآثار السامة في المنطقة فيموت بعض الكائنات الحية وتهلك اليرقات والبويضات مما يؤدي إلى هلاك الحياة البحرية إما جوعاً أو تسمماً.

17)     إضافة إلى تلويث البقع النفطية لمياه البحر , فإن البقعة النفطية تؤثر تأثيراً خطيراً في التوازن الحراري للمياه وعملية التبخر . وتدل التجارب المعملية على أن أرق طبقة من النفط تقلل التبخر بنسبة 60 % . ومن المعروف أن البحار والمحيطات تؤمن نسبة 90 % من بخار الماء الموجود في الجو .

18)    وتتسبب البقعة النفطية في زيادة سخونة سطح المياه . ويؤثر هذا التلوث في نسبة الأكسجين الذائب في المياه حيث يقللها , وهذا يؤثر سلباً في سرعة نمو الأحياء المائية من نباتات وحيوانات , ومن ثم يؤدي إلى حدوث إختلال في التوازن البيئي البحري .

19)     إن أكثر الأضرار أهميةً وخطورةً هو استهلاك الأكسجين الذائب في المياه والضروري لتنفس الكائنات البحرية . ويحدث استهلاك الأكسجين الذائب في المياه نتيجة عاملين

20)     أولهما : استهلاك كميات كبيرة منه في أثناء قيام بكتريا التحلل بعملية تحليل النفط إلى مركباته الأولى , وفي هذا الصدد , فإن تحلل برميل واحد من النفط يؤدي إلى استهلاك الأكسجين المذاب في نحو 400000 برميل ماء

21)      ثانيهما : تقليل قدرة التبادل الأكسجيني بين الماء والهواء نتيجة الطبقة الرقيقة السوداء التي يكوّنها النفط فوق سطح الماء , إذ تشكل هذه الطبقة عائقاً يحد من عملية تبادل الأكسجين لتصبح دون المعدّل بكثير .

22)     تتسبب البقعة النفطية في تلويث الهواء أيضاً , من خلال تبخر الأجزاء الخفيفة المتطايرة الموجودة في النفط , ويتراوح معدل التبخر بين 10% و 75% من الوزن الإجمالي لبقعة النفط .

23)    تتصاعد الكثير من الأبخرة من بقع الزيت وتقوم التيارات الهوائية بدفع هذه الأبخرة بعيداً من الموضع الذي تلوث بالنفط إلى الأماكن السكنية على الشواطئ والمناطق الساحلية بواسطة الهواء الذي أصبح مشبعاً بها إلى درجة كبيرة وبتركيز عال فوق المقبول مما يؤثر على النظام البيئي البري والبحري .

24)    وتؤثر في هذا المعدل عوامل مختلفة , بعضها متعلق بخصائص النفط نفسه كالكثافة واللزوجة والضغط البخاري , والبعض الآخر يتعلق بعوامل طبيعية مثل درجة حرارة كل من الهواء ومياه البحر وحركة الموج وسرعة الرياح واتجاهات التيارات المائية .

25)     تعمل الرياح وحركة الأمواج على زيادة التلوث برفع أجزاء من بقعة الزيت نحو الشاطئ وتلوث الرمال وتحيلها إلى منطقة عديمة النفع . لذلك تكون الشواطئ المجاورة لخطوط نقل النفط مهددة بتسربات نفطية لأنها تقع تحت رحمة حركة الرياح والمد والجزر والأمواج التي يمكنها دفع البقع النفطية نحوها .

26)     قد يصحب تلوث المياه بزيت النفط نوع آخر من التلوث يشبه التلوث الكيميائي فبعد انتشار طبقة الزيت وبمرور الزمن تستطيع أشعة الشمس اختراقها ويتمكن أكسجين الهواء من الانتشار خلالها وبهذا التأثير يحدث تفاعل كيميائي ضوئي يشترك فيه كل من أشعة الشمس وأكسجين الهواء ويحفزه بعض الفلزات الثقيلة الموجودة في المستحلبات المتكونة من اختلاط الزيت بالماء وينتج عن هذا التفاعل تأكسد بعض السلاسل الهيدروكربونية التي يتكون منها زيت البترول وتحدث بعض التفاعلات لتعطي بعد مدة من الزمن أصنافاً جديدة من المواد الكيماوية مثل : ( الكحوليات _ الألدهيدات _ الكيتونات _ بعض المركبات الحلقية) وهي مواد لم تكن موجودة سابقا وتصبح في متناول كثير من الكائنات الحية لأنها تتصف بصغر حجم جزيئاتها وسهولة ذوبانها في الماء وتؤدي هذه المواد السامة إلى حدوث مزيد من الضرر بالبيئة البحرية وتكون سبباً في قتل الأسماك وغيرها من الكائنات الحية

27)      يؤدي نفوق المرجان إلى فقدان الشعاب المرجانية موائلها الطبيعية ولا تتجدد غالبية الكائنات الحية في نظامها الإيكولوجي وهذا يطيل مدة تأثير التلوث البحري بالتسربات النفطية سواء على الشواطئ أو في عرض البحر حتى لو اختفى النفط أو أزيل كما تتأئر الطيور البحرية ففي المحيط المتجمد الشمالي تتأثر البيئة بالتلوث النفطي أكثر من المناطق المعتدلة لبطء عمليات تحلل النفط في ظروف البرد والظلمة .

28)     قد يمتد التلوث الناتج عن بقعة الزيت ليشمل قاع البحر فبعد انطلاق المواد الطيارة وتكون المستحلب تبقى الأجزاء الثقيلة غير القابلة للتطاير والذوبان طافية فوق الماء مدة ما وتتحول تدريجياً إلى كتل صغيرة سوداء تعرف باسم كرات القار التي تنتج بفعل أكسدة بقايا الزيت الثقيل مع أكسجين الهواء وبواسطة بعض العوامل الميكروبيولوجية الأخرى .

29)     وتحتوي كرات القار على المواد الهيدروكربونية والمركبات العضوية والمواد الإسفلتية , وتحمل تيارات الماء الكرات لتنشرها في كل مكان ويتحول بعضها بمرور الزمن إلى رواسب ثقيلة تنزل إلى قاع البحر ( نسبة الكرات السوداء في مياه البحر المتوسط 10 مليجرامات في المتر المربع وقد قدرت كمية هذه الكرات السوداء فوق سطح الأطلسي الشمالي حوالي /13864/ طن عام 1977 وزادت عام 1980إلى /18820/ طن ) . إن النظم الإيكولوجية الساحلية أكثر تعرضاَ للمخاطر لأن أثر التسرب النفطي أشد وطأة في الأماكن الساحلية التي تلتقي فيها المياه الساحلية باليابس

30)     إن تلوث الأسماك يجعلها غير صالحة للاستخدام الآدمي فعلى سبيل المثال : وجد في عينة من الأسماك تم صيدها في خليج جاكرتا في إندونيسيا أن نسبة الرصاص فيها تزيد بمقدار 44% عن الحد المسموح به وأن الزئبق يزيد بنسبة 38% كما ورد في تقرير منظمة الصحة الدولية .

31)    من هنا نستنج الآثار المباشرة وغير المباشرة للتسريبات النفطية على الإنسان وفي طليعتها نقص البروتين الغذائي اللازم لتغذية أعداد السكان المتزايدة كما أن وصول التسريبات النفطية إلى الشواطئ يضر بالسياحة من خلال التشويه لمنظر البيئة إضافة إلى كون البحار والمحيطات مصدراً لمحطات التحلية في المناطق التي تعاني شحّاً في إمدادات المياه العذبة . فضلاً عن أن التربة الزراعية نفسها كثيراً ما تتأثر تأثراً بليغاً بالتلوث النفطي لا سبيل إلى إزالة آثاره وتداعياته وعواقبه إلا بعد زمن ومشقة ومحاولات مستمرة في سبيل ذلك .

[ltr] معالجة وإزالة النفط المنسكب في المياه[/ltr]

مصير النفط المنسكب
عندما ينسكب النفط في البحر فإنه يتحطم , ثم يتبعثر ويتشتت في البيئة البحرية بمرور الوقت , يحدث هذا السلوك نتيجة عدد من العمليات الفيزيائية والكيميائية التي تغير من تركيب النفط المنسكب.

ولذلك فإنه عندما تحدث إنسكابات للنفط في الماء فإنه من الضروري احتواء الانسكاب بأسرع وقت ممكن من أجل تقليل الضرر عن الأحياء البحرية , والمصادر الطبيعية , وذلك بإتباع الطرق المختلفة المستخدمة في الإزالة .

» معالجة التسرب النفطى ومعالجة الصرف الصناعى للمخلفات البترولية
» الطرق الكيميائية لمعالجة الاحجار الكريمة ( الصلابة/ اللون / البريق) باشراف مجموعة تكنولاب البهاء جروب
» استخدام المطهرات الفعالة لمكافحة الكائنات المسببة للمرض فى مياه الشرب
» تصميم وتصنيع وتوريد وتركيب محطات معالجة الصرف الصناعى لمصانع انتاج الزيتون المخلل وزيت الزيتون بالطريقة الكيميائية والبيولوجية
» معالجة الصرف الصناعى(الطرق الطبيعية/الكيميائية/البيولوجية/التخلص من السلدج)