ACADEMIA DE POLIȚIE Alexandru Ioan Cuza [309083]
ACADEMIA DE POLIȚIE „Alexandru Ioan Cuza”
FACULTATEA DE POMPIERI
LUCRARE DE
DISERTAȚIE
Conducător științific:
Conf. Dr. Ing. Lt.col., Bălănescu Liviu
Absolvent: [anonimizat]-Alexandru RIZA
2020
ACADEMIA DE POLIȚIE „Alexandru Ioan Cuza” FACULTATEA DE POMPIERI
MANAGEMENTUL SITUAȚIILOR DE URGENȚĂ
Implicațiile deversării de
produse petroliere în
Marea Neagră
Conducător științific:
Conf. Dr. Ing. Lt.col., Bălănescu Liviu
Absolvent: [anonimizat]-Alexandru RIZA
București Anul 2020
[anonimizat] “Titlul complet al lucrării” îmi aparține în întregime și nu a mai fost prezentată niciodată la o altă facultate sau instituție de învățământ superior din țară sau străinătate. [anonimizat], [anonimizat], cu respectarea strictă a regulilor de evitare a plagiatului:
[anonimizat], sunt scrise între ghilimele și dețin referința precisă a sursei;
reformularea în cuvinte proprii a textelor scrise de către alți autori deține referința precisă;
rezumarea ideilor altor autori deține referința precisă la textul original.
București, 05.02.2020
Autor: Răzvan-Alexandru RIZA
_________________________
CUPRINS
TABLE OF CONTENDS 7
Lista figurilor și lista tabelelor 10
GLOSAR 13
REZUMAT 14
ABSTRACT 15
INTRODUCERE 16
CAPITOLUL 1 18
ELEMENTE GENERALE 18
1.1. Statistici la nivel internațional 18
1.2. INFLUENȚA DEVERSĂRILOR DE PRODUSE PETROLIERE ASUPRA MEDIULUI ÎNCONJURĂTOR 30
1.2.1. Factorii abiotici 30
1.2.1.1. Apa 30
1.2.1.2. Aerul 31
1.2.1.3. Solul 31
1.2.2. Factorii biotici 31
1.2.2.1. Flora și fauna 32
1.2.2.2. Populația 33
1.3. Prevederi legislative la nivel național 33
1.4. Caracteristici specifice Mării Negre și zone protejate 37
1.4.1. Marea neagră. Descriere 37
1.4.2. Caracteristicile maselor de apă din Marea Neagră 38
1.4.2.1. Regimul termic 38
1.4.2.2. Salinitatea 39
1.4.2.3. Densitatea 40
1.4.3. Curenții specifici Mării Negre 40
1.5. Concluzii 42
CAPITOLUL 2 44
PROPRIETĂȚILE PRODUSELOR PETROLIERE 44
2.1. Densitatea 44
2.2. Greutatea specifică 45
2.3. Greutatea șAPI (American Petroleum Institute) 45
2.4. Viscozitatea 45
2.5. Punctul de curgere 48
2.6. Temperatura de distilare 48
2.7. Punctul de fierbere 49
2.8. Presiunea vaporilor 49
2.9. Punctul de inflamabilitate 50
2.10. Punctul de ardere 50
2.11. Conținutul de apă 51
2.12. Mirosul 51
2.13. Compușii organici volatili 51
2.14. Conținutul de metale 51
2.15. Conținutul de sulf 51
2.16. Solubilitatea în apă 52
2.17. Toxicitatea 52
2.18. Consumul biochimic de oxigen 52
2.19. Indicele de refracție 53
2.20. Concluzii 53
CAPITOLUL 3 54
PROCEDEE DE INTERVENȚIE ȘI ECHIPAMENTE 54
3.1. Metode de limitare a împrăștierii și de izolare a produsului petrolier 54
3.1.1. Oprirea mecanică a peliculei de produs petroliere 54
3.1.1.1. Bariere flotante 54
3.1.1.2. Bariere scufundate 57
3.1.2. Devierea mecanică a produsului petrolier 58
3.1.3. Pulverizarea de substanțe chimice dispersante asupra peliculei de produs petrolier 59
3.1.4. Incinerarea produselor petroliere la suprafața apei 62
3.2. Metode de îndepărtare a produsului petrolier 64
3.2.1. Utilizarea produselor absorbante pentru îndepărtarea produselor petroliere 64
3.2.2. Îndepărtarea mecanică a produselor petroliere deversate pe suprafața apei 65
3.2.2.1. Separatoare în mișcare 66
3.2.2.2. Separatoare staționare 68
3.2.2.3. Cisterne cu instalații de producere a vacuumului 71
3.2.3. Îndepărtarea produselor petroliere în cazul contaminării țărmului 71
3.2.3.1. Îndepărtarea produselor petroliere cu ajutorul pompelor de vid 72
3.2.3.2. Îndepărtarea produselor petroliere cu mijloace mecanice 73
3.2.3.3. Îndepărtarea manuală a produselor petroliere 73
3.2.3.4. Îndepărtarea pasivă a produselor petroliere cu ajutorul produselor absorbante 74
3.2.3.5. Îndepărtarea produselor petroliere prin spălare cu apă la presiune înaltă 75
3.2.3.6. Îndepărtarea produselor petroliere prin spălare cu apă caldă sau vapori la presiune 76
3.2.3.7. Îndepărtarea produselor petroliere prin spălare cu apă caldă la presiune cu produse chimice 76
3.2.3.8. Îndepărtarea produselor petroliere prin sablare 77
3.2.4. Metode naturale de curățare 77
3.2.4.1. Bioremedierea 77
3.2.4.2. Dispersia naturală 78
3.3. Concluzii 78
CAPITOLUL 4 81
PLANUL REGIONAL DE INTERVENȚIE 81
4.1 Obiectivele Planului Regional de Intervenție 81
4.2 Asumarea rolului de stat lider 81
4.3. Strategia de intervenție 82
4.4. Operațiuni de intervenție 82
4.4.1. Fazele intervenției 82
4.4.2. Supravegherea poluării accidentale cu produse petroliere a Mării Negre 84
4.4.3. Solicitarea asistenței în cadrul Planului Regional de Intervenție 84
4.4.4. Operațiunile comune de intervenție 84
4.4.5. Utilizarea substanțelor chimice de dispersie 84
4.4.6. Solicitarea asistenței suplimentare din partea altor organisme 85
4.4.7. Încheierea operațiunilor comune de intervenție și dezactivarea Planului Regional de Intervenție 85
4.5. Concluzii 85
CAPITOLUL 5. 87
COSTURILE FINANCIARE ALE UNEI OPERAȚIUNI DE LOCALIZARE, LIMITARE ȘI COLECTARE A UNUI PRODUS PETROLIER DEVERSAT PE SUPRAFAȚA APEI MĂRII, ÎN ACVATORIUL PORTULUI MARITIM CONSTANȚA 87
5. STUDIUL SIMULATORULUI PENTRU SITUAȚII DE URGENȚĂ PISCES II 87
5.1. Descrierea generală 87
5.2. Descrierea evenimentului. Răspunsul autorităților 87
5.3. Date folosite pentru simulare……………………………………………………………………89
5.4. Rezultatul simulării 90
5.5. Acțiunea forțelor specializate 92
5.6. Concluzii 94
CONCLUZII 95
BIBLIOGRAFIE 100
TABLE OF CONTENDS
TABLE OF CONTENDS 7
List of figures 10
TERMINOLOGY 13
ABSTRACT 14
INTRODUCTION 16
CHAPTER 1 18
GENERAL ELEMENTS 18
1.1. International statistics 18
1.2. THE INFLUENCE OF THE SPILL OF OIL PRODUCTS ON THE ENVIRONMENT 30
1.2.1. Abiotic factors 30
1.2.1.1. Water 30
1.2.1.2. Air 31
1.2.1.3. Soil 31
1.2.2. Biotic factors 31
1.2.2.1. Flor and fauna 32
1.2.2.2. Population 33
1.3. Legislative provisions at national level 33
1.4. Specific characteristics of the Black Sea and protected areas 37
1.4.1. Black Sea. Description 37
1.4.2. Characteristics of the Black Sea water bodies 38
1.4.2.1. The thermal regime 38
1.4.2.2. Salinity 39
1.4.2.3. Density 40
1.4.3. Black Sea-specific currents 40
1.5. Conclusion 42
CHAPTER 2 44
PROPERTIES OF OIL PRODUCTS 44
2.1. Density 44
2.2. Specific weight 45
2.3. șAPI (American Petroleum Institute) weight 45
2.4. Viscosity 45
2.5. The flow point 48
2.6. Distillation temperature 48
2.7. The boil point 49
2.8. Vapor pressure 49
2.9. Flash point 50
2.10. Burning point 50
2.11. Water content 51
2.12. The smell 51
2.13. Volatile organic compounds 51
2.14. Metal content 51
2.15. Sulfur content 51
2.16. Solubility in water 52
2.17. Toxicity 52
2.18. Biochemical oxygen consumption 52
2.19. Refractive index 53
2.20. Conclusion 53
CHAPTER 3 54
INTERVENTION METHODS AND EQUIPMENT 54
3.1. Methods for limiting the spread and isolation of the petroleum product 54
3.1.1. Mechanical stop of the oil product film 54
3.1.1.1. Floating barriers 54
3.1.1.2. Submerged barriers 57
3.1.2. Mechanical diversion of the petroleum product 58
3.1.3. Spraying of dispersing chemicals on the film of petroleum product 59
3.1.4. Incineration of petroleum products on the surface of water 62
3.2. Methods of removing the petroleum product 64
3.2.1. Use of absorbent products for the removal of petroleum products 64
3.2.2. Mechanical removal of oil products spilled on the water surface 65
3.2.2.1. Separators in motion 66
3.2.2.2. Stationary separators 68
3.2.2.3. Tanks with vacuum production facilities 71
3.2.3. Removal of petroleum products in case of shore contamination 71
3.2.3.1. Removal of petroleum products using vacuum pumps 72
3.2.3.2. Removal of petroleum products by mechanical means 73
3.2.3.3. Manual removal of petroleum products 73
3.2.3.4. Passive removal of petroleum products using absorbent products 74
3.2.3.5. Removal of petroleum products by washing with high pressure water 75
3.2.3.6. Removal of petroleum products by washing with hot water or steam under pressure 76
3.2.3.7. Removal of petroleum products by washing with hot water under pressure with chemicals 76
3.2.3.8. Removal of oil products by sandblasting 77
3.2.4. Natural methods of cleaning 77
3.2.4.1. Bioremediation 77
3.2.4.2. Natural dispersion 78
3.3. Conclusion 78
CHAPTER 4 81
REGIONAL INTERVENTION PLAN 81
4.1 The objectives of the Regional Intervention Plan 81
4.2 Assuming the leading state role 81
4.3. Intervention strategy 82
4.4. Intervention operations 82
4.4.1. Phases of intervention 82
4.4.2. Surveillance of accidental pollution with oil products of the Black Sea 84
4.4.3. Request assistance in the Regional Intervention Plan 84
4.4.4. Common intervention operations 84
4.4.5. Use of dispersion chemicals 84
4.4.6. Request additional assistance from other bodies 85
4.4.7. Completion of common intervention operations and deactivation of the Regional Intervention Plan 85
4.5. Conclusion 85
CHAPTER 5. 87
FINANCIAL COSTS OF AN OPERATION FOR LOCATION, LIMITATION AND COLLECTION OF AN OIL OIL DRAINED ON THE SURFACE OF SEA WATER, IN THE MARITIME PORT CONVENTION 87
5. SIMULATOR STUDY FOR PISCES II EMERGENCY SITUATIONS 87
5.1. General description 87
5.2. Description of the event. Response of the authorities 87
5.3. Data used for simulation ….……………………………………………………………………89
5.4. Simulation result 90
5.5. Specialized forces action 92
5.6. Conclusion 94
CONCLUSION 95
BIBLIOGRAPHY 100
Lista figurilor și lista tabelelor
Tabelul 1.1 12
Fig. 1.1 Numărul deversărilor majore de produse petroliere (> 700 tone) 13
la nivelul global în perioada 1970 – 2019 [6] 13
Fig. 1.2 Numărul deversărilor medii (7 – 700 tone) și majore (> 700 tone) 14
la nivel global în perioada 1970 – 2019 [6] 14
Tabelul 1.2 15
Fig. 1.3 Influența deversărilor medii (7 – 700 tone) și majore (> 700 tone) pe decadă 16
la nivel global în perioada 1970 – 2019 [6] 16
Fig. 1.4 Cantitatea de produse petroliere deversată la nivel global 16
în perioada 1970 – 2019 [6] 16
Tabelul 1.3 17
Fig. 1.5 Locul producerii celor mai mari deversări de produse petroliere 18
produse în perioada 1967 – 2019 [6] 18
Fig. 1.6 Comerțul maritim cu produse petroliere și numărul deversărilor medii (7 – 700 tone) 19
și majore (> 700 tone) în perioada 1970 – 2019 [6] 19
Tabelul 1.4 20
Tabelul 1.5 20
Fig. 1.7 Reprezentarea grafică a frecvenței deversărilor minore (< 7 tone) 21
produse la nivel global în perioada 1970 – 2019 [6] 21
Tabelul 1.6 21
Frecvența deversărilor medii (7 – 700 tone) produse la nivel global 21
în perioada 1970 – 2019 în funcție de operațiunile efectuate și cauzele producerii [6] 21
Fig. 1.8 Reprezentarea grafică a frecvenței deversărilor medii (7 – 700 tone) 22
la nivel global în perioada 1970 – 2019 [6] 22
Tabelul 1.7 23
Frecvența deversărilor majore (> 700 tone) produse la nivel global 23
în perioada 1970 – 2019 în funcție de operațiunile efectuate și cauzele producerii [6] 23
Fig. 1.9 Reprezentarea grafică a frecvenței deversărilor majore (> 700 tone) 23
la nivel global în perioada 1970 – 2012 [6] 23
Tabelul 1.8 26
Consecințe ale poluării cu produse petroliere 26
asupra organismelor marine [111] 26
Fig. 1.10 Harta fizică a bazinului Mării Negre 31
Fig. 1.11 Distribuția temperaturii apei Mării Negre 33
la suprafață în sezonul cald [16] 33
Fig. 1.12 Distribuția salinității apei Mării Negre 34
la suprafață în sezonul cald [16] 34
Fig. 1.13 Curentul Principal al Mării Negre [16] 35
Fig. 2.1 Procesul de distilare a petrolului [131] 43
Fig. 3.1 Tipuri de bariere flotante [24] 49
Fig. 3.2 Modul de amplasare a barierelor 50
în funcție de locul poluării [24] 50
Tabelul 3.1 50
Fig. 3.3 Barieră năvod [24] 51
Fig. 3.4 Configurații ale barierelor în formă 52
Tabelul 3.2 52
Fig. 3.5 Descrierea procesului de dispersie chimică [25] 54
Fig. 3.6 Împrăștierea substanțelor dispersante cu ajutorul 54
ambarcațiunilor [246] 54
Fig. 3.7 Împrăștierea substanțelor dispersante cu ajutorul 55
avioanelor [233] 55
Fig. 3.8 Utilizarea detergenților magnetici pentru îndepărtarea produselor petroliere 55
de pe suprafața apelor și oceanelor [26] 55
Fig. 3.9 Incinerarea produsului petrolier 56
la suprafața apei [26] 56
Fig. 3.10 Incinerarea produsului petrolier 57
la suprafața apei [218] 57
Tabelul 3.3 59
Fig. 3.11 Tipuri de separatoare în mișcare [24] 61
Fig. 3.12 Vas pentru recuperarea produsului petrolier 61
deversat pe suprafața apei mării [30] 61
Fig. 3.13 Robotul Seaswarm [31] 62
Fig. 3.14 Separator staționar cu cilindru rotativ [232] 63
Fig. 3.15 Separator staționar cu cilindru rotativ cu perie [231] 63
Fig. 3.16 Separator staționar cu cilindru rotativ cu disc [214] 64
Fig. 3.17 Separator staționar cu perie de frânghii [30] 64
Fig. 4.18 Îndepărtarea produselor petroliere cu ajutorul vehiculelor 65
cu instalații de producere a vaccumului [233] 65
Fig. 3.19 Îndepărtarea produselor petroliere cu ajutorul 66
pompelor de vid [211] 66
Fig. 4.20 Îndepărtarea produselor petroliere 67
cu mijloace mecanice [223] 67
Fig. 3.21 Îndepărtarea manuală a produselor petroliere [243] 68
Fig. 3.22 Îndepărtarea pasivă a produselor petroliere 69
cu ajutorul produselor absorbante [240] 69
Fig. 3.23 Îndepărtarea produselor petroliere prin spălare cu apă 69
la presiune înaltă [26] 69
Fig. 3.24 Îndepărtarea produselor petroliere prin spălare 70
cu apă caldă sau vapori la presiune [245] 70
Fig. 3.25 Îndepărtarea produselor petroliere prin spălare 71
cu apă caldă la presiune cu produse chimice [246] 71
Fig. 5.1 Nava “Nicolae Zeicu” [1] 82
Fig. 5.2 Barieră antipoluare [2] 82
Fig. 5.3 Dispozitiv de colectare 83
Fig. 5.4 Evoluția peliculei de produs petrolier 84
Tabelul 5.1 85
Tabelul 5.2 87
Tabel 5.3 87
GLOSAR
poluarea – reprezintă contaminarea mediului înconjurător cu materiale care interferează cu sănătatea umană, calitatea vieții sau funcția naturală a ecosistemelor (organismele vii și mediul în care trăiesc). chiar dacă uneori poluarea mediului înconjurător este un rezultat al cauzelor naturale, cum ar fi erupțiile vulcanice, cea mai mare parte a substanțelor poluante provine din activitățile umane;
poluarea mediului – introducerea directă sau indirectă, ca rezultat al unei activități desfășurate de om, de substanțe, de vibrații, de căldură și/sau de zgomot în aer, în apă sau în sol, care pot aduce prejudicii sănătății umane sau calității mediului, care pot dăuna bunurilor materiale ori pot cauza o deteriorare sau o împiedicare a utilizării mediului în scop recreativ sau în alte scopuri legitime;
deversare – orice fel de eliminare de către o navă, provocată indiferent în ce mod și include orice scăpare, evaruare, împrăștiere, scurgere, pompare, dispersie sau golire;
navă – o construcție plutitoare de dimensiuni superioare unei bărci (de exemplu vaporul), având formă, rezistență structurală, calități nautice și echipament care să-i permită navigația și utilizarea în transporturi de mărfuri și pasageri, în scopuri militare sau pentru agrement, cercetare științifică, lucrări tehnice etc., prin propulsie proprie;
produse petroliere – combustibili minerali, carburanți și produse obținute prin distilarea acestora;
punctul de inflamabilitate – reprezintă temperatura cea mai scăzută a unui produs petrolier lichid la care amestecul aer-vapori arde sau, altfel spus, temperatura cea mai scăzută pentru care presiunea vaporilor este suficient de mare pentru a produce inflamabilitatea;
punctul de curgere – reprezintă cea mai mică valoare a temperaturii pentru care produsul petrolier curge în condiții specifice. Nerealizarea curgerii produsului petrolier se datorează în general separării cerurilor, dar nu este exclus să fie cauzată și de efectul viscozității în cazul unor produse petroliere foarte vâscoase.
punctul de fierbere – este reprezentat de temperatura la care produsul petrolier în stare lichidă fierbe în atmosferă liberă (presiunea vaporilor este egală cu presiunea atmosferică).
compușii organici volatili (COV) – sunt compuși chimici care au o presiune a vaporilor crescută, de unde rezultă volatilitatea ridicată a acestora. Sunt reprezentați de orice compus organic care are un punct de fierbere inițial mai mic sau egal cu 250 șC, măsurat la o presiune standard de 101,3 kPa. Există aproximativ un număr de 150 de compuși cu această proprietate, predominând însă hidrocarburile cu 4 – 12 atomi de carbon (parafine, oleine, aromatice).
bioremedierea – este o metodă de îndepărtare a produselor petroliere de pe suprafața apei, care constă în biodegradarea microbiologică a produselor petroliere în cadrul unui proces natural, în funcție de temperatură, ph și de prezența unor microorganisme sau nutrienți, cu precădere azot, fosfor și potasiu
REZUMAT
În ultimele cinci decenii poluarea cu hidrocarburi a mediului marin a căpătat accente dramatice. Transportul maritim al petrolului, explorarea și exploatarea zăcămintelor de hidrocarburi din domeniul marin, prelucrarea acestora în rafinării situate în vecinătatea zonei litorale, la care se adaugă alte activități cu caracter antropic, generează o serie de factori de risc, care impică producerea a numeroase incidente de poluare. Accidentele de navigație ale unor mari tancuri petroliere sau incidentele la platforme marine de foraj și exploatare au provocat dezastre ecologice de proporții, cu consecințe dintre cele mai severe. Ecosistemele marine din regiunile poluate au suferit pierderi și dereglări majore, care s-au resimțit pentru mult timp.
Cuvinte cheie: poluare, mediu marin, cauze, consecințe, ecosisteme marine.
ABSTRACT
Over the last five decades, the marine environment has been dramatically affected by oil pollution. The maritime transport of oil, the exploration and exploitation of hydrocarbon deposits in the marine field, their processing in the refineries located near the coastal area, to which other activities of anthropic nature are added, generate a series of risk factors, which imply the production of numerous incidents of pollution. Navigation accidents of large oil tanks or incidents at marine drilling and exploitation platforms have caused major ecological disasters, with the most severe consequences. Marine ecosystems in polluted regions have suffered major losses and disturbances, which have been felt for a long time.
Keywords: pollution, marine environment, causes, consequences, marine ecosystems.
INTRODUCERE
Deteriorarea mediului marin a devenit evidentă în întreaga lume, iar apele europene nu fac excepție. Amenințările sunt deseori transfrontaliere și provin în general din pescuitul excesiv, tehnicile distructive de pescuit, aruncarea în mare a deșeurilor și a poluanților veniți dinspre coastă, poluarea sonoră provocată de nave, infrastructuri maritime de transport, activitatea acustică submarină, dar și datorită speciilor invazive, impactului schimbărilor climatice, extracțiile petroliere sau urbanizarea masivă a zonelor de coastă [1].
Poluarea mediului este definită ca „introducerea directă sau indirectă, ca rezultat al unei activități desfășurate de om, de substanțe, de vibrații, de căldură și/sau de zgomot în aer, în apă sau în sol, care pot aduce prejudicii sănătății umane sau calității mediului, care pot dăuna bunurilor materiale ori pot cauza o deteriorare sau o împiedicare a utilizării mediului în scop recreativ sau în alte scopuri legitime” [2].
Plecând de la definiția enunțată mai sus și de la respectarea unor principii, de tipul: „poluatorul plătește”, „răspunderea poluatorului pentru paguba produsă”, concluzia este că poluarea în cele mai multe cazuri este de tip antropic. Desigur că există și poluare naturală atunci când facem referire la fenomene naturale primejdioase ce constituie o amenințare pentru oameni, bunurile lor și locul în care aceștia își desfășoară activitatea.
Inițial, poluanții antropici erau constituiți în cea mai mare parte din materie organică ușor biodegradabilă, însă odată cu dezvoltarea industrială și cu creșterea populației au apărut poluanții greu biodegradabili și bionedegradabili, care au un grad mare de periculozitate odată cu atingerea unor limite ale concentrației.
Dezvoltarea economică și socială presupune obținerea unor câștiguri financiare din comercializarea și transportul produselor petroliere, însă, în același timp cu consumul acestora, se produce și un impact negativ al deversărilor de produse petroliere atât din punct de vedere economic, social cât și asupra mediului înconjurător. Deși deversările de produse petroliere reprezintă mai puțin de 5 % din poluările mărilor și oceanelor, impactul negativ produs asupra ecosistemelor acvatice depășește cu mult această valoare procentuală [3].
La nivel global, poluarea ecosistemelor acvatice cu produse petroliere este estimată la o valoare de t/an din care aproximativ 80 % se datorează direct activităților umane și mai puțin de 20 % accidentelor de transport [5]. Din analizele statistice efectuate până în prezent reiese că numărul cazurilor de poluare înregistrate la nivel global este în scădere, însă, dacă se ține seama de estimările cu privire la mărirea numărului populației până în anul 2050, numărul cazurilor de poluare nu poate să scadă, ba dimpotrivă, va crește [3].
În țara noastră, poluările accidentale și accidentele majore se produc datorită lipsei retehnologizării proceselor tehnologice din unele unități industriale, dar și datorită neglijenței manifestate de unii agenți economici în respectarea proceselor tehnologice, fapt ce conduce la funcționări necorespunzătoare ale instalațiilor industriale [4].
Evoluția și transportul produselor petroliere pe suprafața apei sunt însoțite de procese fizice, chimice și biologice complexe, care sunt influențate de proprietățile fizice și de tipurile produselor petroliere deversate, precum și de condițiile hidrometeorologice.
În momentul deversării produsului petrolier pe suprafața apei, acesta se găsește atât la suprafața apei sub forma unei pelicule care plutește, cât și sub suprafața liberă a apei, sub forma unor particule suspendate în masa de apă.
Caracteristicile și proprietățile peliculei de produs petrolier deversat pe suprafața apei sunt determinate de o serie de procese fizice, chimice și biologice precum: împrăștierea, evaporarea, dizolvarea, dispersia, emulsionarea, sedimentarea, fotooxidarea și biodegradarea.
Toate aceste procese au durate diferite de manifestare și reprezintă de fapt etape din evoluția unei deversări de produs petrolier pe suprafața apei.
Preocuparea constantă pentru mediul înconjurător a condus la dezvoltarea unor modele matematice, acestea evoluând de la bidimensionale la tridimensionale. Astfel, în decursul timpului au fost inventate peste 50 de modele matematice, însă în prezent doar câteva sunt folosite pe scară largă [8]. Obiectivele acestor modele matematice variază de la prognoze pe termen scurt (necesare luării deciziilor referitoare la control și depoluare) până la evaluarea impactului asupra mediului pe termen lung.
Întrucât de cele mai multe ori poluările sunt accidentale sau tehnologice, este evident că aceastea nu pot fi evitate. Din acest motiv, trebuie studiate și analizate cât mai bine poluările petrecute anterior și nu în ultimul rând trebuie realizate simulări în laborator de o complexitate și precizie cât mai mare, pentru a se identifica cele mai bune și cele mai rapide metode de prognoză a evoluției produsului petrolier pe suprafața apei, precum și cele mai eficiente metode și strategii de limitare a împrăștierii respectiv de îndepărtare a produsului petrolier de pe suprafața apei și nu în ultimul rând trebuie să existe o comunicare cât mai bună între instituțiile implicate în aplicarea planuri de intervenții în caz de poluare accidentală cu produse petroliere.
În același timp cu creșterea populației a crescut și consumul de produse petroliere la nivel mondial, astfel că o cantitate din ce în ce mai mare este transportată în jurul lumii. Știind că 75 % din cantitatea de produse petroliere este transportată cu ajutorul navelor maritime, restul fiind transportată prin alte mijloace (conducte subacvatice și terestre, nave fluviale etc.), alegerea temei de studiu pentru teza de doctorat este de actualitate deoarece aceasta prezintă gestionarea unor posibile situații de urgență ca rezultat al deversării accidentale de produse petroliere în Marea Neagră.
CAPITOLUL 1
ELEMENTE GENERALE
1.1. Statistici la nivel internațional
Numărul de accidente în urma cărora au rezultat deversări medii (7 – 700 de tone) sau majore (> 700 de tone) de produse petroliere în decursul ultimilor 50 de ani este făcut cunoscut prin intermediul mai multor publicații renumite. Analiza acestor statistici arată că, din anul 1970 și până în prezent, în apele mărilor și oceanelor au fost deversate în total aproximativ 5,75 milioane de tone de produse petroliere [6]. Totodată, din aceste statistici, se trage și o concluzie pozitivă evidențiată de scăderea numărului de accidente la nivel mondial, fapt care este datorat în principal strategiilor, reglementărilor și tratatelor internaționale care au fost ratificate de marea majoritate a statelor lumii.
Datele furnizate de surse internaționale arată că, la nivel mondial, numărul deversărilor de produse petroliere produse de navele maritime a scăzut cu 95 % în ultimii 50 de ani [3].
O analiză a impactului deversărilor accidentale de produse petroliere pentru anul 1999 arată că în acest an a fost deversată o cantitate mică de produse petroliere (29 000 de tone) comparativ cu cantitatea deversată în anul 1988 (190 000 de tone). Cu toate acestea rezultatul studiului arată că deși cantitatea de produse petroliere deversată în anul 1999 este semnificativ mai mică decât cea deversată în anul 1988, impactul asupra ecosistemului marin a fost mai mare în anul 1999 deoarece o parte din deversările accidentale s-au produs în zone sensibile din punct de vedere ecologic și în perioade nepotrivite, precum sezonul reproducerii păsărilor.
De exemplu, accidentul produs în anul 1999 în care a fost implicat cargoul maltez ,,Erika” în zona golfului Biscaya a cauzat pe țărmul de vest al Franței pagube serioase în sensul că flora și fauna marină au fost grav afectate de produsul petrolier deversat care a ajuns pe țărm exact în perioada de reproducere a păsărilor.
Federația Internațională a Poluării produse de Proprietarii de Petroliere (ITOPF) a întocmit încă din anul 1970 o bază de date a navelor petroliere care au fost implicate în deversări de produse petroliere pe suprafața apelor și oceanelor lumii, conform căreia se observă scăderea deversărilor prin [6]:
a) Numărul deversărilor de produse petroliere
Deversările majore de produse petroliere (> 700 tone) au scăzut în mod semnificativ în ultimii 50 ani (tabelul 1.1, fig. 1.1), media acestora pentru perioada 2010 – 2019 fiind de aproximativ treisprezece ori mai mică decât cea înregistrată pentru perioada 1970 – 1979.
Privind dintr-un alt punct de vedere această tendință de scădere, reiese că 52 % din deversările majore înregistrate au avut loc în perioada 1970 – 1979, iar acest procent a scăzut în fiecare deceniu următor, ajungâd în perioada 2010 – 2019 la 4%.
Tabelul 1.1
Deversările anuale de produse petroliere mai mari de 7 tone [6]
Fig. 1.1 Numărul deversărilor majore de produse petroliere (> 700 tone)
la nivelul global în perioada 1970 – 2019 [6]
O scădere a deversărilor medii (7 – 700 tone) poate fi observată de asemenea în tabelul 1.1, unde numărul mediu de deversări înregistrat pentru perioada 2010 – 2019 este de aproximativ 15, în timp ce în perioada 1990 – 1999 numărul mediu de deversări a fost aproape dublu față de acesta (fig. 1.2).
Fig. 1.2 Numărul deversărilor medii (7 – 700 tone) și majore (> 700 tone)
la nivel global în perioada 1970 – 2019 [6]
Pentru anul 2018, a fost înregistrată o singură deversare majoră în cadrul unui accident naval, unde tancul petrolier Sanchi a deversat aproximativ 113.000 de tone în marea estică a Chinei.
b) Cantitatea de produs petrolier deversată
Marea majoritate a deversărilor de produse petroliere sunt mai mici de 7 tone, fapt pentru care sunt considerate deversări minore. Datele sunt incomplete pentru acest tip de deversări, în schimb datele pentru deversările care depășesc 7 tone sunt disponibile, astfel încât în perioada 1970 – 2019 a fost deversată o cantitate de aproximativ 5,75 milioane de tone de produse petroliere (tabelul 1.2, fig. 1.3, fig. 1.4).
După cum se observă în tabelul 1.2 și figura 1.4 în anul 1970 a fost deversată o cantitate de 409 000 tone de produse petroliere în comparație cu anul 1998 în care a fost deversată o cantitate de numai 13 000 tone de produse petroliere. Este dificil de apreciat dacă diminuarea cantității de produse petroliere deversate este datorată exclusiv regulamentelor, strategiile de prevenire pe perioada respectivă, întrucât doar un singur accident produs în perioada analizată poate schimba datele statistice.
De exemplu în perioada 1990 – 1999 au fost înregistrate la nivel mondial un număr de 281 de deversări medii, respectiv 77 de deversări majore, însumând împreună o cantitate totală de 1 135 000 tone de produse petroliere deversate, din această cantitate 830 000 tone (adică 73 %) a fost deversată numai în 10 accidente (fig. 1.3). În concluzie se poate spune că statisticile pentru un anumit an pot fi serios deformate de o singură deversare majoră (1979 – Atlantic Empress – 287 000 tone, 1983 – Castillo de Bellver – 252 000 tone etc.).
Tabelul 1.2
Cantitatea de produs petrolier deversată anual la nivel global
în perioada 1970 – 2012
Fig. 1.3 Influența deversărilor medii (7 – 700 tone) și majore (> 700 tone) pe decadă
la nivel global în perioada 1970 – 2019 [6]
Este important de observat faptul că o cantitate mai mare decât cantitatea totală de produse petroliere deversate în perioada 2010 – 2019 (145 000 tone) a fost deversată într-un singur an din deceniile anterioare (1970 – 409 000 tone, 1979 – 636 000 tone, 1983 – 384 000 tone, 1991 – 431 000 tone etc.).
În tabelul 1.2 se observă că suma cantităților de produse petroliere deversate, iar în anul 2019 au fost deversate cele mai mici cantități,cea mai mică cifră anuală înregistrată până în prezent a fost în anul 2012 și 2016 (1 000 tone).
Fig. 1.4 Cantitatea de produse petroliere deversată la nivel global
în perioada 1970 – 2019 [6]
O mare parte din deversările majore de produse petroliere (tabelul 1.3), au avut un impact minor, sau nu au avut niciun impact asupra ecosistemului acvatic, deoarece produsul petrolier deversat nu a ajuns în apropierea țărmurilor, fapt pentru care unele dintre acestea nu sunt cunoscute publicului larg, spre deosebire de accidentul în care a fost implicată nava ,,Exxon Valdez”, care deși s-a situat pe locul 36 în clasamentul celor mai mari deversări de produse petroliere, în ceea ce privește impactul negativ asupra mediului și mediatizarea, este considerată printre cele mai mari dezastre ecologice survenite ca urmare a deversări accidentale de produse petroliere pe suprafața apei.
Tabelul 1.3
Clasamentul celor mai mari deversări de produse petroliere
produse în lume în perioada 1967 – 2019 [6]
În figura 1.5 sunt reprezentate pe harta lumii cele mai mari deversări de produse petroliere la nivel global în perioada 1967 – 2019.
Fig. 1.5 Locul producerii celor mai mari deversări de produse petroliere
produse în perioada 1967 – 2019 [6]
În afară de scăderea din timpul recesiunii economice de la începutul anilor 1980, la nivel mondial comerțul cu produse petroliere pe mare a crescut constant din anul 1970 și până în prezent (fig. 1.6). În același timp se observă o tendință de scădere a deversărilor de produse petroliere, în ciuda unei creșteri globale a comerțului cu produse petroliere.
Fig. 1.6 Comerțul maritim cu produse petroliere și numărul deversărilor medii (7 – 700 tone)
și majore (> 700 tone) în perioada 1970 – 2019 [6]
În viitor, statisticile deversărilor de produse petroliere pot fi serios influențate de următorii factori: creșterea populației și a consumului global corespunzător consumului de produse petroliere, îmbătrânirea flotei globale precum și creșterea traficului navelor prin aceleași zone cu trafic intens.
Realitatea acestor factori sugerează necesitatea creșterii vigilenței, continuarea acțiunii de prevenire incipientă a accidentelor, nu numai atunci când produsele petroliere sunt deversate, precum și îmbunătățirea capacității de răspuns în situații de urgență prin integrarea tehnologiilor și științei.
Cauzele producerii accidentelor sunt în mare măsură rezultatul combinat al unor acțiuni și circumstanțe care contribuie fiecare în mod diferit la producerea acestora. Acestea sunt grupate în ,,Operațiuni” și „Accidente”, iar deversările pentru care nu s-au cunoscut suficiente informații au fost incluse în categoria „Alte cauze” (tabelul 1.4).
Deversările mici și medii reprezintă 95,28 % din totalul incidentele înregistrate. Un procent mare din aceste deversări, 40,25 % (pentru deversările mici) și respectiv 28,89 % (pentru deversările medii), au avut loc în timpul operațiunilor de încărcare sau descărcare care au loc în mod normal în porturi și terminale de produsele petroliere (tabelul 1.4).
În timp ce cauza acestor deversări este în mare măsură necunoscută, se poate observa că echipamentele defecte, spărturile corpului navei, andocările și coliziunile reprezintă majoritatea incidentelor pentru ambele categorii de deversări (fig. 1.7 și 1.8).
Deversările majore reprezintă aproximativ 5 % din totalul incidentelor înregistrate, iar apariția acestora a scăzut semnificativ în ultimii 43 de ani. Din tabelul 1.4 și tabelul 1.7, se poate observa că aproximativ 50 % din deversările majore au avut loc în timp ce navele erau în marș în mare liberă.
Tabelul 1.4
Frecvența accidentelor produse
la nivel global în perioada 1970 – 2019 în funcție de cauzele producerii [6]
Se constată așadar că multe deversări sunt produse prin operațiuni de rutină de încărcare-descărcare și depozitare, care apar normal în porturi sau la terminalele de produse petroliere, și că majoritatea deversărilor sunt minore (< 7 tone). În ceea ce privește accidentele în urma cărora sunt deversate produse petroliere, numărul mare al acestora provenite din coliziuni, andocări, spărturi ale corpului navei, foc și explozii sau echipamente defecte.
În figurile 1.7, 1.8 și 1.9 sunt reprezentate grafic cauzele deversărilor de produse petroliere mai mici de 7 tone, a celor între 7 tone și 700 tone precum și a celor mai mari de 700 tone, pe baza analizei accidentelor produse la nivel global în perioada 1970 – 2019.
Tabelul 1.5
Frecvența deversărilor minore (< 7 tone) produse la nivel global
în perioada 1970 – 2012 în funcție de operațiunile efectuate și cauzele producerii [6]
Fig. 1.7 Reprezentarea grafică a frecvenței deversărilor minore (< 7 tone)
produse la nivel global în perioada 1970 – 2019 [6]
Tabelul 1.6
Frecvența deversărilor medii (7 – 700 tone) produse la nivel global
în perioada 1970 – 2019 în funcție de operațiunile efectuate și cauzele producerii [6]
Fig. 1.8 Reprezentarea grafică a frecvenței deversărilor medii (7 – 700 tone)
la nivel global în perioada 1970 – 2019 [6]
Tabelul 1.7
Frecvența deversărilor majore (> 700 tone) produse la nivel global
în perioada 1970 – 2019 în funcție de operațiunile efectuate și cauzele producerii [6]
Fig. 1.9 Reprezentarea grafică a frecvenței deversărilor majore (> 700 tone)
la nivel global în perioada 1970 – 2012 [6]
Pe termen lung specialiștii nu au putut estima dacă tendința de scădere a cantității de produs petrolier deversat se va menține, întrucât cererea de produse petroliere va fi tot mai mare astfel încât o cantitate tot mai mare de produse petroliere va fi transportată în jurul lumii, iar 75 % din acesta este transportată de nave maritime.
1.2. INFLUENȚA DEVERSĂRILOR DE PRODUSE PETROLIERE ASUPRA MEDIULUI ÎNCONJURĂTOR
Cantitatea de produse petroliere provenită din deversările accidentale produse de navele maritime în oceanele și mările din întreaga lume este semnificativă în raport cu cantitatea deversată de navele specializate în transportul produselor petroliere.
Fenomenul prin care o sursă punctuală creează un potențial impact asupra mediului pe o perioadă lungă de timp este definit ca fiind ,,poluare”.
În timpul elaborării Convenției „Dumping” de la Londra, au avut loc multe dezbateri pe tema termenului „poluare”. Dezbateri anterioare au argumentat că „poluarea” include de asemenea transportul sedimentelor și al contaminanților din timpul inundațiilor datorită asemănării cu impactul antropic (evacuări, deversări accidentale etc.) [4].
Aceste dezastre naturale s-au considerat a fi evenimente naturale de timp scurt (mai mici de 14 zile) și nu de timp lung, așa cum este considerat impactul antropic cu efect permanent. Aceasta a condus la dezvoltarea unei definiții formale a poluării de către GESAMP (Grupul de Cercetare al Experților în Aspecte Științifice ale Protecției Mediului Marin – departament de avizare al Organizației Maritime Internaționale) și al altor organizații, și anume: „Poluarea reprezintă introducerea de către om, direct sau indirect, a substanțelor sau energiei în mediul marin (incluzând estuarele) ce conduce la efecte distructive asupra faunei și florei marine, riscuri ale sănătății umane, impedimente ale activității marine (afectarea calității apei mării, reducerea activităților de agrement, pescuit etc.)”.
1.2.1. Factorii abiotici
Deversările de produse petroliere pe suprafața apelor influențează negativ factorii de mediu abiotici, modificându-le proprietățile fizice, chimice și biologice și determinând în mod direct sau indirect o serie de efecte nocive asupra factorilor biotici cu care aceștia se află în interdependență.
1.2.1.1. Apa
În cazul poluărilor accidentale produse pe suprafața apei, primul factor de mediu afectat este apa. Datorită nemiscibilității produsului petrolier cu aceasta, cea mai mare parte din produsul petrolier se ridică la suprafață, formând o peliculă uleioasă, care împiedică difuzia aerului atmosferic, acționând asupra ecosistemului acvatic [7].
Ținând cont că apa este indispensabilă vieții, odată cu deversarea unui produs petrolier aceasta își modifică calitățile devenind improprie oricărei dintre folosințe (agricultură, zootehnie, alimentare populație, agrement, industrie etc).
Apele subterane pot fi și ele afectate, dar, într-o măsură mai mică, proporțional cu fracțiile solubile desprinse în urma pătrunderii acestora în pânza freatică.
1.2.1.2. Aerul
Aerul este afectat de deversarea de produse petroliere în măsura în care fracțiile mobile și solubile ale acestora se volatilizează și ajung în atmosfera respirabilă unde pot forma nori de vapori toxici sau amestecuri explozibile.
Produsele petroliere deversate reacționează cu oxizii de azot din aer, iar în prezența radiațiilor solare, determină formarea și în același timp favorizează creșterea concentrației de benzen și toluen care sunt principalele cauze ale deceselor imediate [8]. De asemenea, în urma unor studii laborioase s-a constatat că expunerea îndelungată la compușii nonmetanici (benzen, toluen, xilen etc.) poate provoca leucemie.
Studiile experimentale efectuate cu ajutorul modelării matematice asupra mecanismului de evaporare a benzenului au arătat că expunerea la vaporii de benzen din atmosfera respirabilă, după primele ore de la deversare, nu este periculoasă pentru personalul care intervine pentru depoluare, valorile înregistrate fiind sub valorile corespunzătoare condițiilor specifice activității de depoluare [9].
1.2.1.3. Solul
Solul este afectat de deversarea de produse petroliere atât prin pătrunderea fracțiilor mobile și solubile în sedimentele de pe fundul apelor, cât și prin transportul acestor fracții pe maluri/țărmuri.
Cunoașterea calității factorilor de mediu constituie un punct de plecare în stabilirea măsurilor necesare pentru protecția acestora, a priorităților în fiecare etapă precum și pentru verificarea sistematică a măsurilor aplicate și corectarea lor pe parcurs.
1.2.2. Factorii biotici
Mediul acvatic este mult mai complex decât mediul terestru și aerian prin faptul că legătura dintre mediu și organism este mult mai strânsă la viețuitoarele acvatice decât la cele terestre. Drept urmare efectele impactului produs asupra organismelor acvatice în cazul deversărilor accidentale cu produse petroliere sunt mult mai puternice decât în cazul viețuitoarelor terestre.
Produsul petrolier poate afecta dramatic fauna acvatică timp de 30 de ani de la deversare. Spre exemplu, după accidentul produs de nava ,,Amoco Cadiz” pe coasta de nord vest a Franței, au fost realizate numeroase studii asupra evoluției și impactului produsului petrolier asupra ecosistemelor acvatice din care au rezultat opinii diferite referitor la lungimea și gravitatea perturbării faunei și florei acvatice.
În anul 1993, GESAMP (Grupul de Cercetare al Experților în Aspecte Științifice ale Protecției Mediului Marin – departament de avizare al Organizației Maritime Internaționale) a emis o declarație generală care conține părțile esențiale ale celor două teorii asupra impactului și separă esența dezbaterilor ecologice referitoare la efectele produselor petroliere deversate.
Deversările în medii puternic energizate (oceane, țărmuri stâncoase etc.) pot să nu producă disturbări semnificative pe termen lung asupra ecosistemelor marine, dar, în schimb, deversările în medii slab energizate (țărmuri, plaje, ape de coastă de mică adâncime etc.) pot produce impacturi majore pe termen lung asupra mediului marin. În aceste situații, pasările și mamiferele marine sunt victime vizibile ale deversărilor cu produse petroliere.
1.2.2.1. Flora și fauna
Produsele petroliere sunt rezistente la acțiunea bacteriilor, din acest motiv persistă timp îndelungat în regiunile infestate. Un alt pericol constă în faptul că produsele petroliere au o densitate mai mică decât cea a apei, astfel că formează la suprafața acesteia o peliculă care împiedică difuzarea oxigenului în apă. Ca rezultat al acestui proces de împrăștiere mecanică a produsului petrolier pe suprafața apei apar problemele legate de asimilarea clorofiliană și respirația organismelor, fapt ce îngreunează fotosinteza fitoplanctonului care produce circa 70 % din oxigenul atmosferic [10]. Algele și planctonul, care reprezintă hrana de bază în ecosistemele marine, încetează astfel să prolifereze.
Din observațiile acumulate în timp s-a constatat că mortalitatea la peștii adulți este foarte rară în cazul poluării mărilor și oceanelor cu produse petroliere, însă icrele și larvele sunt mai expuse și deci mai vulnerabile când sunt transportate într-o zonă poluată. O expunere îndelungată a icrelor în mediu contaminat cu produse petroliere are un efect negativ asupra dezvoltării puietului de pește, diminuând procesul de reproducere. Pe termen lung, impactul major local asupra stocurilor de pești survine de regulă în cazul poluărilor majore.
Păsările acvatice sunt cele mai vulnerabile în caz de poluare accidentală cu produse petroliere deoarece acestea depind atât de zona acvatică cât și de zona de coastă pentru asigurarea hranei și pentru reproducere. Pătrunderea produsului petrolier în spațiile interstițiale ale penelor afectează atât capacitatea termoizolantă a acestora, prin provocarea hipotermiei, cât și consumul de energie, prin scăderea flotabilității, ceea ce duce la un efort suplimentar pentru deplasarea prin apă. Înecul și hipotermia sunt considerate ca fiind principalele cauze ale efectelor letale pe care poluarea cu produse petroliere le are asupra păsărilor.
Mamiferele marine care înoată în apropierea zonelor unde au fost deversate produse petroliere sunt contaminate direct prin depunerea unui strat de poluant pe blană sau piele. Majoritatea cazurilor cu efecte letale se datorează expunerii directe la produsul petrolier prin:
– contactul fizic direct cu poluantul dispersat în masa de apă, care plutește pe suprafața apei sau care este depus pe țărm;
– ingestia hranei contaminate, prin contaminarea verigilor lanțului trofic;
– inhalarea vaporilor toxici, care pe termen scurt duce la inflamarea mucoaselor.
Unele ecosisteme marine, spre exemplu cele din zonele țărmurilor stâncoase, se refac rapid în urma unor poluări accidentale spre deosebire de mangrove, habitatele specifice zonelor mlăștinoase ale mareelor, recifurile de corali, precum și habitatele polare care sunt foarte vulnerabile la poluările cu produse petroliere și se recuperează în zeci de ani.
O analiză a studiilor, realizate atât în laborator cât și pe teren, referitor la diferite deversări de produse petroliere de-a lungul timpului, a generat o mulțime de observații cu privire la potențialele efecte periculoase ale produselor petroliere deversate asupra biotopului marin (tabelul 1.8).
Tabelul 1.8
Consecințe ale poluării cu produse petroliere
asupra organismelor marine [3]
Impactul asupra ecosistemelor acvatice variază datorită degradării produsului petrolier împrăștiat și a perioadei îndelungate de expunere.
Există totuși o excepție, în situația zonelor de coastă sau în găurile termale din zonele platformelor petroliere vechi, unde s-au format ecosisteme specifice, unde aceste comunități bentonice au evoluat în timp, fiind astfel capabile să degradeze aceste produse petroliere.
Astfel de situații demonstrează adaptabilitatea organismelor marine și faptul că toxicitatea acută și cronică este dozată.
Chiar dacă sunt acorduri asupra generalizării impactului produs asupra ecosistemelor marine, există totuși o mare divergență de opinii asupra lungimii, severității și permanenței poluării cu produse petroliere.
1.2.2.2. Populația
În organism, apa îndeplinește multiple funcții, de la dizolvarea și absorbția elementelor nutritive la transportul și eliminarea produșilor toxici rezultați din metabolism.
În condițiile poluării mediului cu produse petroliere, chiar și la diluții de 1:1 000 000 dintre apa potabilă și cea contaminată cu produse petroliere, amestecul format nu este bun pentru consum.
Populația umană, care este expusă riscului de a utiliza în scop potabil astfel de ape poluate, se poate îmbolnăvi, iar în timp, există posibilitatea dezvoltării unor forme de cancer și a nașterii copiilor cu malformații congenitale.
1.3. Prevederi legislative la nivel național
După aderarea țării noastre la Uniunea Europeană, conștientizarea problemelor legate de poluarea mediului a crescut în mod semnificativ; în acest sens au fost luate măsuri pentru combaterea acestor probleme.
Acordul de Asociere între țara noastră și Uniunea Europeană prevede că politicile de dezvoltare din țara noastră trebuie să se fundamenteze pe principiul dezvoltării durabile și să ia în considerare potențialele efecte asupra mediului înconjurător. Toate activitățile din agricultură, industrie, energie, transport și turism exercită presiuni asupra factorilor de mediu. Cel mai semnificativ impact asupra mediului îl au industria și transporturile (în special extracția și transportul produselor petroliere precum și a substanțelor chimice).
Printre primele documente legislative apărute în domeniul poluării apei cu produse petroliere se află și aderarea țării noastre la Convenția Internațională pentru Protecția Poluării Provocată de Nave Maritime (MARPOL 73/78), care a intrat în vigoare la data de 02.10.1983 și care a fost aprobată prin Legea nr. 6 din 08.03.1993.
Organizarea Centrului Internațional Principal de Alarmare în caz de poluări accidentale pe Dunăre (PIAC), prevăzută prin Ordinul nr. 84 din 15.02.1995 este reglementată în scopul asigurării condițiilor pentru organizarea sistemului de avertizare a poluării accidentale a apelor din România, inclusiv ale fluviului Dunărea [11].
Regulamentul de organizare și funcționare al sistemului de alarmare în cazul poluări accidentale ale apelor din România (SAPA-ROM), aprobat prin Ordinul Ministrului Apelor, Pădurilor și Protecției Mediului nr. 485 din 22.08.1995, modificat și completat prin Ordinul Ministrului Mediului și Gospodăririi Apelor nr. 223 din 07.03.2006, stabilește elaborarea planurilor pentru prevenirea și combaterea poluărilor accidentale la nivelul fiecărui bazin hidrografic. Regulamentul are ca obiectiv principal prevenirea și acționarea pentru combaterea poluărilor accidentale cu efect național și internațional.
Legea protecției mediului nr. 137 din 29.12.1995 modificată prin Ordonanța de Urgență a Guvernului nr. 91 din 20.06.2002 și aprobată prin Legea nr. 294 din 14.07.2003 care la rândul ei a fost abrogată prin Ordonanța de Urgență a Guvernului nr. 195 din 22.12.2005 și promulgată, sub altă formă, prin Legea nr. 265 din 29.06.2006, în care sunt stabilite principalele direcții de acțiune în domeniul protecției mediului și sunt puse bazele legale necesare pentru transpunerea noilor directive adoptate la nivelul Uniunii Europene precum și modificări intervenite în cadrul unora existente.
Metodologia cadru de elaborare a planurilor de prevenire și combatere a poluărilor accidentale la folosințele de apă potențial poluatoare aprobată prin Ordinul Ministrului Apelor, Pădurilor și Protecției Mediului nr. 278 din 11.04.1997 care se referă la modul de elaborare a planurilor proprii ale utilizatorilor de apă potențial poluatori [12].
Programul de acțiune pentru reducerea poluării mediului acvatic și apelor subterane, cauzate de substanțele periculoase aprobat prin Hotărârea Guvernului nr. 118 din 07.02.2002 și abrogat prin Hotărârea Guvernului nr. 351 din 21.04.2005 completată și modificată prin Hotărârea Guvernului nr. 783 din 14.06.2006 privind aprobarea Programului de eliminare treptată a evacuărilor, emisiilor și pierderilor de substanțe prioritar periculoase, face referire la tipurile de substanțe periculoase evacuate, instalații, valori limită ale standardelor de evacuare, precum și la condițiile de autorizare a evacuărilor [13].
Înființarea, organizarea și funcționarea Agenției Române de Intervenții și Salvare Navală (ARISN) este aprobată prin Ordonanța de Urgență a Guvernului nr. 33 din 29.01.2004. Această agenție este singura instituție publică care asigură servicii de calitate atât pentru navele care operează în apele teritoriale ale țării noastre cât și pentru navele aflate în tranzit în zona Mării Negre. Agenția își desfășoară activitatea în Portul Maritim Constanța și are printre alte obiective și pe acela al intervențiilor pentru prevenirea, combaterea poluării și protecția mediului în porturi, în mare deschisă, în apele teritoriale sau pe canalele navigabile interioare [14].
Regulamentul de organizare și funcționare a Comandamentului Operativ pentru Depoluare Marină (CODM) aprobat prin Ordinul Ministrului Administrației și Internelor nr. 182 din 15.04.2004 stabilește structura, funcționarea și atribuțiile comandamentului operativ, care reprezintă organismul de planificare și coordonare a răspunsului în caz de poluare marină cu produse petroliere.
Regulamentul privind gestionarea situațiilor de urgență generate de inundații, fenomene meteorologice periculoase, accidente la construcții hidrotehnice și poluări accidentale și Normativul cadru de dotare cu materiale și mijloace de apărare operativă împotriva inundațiilor, ghețurilor și poluărilor accidentale aprobat prin Ordinul Ministrului Administrației și Internelor nr. 638 din 12.05.2005 care înlocuiește regulamentul aprobat prin Hotărârea Guvernului nr. 638 din 05.08.1999 a cărui aplicare a încetat prin intrarea în vigoare a Ordonanței de Urgență a Guvernului nr. 21 din 15.04.2004 [15].
Dintre convențiile, protocoalele și acordurile, referitoare la protecția Mării Negre și a fluviului Dunărea împotiva poluării, ratificate de țara noastră, se remarcă:
– Convenția internațională privind pregătirea, răspunsul și cooperarea în caz de poluare cu hidrocarburi (OPRC, 1990) este reglementată prin Ordonanța de Urgență a Guvernului nr. 14 din 27.01.2000 și aprobată prin Legea nr. 160 din 03.10.2000, prin care se stabilește cadrul juridic privind crearea și Sistemului Național (SN) de acțiune împotriva incidentelor de poluare cu produse petroliere.
– Protocolul (CLC) din anul 1992 pentru amendarea Convenției internaționale privind răspunderea civilă pentru pagubele produse prin poluare cu hidrocarburi (CLC) adoptată în anul 1969, reglementat prin Ordonanța de Urgență a Guvernului nr. 15 din 27.01.2000 și aprobată prin Legea nr. 158 din 03.10.2000, prevede amendamentele privind modul de aplicare al reglementărilor convenției, răspunderile armatorului, drepturile compensatorii și regimul garanțiilor financiare în legătură cu răspunderea civilă pentru pagubele produse de poluarea cu produse petroliere.
– Convenția privind protecția Mării Negre împotriva poluării, semnată la București la data de 21.04.1992, ratificată prin Legea nr. 98 din 16.09.1992, care are ca scop realizarea unui progres în protecția mediului marin al Mării Negre și în conservarea resurselor marine.
– Convenția privind cooperarea în protecția și utilizarea durabilă a fluviului Dunărea semnată la Sofia la data de 26.06.1994, ratificată prin Legea nr. 14 din 24.02.1995, are ca obiectiv major promovarea și coordonarea activității de management durabil și echitabil al apelor, inclusiv conservarea, îmbunătățirea și utilizarea rațională a apelor în beneficiul țărilor din bazinul hidrografic al fluviului Dunărea și locuitorilor acestora.
– Planul Regional de Contingență la Marea Neagră, aprobat de Comisia de protecție a Mării Negre împotriva poluării și semnat de țara noastră la data de 21.11.2006, are ca scop stabilirea unui mecanism de asistență reciprocă, în cadrul căruia autoritățile naționale competente ale părților contractante vor coopera cu scopul de a coordona și integra intervenția lor la incidentele privind poluarea marină, care afectează sau pot afecta zonele de coastă, marea teritorială și zonele economice exclusive sau la incidente care depășesc capacitatea disponibilă de intervenție a fiecăruia dintre părțile contractante.
Dintre Directivele Consiliului European referitoare la poluările cu produse petroliere transpuse în legislația națională se remarcă:
– Directiva 2000/60/CE a Parlamentului European și a Consiliului Uniunii Europene din 23.10.2000 privind stabilirea unui cadru de politică comunitară în domeniul apei, care reglementează protecția apelor interioare, a apelor de tranziție, de coastă și a apelor subterane prin prevenirea poluării la sursă și prin stabilirea unui mecanism unitar de control al surselor de poluare, aprobată prin Legea nr. 310 din 28.06.2004 care modifică și completează Legea apelor nr. 107 din 25.09.1996.
– Directiva 2005/35/CE a Parlamentului European și a Consiliului Uniunii Europene din 07.09.2005 privind poluarea cauzată de către nave și introducerea de sancțiuni în caz de încălcare, aprobată prin Ordonanța de Urgență a Guvernului nr. 130 din 12.11.2007 care modifică și completează Legea nr. 17 din 17.08.1990 privind regimul juridic al apelor maritime interioare, al mării teritoriale, al zonei contigue și al zonei economice excusive ale României.
– Directiva 2000/59/CE a Parlamentului European și a Consiliului Uniunii Europene din 27.11.2000 privind instalațiile portuare de preluare a deșeurilor provenite din exploatarea navelor și a reziduurilor de încărcătură, aprobată prin Ordinul Ministrului Transportului, Construcțiilor și Turismului nr. 322 din 03.03.2006 privind instalațiile portuare de preluare a deșeurilor generate de nave și a reziduurilor mărfii.
– Decizia 2850/2000/CE a Parlamentului European și a Consiliului Uniunii Europene din 20.12.2000 pentru stabilire a unui cadru comunitar de cooperare în domeniul poluării marine accidentale sau deliberate, aprobată prin Hotărârea Guvernului nr. 893 din 05.07.2006, care modifică Hotărârea Guvernului nr. 1593 din 18.12.2002 privind aprobarea Planului național de pregătire, răspuns și cooperare în caz de poluare marină cu hidrocarburi și care are ca scop aplicarea prevederilor Convenției internaționale privind pregătirea, răspunsul și cooperarea în cazul poluării cu hidrocarburi (OPRC), pe litoralul românesc, marea teritorială și zona economică exclusivă a țării noastre, pentru a face față prompt și eficient incidentelor de poluare cu produse petroliere, în vederea protejării mediului marin, a zonei de coastă, a vieții și sănătății oamenilor. Planul include cerințele impuse pentru organizarea la nivel național a pregătirii, cooperării și intervenției în cazul producerii unor incidente de poluare, modul de acțiune la primirea unui raport privind poluarea cu produse petroliere, precum și promovarea cooperării internaționale și a cercetării în domeniul combaterii poluării marine cu produse petroliere [11].
– Decizia 2000/479/CE a Parlamentului European și a Consiliului Uniunii Europene din 17.07.2000 referitoare la înfințarea Registrului poluanților emiși și modul de raportare al acestora (EPER) care impune prin Ordinul Ministrului Apelor și Protecției Mediului nr. 1144 din 09.12.2002 implementarea Registrului poluanților emiși și modul de raportare a acestora și care vine în sprijinul autorității publice centrale pentru protecția mediului în scopul inventarierii și furnizării datelor referitoare la emisii și la sursele lor, în sensul în care se acordă un interes special colectării și transmiterii datelor, care includ informații asupra surselor de poluare specifice amplasamentului, prin rețele publice. Poluanții incluși în acest ordin sunt cei emiși din activitățile industriale care intră sub incidența Ordonanței de Urgență a Guvernului nr. 34 din 21.03.2002 privind prevenirea și controlul integrat al poluării.
În ceea ce privește amenzile aplicate în țara noastră pentru nerespectarea reglementărilor legale în vigoare, în cazurile de poluare a apelor naționale navigabile de către nave sau instalații plutitoare sub orice pavilion, acestea sunt relativ mici fiind cuprinse între 10 000 și 30 000 de lei; acestea sunt chiar mai mici decât taxele pentru predarea reziduurilor în porturi. Ca urmare, navele românești sau străine, în special tancurile petroliere, continuă să practice spălarea navelor în larg, cu aruncarea sau deversarea deșeurilor petroliere în apă.
1.4. Caracteristici specifice Mării Negre și zone protejate
1.4.1. Marea neagră. Descriere
Continentul european este încercuit de două oceane și patru mări, iar țărmul acestuia are o lungime de peste 100 000 km, teritoriul marin fiind mai mare decat teritoriul său continental. În medie, cel puțin 16 % din cetățenii europeni trăiesc în zone de coastă, iar pentru mulți dintre aceștia, marea reprezintă o sursă de hrană, inspirație și un loc de relaxare.
Marea Neagră este unul dintre cele mai izolate ecosisteme marine din Europa și în același timp unul dintre cele mai sensibile la activitățile umane. Suprafața acesteia este comparabilă cu cea a Mării Baltice sau a Mării Nordului având un bazin hidrografic de colectare imens, acoperind peste o treime din suprafața Europei.
Marea Neagră este situată între Europa de sud-est și Asia Mică; aceasta este o mare continentală aparținând bazinului atlantic. Țărmul țării noastre la Marea Neagră are o lungime de 244 km și cuprinde numeroase stațiuni și porturi maritime. Deși, sunt doar șase state care au deschidere la acesta și anume: România, Ucraina, Rusia, Georgia, Turcia și Bulgaria (fig 1.10)., Marea Neagră este afectată de ce puțin încă zece state prin intermediul a cinci fluvii principale care se varsă în apele sale, astfel încât, activitatea umană a contribuit din plin la poluarea Mării Negre.
Marea Neagră comunică prin strâmtoarea Bosfor cu Marea Marmara și prin strâmtoarea Dardanele cu Marea Egee (Marea Mediterană), iar prin strâmtoarea Kerci cu Marea Azov – aceasta fiind o anexă în partea nordică a Mării Negre, între peninsula Crimeea și Rusia. Având o formă ovală și țărmuri puțin crestate, excepție făcând peninsula Crimeea, în partea de nord-vest, Marea Neagră are numeroase limanuri, iar platforma continentală este foarte extinsă, adâncimile crescând în celelalte părți.
Fig. 1.10 Harta fizică a bazinului Mării Negre
Lungimea totală a țărmului Mării Negre este de 4 790 km; două dintre cele șase țări riverane dețin aproximativ 70 % din lungimea țărmului, Ucraina 2 008 km și Turcia 1 350 km. Restul de 30 % este împărțit astfel: Rusia 500 km, Bulgaria 378 km, Georgia 310 km și România 244 km.
Trăsături specifice ale Mării Negre:
– suprafața este de 423 000 km2;
– adâncimea maximă este de 2 211 m (în partea central-sudică);
– adâncimea medie este de 1 282 m.
– volumul total de apă este de 537 000 km3;
– volumul de apă improprie vieții (sub nivelul de 150 m) este de 432 000 km3;
– lungimea maximă este de 1 148 km;
– lățimea maximă este de 258 km;
– lungimea totală a țărmului este de 4 790 km;
– zona de drenare este de 2 500 000 km2;
– mareele sunt în general de mică amploare având de la 3 la 12 cm;
– salinitatea apei:
– în larg este între 17 și 18 ‰;
– în zona litoralului românesc este între 7 și 12 ‰.
1.4.2. Caracteristicile maselor de apă din Marea Neagră
Stratificarea verticală este principala particularitate a Mării Negre, în sensul că diferența mare între densitatea apei din stratul superior (100 – 500 m) și a celei de la fundul mării și implicit diferența mare între regimurile celor două straturi (termic, salin, al gazelor dizolvate, nutrienților și al structurii biotice) au dus la clasificarea acesteia ca fiind „unicum hydrobiologicum”, ,,model la scara mică al unui ocean”, ,,estuar gigantic” [16].
O a doua particularitate, întâlnită numai în câteva zone ale oceanului planetar, este cantitatea enormă de hidrogen sulfurat. Datorită prezenței acestui gaz toxic, 90 % din volumul apelor acesteia și aproximativ 65 % din suprafața sa totală sunt lipsite de viață.
1.4.2.1. Regimul termic
Regimul termic al apei Mării Negre depinde de radiația solară, procesul de evaporare, schimbul de căldură cu atmosfera, efectul caloric al apelor curgătoare afluente. La suprafață, temperatura apei Mării Negre este apropiată de cea a aerului cu mici diferențe datorate modului diferit de acumulare și de cedare a energiei calorice.
Având în vedere că Marea Neagră se află la trecerea dintre zona temperată la cea subtropicală, temperatura apei la suprafață înregistrează variații de la un sector la altul, astfel încât temperatura medie anuală a aerului în sectorul nord – vestic este de 10 – 11 °C, iar în sectorul sud – estic de 15 – 16 °C; același sens de creștere este înregistrat și în cazul temperaturii apei la suprafață, în sensul că temperatura medie anuală a stratului de apă de la suprafață este de 11 °C în nord – vest și de 16 °C în sud – estul Mării Negre.
În figura 1.11. este prezentată distribuția temperaturii apei Mării Negre la suprafață, în sezonul cald [16].
Fig. 1.11 Distribuția temperaturii apei Mării Negre
la suprafață în sezonul cald [16]
În sectorul nord – vestic, în timpul iernii se formează gheață la țărm, în timp ce în sectorul sud – estic temperatura apei poate depăși chiar 8 °C.
Temperatura apei în stratul de la suprafață se menține constantă pe o grosime de 20 m în sezonul cald și până la 50 m în sezonul rece. De la adâncimile menționate, temperatura apei scade foarte puțin până la fund, aceasta rămânând constantă tot timpul anului.
Temperatura apelor adânci variază între 7 și 9 °C și nu se modifică, întrucât apele cu densitate mare de la fund, de proveniență mediteraneană, cu temperaturi și salinitate mare, nu se pot ridica și deci nu se poate realiza un schimb de apă între straturile de suprafață și cele de adâncime.
Din punct de vedere termic, o trăsătură specifică Mării Negre, care o deosebește de majoritatea mărilor și oceanelor lumii, este faptul că minimum termic nu se găsește pe fundul bazinului ci în stratul cuprins între 50 și 100 m.
1.4.2.2. Salinitatea
Variațiile și distribuția salinității apelor Mării Negre prezintă o serie de particularități determinate de condițiile climatice și de bilanțul apei. Salinitatea medie a întregii mase de apă este de 22 ‰. Față de această valoare, care se găsește la adâncimea de 600 m, salinitatea crește foarte puțin spre fund unde ajunge la 22,4 ‰ și scade evident spre suprafață, atingând valori de 17 – 18 ‰ [17].
În nord – vestul bazinului, datorită aportului mai mare al apelor continentale, salinitatea este mai redusă: sub 18 ‰ în zona golful Odessei și chiar sub 15 ‰ în zona de vărsare a fluviului Dunărea. În sudul Mării Negre datorită precipitațiilor reduse, a procesului de evaporare intens și a afluxului mai scăzut de ape continentale, masele de apă au o salinitate mai ridicată, în jur de 18 – 19 ‰ [17].
În figura 1.12 este prezentată distribuția salinității apei Mării Negre la suprafață, în sezonul cald [16].
Fig. 1.12 Distribuția salinității apei Mării Negre
la suprafață în sezonul cald [16]
În zona litoralului românesc, apele fluviului Dunărea influențează salinitatea Mării Negre până la o distanță de 50 – 100 km de la țărm spre larg, iar spre sud influențele fluviului depășesc latitudinea municipiului Mangalia [17].
Apele de suprafață ale mării au o densitate mai micã decât straturile de adâncime deoarece sunt mai calde și au o salinitate mai redusă. În aceste condiții și în lipsa curenților verticali, schimbul între straturile de apă de adâncime și cele de suprafață este redus [17].
Marea Neagră este alimentată cu apă sărată pe care o primește în adâncime dinspre Marea Mediterană prin strâmtoarea Bosfor. Apa venită, mai sărată și mai grea, se scurge spre fund, se amestecă cu apele existente și le mărește salinitate până la 22 ‰.
Între Marea Neagră și Marea Azov se produce un dublu curent, prin care se realizează transferul de apă îndulcită, până la adâncimea de 5 m (curent de suprafață), iar dedesubt, un curent contrar, cu salinitate de 17 ‰, transportă apa din Marea Neagră în Marea Azov.
1.4.2.3. Densitatea
Temperatura și salinitatea determină densitatea apei mării, care scade cu creșterea temperaturii și micșorarea salinității.
În practica oceanografică se utilizează frecvent densitatea convențională, care reprezintă diferența dintre densitatea reală și cea a apei dulci. În Marea Neagră, de la 100 m de suprafață, temperatura și salinitatea cresc lent cu adâncimea, până la aproximativ 9 șC și, respectiv, 22,2 ‰, densitatea convențională fiind mai mare de 14,5. Sub 1 700 m adâncime, densitățile păturilor de apă sunt uniforme până la fund și pe întreaga suprafață a bazinului Mării Negre [16].
1.4.3. Curenții specifici Mării Negre
Factorii principali care declanșează apariția curenților marini sunt vânturile, diferența de densitate, deversările fluviale, diferențele de nivel.
În Marea Neagră există doar curenți orizontali, cei verticali lipsind aproape în totalitate. Această situație se datorează dispunerii circulare a surselor de apă continentale, existenței unei singure legături cu Oceanul Planetar (prin strâmtoarea Bosfor, Marea Marmara și strâmtoarea Dardanele) și încălzirii relativ moderate a apei de către Soare.
Curentul orizontal prezent în bazinul adânc al Mării Negre este un curent ciclonal numit Curentul Principal al Mării Negre (fig. 1.13). Acest curent se deplasează de-a lungul țărmurilor întregului bazin, în sens contrar acelor de ceasornic, curgând activ în stratul dintre suprafață și 150 m adâncime, având un caracter geostrofic (se deplasează paralel) și cu viteze de 15 – 20 cm/s la suprafață și de peste 20 cm/s în centru [16].
Fig. 1.13 Curentul Principal al Mării Negre [16]
Viteza curentului scade cu adâncimea, resimțindu-se până la 500 m, unde există o circulație lentă, cu viteze de maximum 2 cm/s, foarte variabilă, cu anticicloni și curenți turbionari.
Curentul principal al Mării Negre are o lățime de 50 km, meandrează ușor cu lungimea de undă de 150 – 200 km și curge în bazinul adânc, dincolo de muchia șelfului. În secțiune transversală apar frecvent procese de forfecare orizontală, care determină formarea spre exterior a nouă curenți secundari anticiclonici, bine conturați, numiți: Sevastopol, Kaliakra, Bosfor, Sakarya, Sinop, Kâzâlimark, Batumi, Caucaz și Crimeea [16].
În interiorul curentului principal al Mării Negre se formează doi curenți ciclonici, de vest și de est, în interiorul cărora se formează curenți interiori secundari cu o dinamică foarte activă, schimbându-se continuu în timp și spațiu.
Stratul anoxic (fără oxigen, dar cu concentrații mari de hidrogen sulfurat) a fost considerat ca fiind o masă de apă stabilă, inertă, fără activitate dinamică; dar cercetările recente au dovedit existența unei stratificații dinamice în bazinul adânc al Mării Negre care afectează stratul anoxic astfel [16]:
– între suprafață și 100 m curge Curentul Principal al Mării Negre, cu direcție ciclonală, care se resimte până la adâncimea de 500 m;
– între 500 și 1 800 m adâncime curge un curent anticiclonic lent;
– sub 1 800 m se află un curent ciclonic foarte lent.
Întreaga activitate dinamică din stratul anoxic se datorează proceselor geostrofice, discontinuităților de densitate, difuziei apelor mediteraneene, precum și mișcărilor convective datorate fluxului geotermal resimțit în stratul de apă situat la 300 – 500 m deasupra fundului bazinului Mării Negre.
1.5. Concluzii
Natura impactului produs asupra Mării Negre precum și durata acestuia depind atât de tipul, cantitatea deversată și comportamentul produsului petrolier, de caracteristicile fizice, biologice ale zonei afectate și de sensibilitatea acesteia la poluare, cât și de condițiile hidrometeorologice, tipul și eficacitatea strategiilor de limitare a împrăștierii produsului petrolier precum și de metodele de îndepărtare a produsului petrolier de pe suprafața apei.
Studiile realizate în urma deversărilor accidentale de produse petroliere (Exxon Valdez, Amoco Cadiz etc.), nu au stabilit cu certitudine efectele produse asupra faunei și florei acvatice în timp.
Incertitudinea cu privire la producerea unor efecte negative asupra mediului este evidentă astfel încât niciodată două deversări accidentale produse în același loc și în aceleași condiții nu vor avea aceleași urmări și nu se vor desfășura identic.
La nivel mondial există totuși câteva probleme care dau naștere unor semne de întrebare în privința siguranței transportului maritim de produse petroliere și anume:
– creșterea populației planetei de la 6 miliarde în anul 2000 la peste 9 miliarde în anul 2050, corespunzător factorilor de creștere estimați de către Organizația Națiunilor Unite;
– consumul mondial de energie provenită din combustibili fosili a crescut anual pe măsură ce Statele Unite ale Americii a devenit cel mai mare consumator. Într-o viziune globală, consumul de produse petroliere a crescut de la câteva zeci de tone de produse petroliere pe zi la începutul anilor 1900 la câteva sute de mii de tone în zilele noastre.
– consumul actual de produse petroliere pentru transport este prevăzut să crească de la 67 % la 80 %, drept urmare importurile de produse petroliere vor cunoaște o creștere continuă estimată la 3 % pe an în următoarea decadă.
La nivel regional și în contextul politicilor de mediu europene poluarea cu produse petroliere a apelor Mării Negre reprezintă un interes comun pentru toate țările riverane și desigur pentru întreaga Europă. În acest sens țările riverane au considerat că este momentul pentru a discuta cu privire la intervenția comună în caz de poluare cu produse petroliere a Mării Negre; astfel a luat naștere ,,Planul de intervenție și cooperare în caz de poluare cu produse petroliere în Marea Neagră”.
În ultimele decade se observă o scădere semnificativă a cantității de produse petroliere deversate la nivel mondial în mările și oceanele lumii, fapt ce se datorează în mare măsură convențiilor și tratatelor internaționale pe care și țara noastră le-a ratificat.
Această reducere semnificativă a cantității de produse petroliere deversate nu a micșorat gradul de poluare al Mării Negre astfel încât acesta se află printre cele mai poluate mări ale lumii.
Deoarece în Marea Neagră există riscul unor deversări accidentale de produse petroliere, de exemplu fisurarea unor conducte de transport sau a rezervoarelor unor epave, apare ca necesară gestionarea cu profesionalism a unor astfel de situații de urgență.
CAPITOLUL 2
PROPRIETĂȚILE PRODUSELOR PETROLIERE
Pe timpul desfășurării operațiunilor de depoluare ca urmare a unei deversări accidentale de produs petrolier pe suprafața apei, este foarte important de cunoscut tipul de produs petrolier deversat și, bineînțeles, caracteristicile și proprietățile acestuia.
Variația, în limite destul de mari a proprietăților produsului petrolier: culoarea, densitatea, greutatea specifică, greutatea șAPI (American Petroleum Institute), viscozitatea, punctul de curgere, temperatura de distilare, punctul de fierbere, presiunea vaporilor, punctul de inflamabilitate, conținutul de apă, mirosul, conținutul de compuși organici volatili, conținutul de metale, conținutul de sulf, solubilitatea în apă, toxicitatea, consumul biochimic de oxigen, indicele de refracție, este o consecință a varietății compoziției chimice a componentelor și a proporțiilor în care se găsesc acestea.
Cele mai importante proprietăți fizice ale produselor petroliere sunt: densitatea (), greutatea specifică (), greutatea șAPI, viscozitatea, punctul de curgere, temperatura de distilare și punctul de inflamabilitate.
2.1. Densitatea
Densitatea produsului petrolier (), considerat un fluid omogen este definită ca fiind raportul dintre masa și volumul produsului petrolier, conform relației
, (2.1)
unde m și V sunt masa (kg), respectiv volumul produsului petrolier (m3).
Densitatea apei Mării Negre este aproximativ egală cu 1 015 kg/m3, și depinde de temperatură și salinitate, în timp ce densitatea apei dulci este de 1 000 kg/m3 și depinde doar de temperatură.
Produsele petroliere devin mai dense la temperaturi scăzute și viceversa, iar plaja de valori în care se găsește cuprins acest parametru fizic () caracteristic produsului petrolier este de la 750 – 970 kg/m3 [152].
Produsele petroliere care au densități cuprinse între 900 și 980 kg/m3, plutesc atât pe suprafața apelor dulci (râuri, lacuri etc.) cât și pe suprafața apelor sărate (mări, oceane etc.).
În cazul bitumurilor și produsele reziduale care au în general o densitate mai mare de 1 000 kg/m3, starea lor de plutire depinde exclusiv de densitatea și de temperatura apei, astfel încât cele cu o densitate de 1 010 kg/m3 plutesc pe suprafața apelor sărate (mări, oceane etc.), dar se scufundă în ape dulci (râuri, lacuri etc.).
Densitatea produsului petrolier deversat pe suprafața apei crește în timp datorită evaporării fracțiilor volatile din compoziția sa. După o evaporare considerabilă, densitatea unor tipuri de produse petroliere crește până când devine mai mare decât densitatea apei și astfel produsul petrolier se scufundă.
Densitatea produselor petroliere se determină prin diverse metode experimentale și anume prin metoda pictometrelor, prin metoda aerometrelor, prin metoda balanței Mohr-Westphal etc.
În mod uzual în laboratoarele de cercetare densitatea produselor petroliere se măsoară cu ajutorul densimetrului digital.
2.2. Greutatea specifică
Greutatea specifică () este de fapt o descriere adimensională a densității și este definită ca fiind raportul între masa unui produs petrolier și masa apei dulci, pentru volum constant și temperatură constantă.
Întrucât densitatea apei dulci este de 1 000 kg/m3 la temperatura de 4 șC, reiese că greutatea specifică () a unui produs petrolier este aceeași ca densitatea lui raportată la densitatea apei dulci la temperatura de 4 °C, și se calculează conform relației
, (2.2)
unde , sunt densitățile apei dulci respectiv a produsului petrolier la temperatura de 4 șC.
Cele mai multe produse petroliere brute sau rafinate au greutatea specifică cuprinsă în intervalul de normalitate 0,78 – 1, dar există și produse petroliere, ce-i drept puține la număr, care au greutatea specifică > 1, acestea se vor scufunda în momentul deversării pe suprafața apelor dulci [18].
2.3. Greutatea șAPI (American Petroleum Institute)
Greutatea șAPI este o scală pentru măsurarea fluidității produsului petrolier, bazată pe o relație inversă cu greutatea specifică. Aceasta este utilizată în general de către industria petrolieră americană și este definită conform relației
, (2.3)
unde este greutatea specifică a produsului petrolier.
Conform acestui parametru, majoritatea produselor petroliere sunt plasate într-un interval convenabil de () șAPI.
Produsele petroliere cu densități și greutăți specifice scăzute au greutăți șAPI ridicate și invers. Prețul produselor petroliere brute este în general bazat pe acest parametru, astfel că cele care au greutăți șAPI mari au și costuri mari.
2.4. Viscozitatea
Viscozitatea este proprietatea fluidelor de a se opune deformărilor ce nu constituie reduceri ale volumului lor, prin dezvoltarea unor tensiuni interne sau altfel spus este o măsură a rezistenței interne la curgere a respectivului fluid. Cu alte cuvinte viscozitatea este proprietatea fluidelor de a se opune deformațiilor.
Viscozitatea este o proprietate foarte importantă, întrucât, împreună cu densitatea, determină comportamentul produsului petrolier în timpul deversării acestuia pe suprafața apei.
Tensiunile specifice viscozității sunt tensiunile tangențiale () care se dezvoltă între straturile de fluid aflate în mișcare relativă, conform ipotezei lui Newton.
Viscozitatea produsului petrolier determină viteza de împrăștiere a peliculei de produs petrolier pe suprafața apei, controlează dispersia produsului petrolier în masa de apă, controlează stabilitatea emulsiei atâta vreme cât picăturile de apă nu se desprind de produsul petrolier. De asemenea, viscozitatea poate afecta și viteza de evaporare a fracțiilor volatile din componența produsului petrolier deversat.
În practică viscozitatea se determină prin diferite metode care pot fi grupate astfel:
– metode care au la bază curgerea lichidului de analizat prin tuburi capilare sau orificii;
– metode care măsoară timpul de cădere a unei greutăți printr-un tub capilar în care se găsește lichidul de analizat;
– metode care măsoară rezistența opusă de fluid la rotirea unui ax, a unui cilindru sau a unui con;
– metode care măsoară energia consumată la rotirea în lichidul de analizat a unui agitator sau a unui dispozitiv de forfecare.
Viscozitatea dinamică () poate fi definită ca fiind numeric egală cu forța necesară pentru a deplasa o suprafață plană de 1 cm2 pe o altă suprafață plană cu o viteză de 1 cm/s atunci când cele două suprafețe sunt separate de un strat de fluid de 1 cm grosime [18].
Viscozitatea dinamică () se calculează cu relația
, (2.4)
unde este tensiunea tangențială dintre cele două straturi de fluid (kg/m·s2), este gradientul vitezei în direcția perpendiculară pe straturi (s-1).
În Sistemul Internațional unitatea de măsură a viscozității dinamice este Pascal·secundă (Pa·s), care este egală cu 1 kg/m·s.
În Sistemul CGS (Centimetre – Gram – Second System) unitatea de măsură a viscozității dinamice este poise (P), numită după numele savantului Jean Louis Marie Poiseuille, unde
1 P = 1 g/cm·s
În mod frecvent este folosită subdiviziunea centipoise (cP), întrucât la temperatura de 20 șC apa are viscozitatea de 1,0020 cP, iar relațiile dintre poise (P) și Pa·s sunt
10 P = 1 kg/m·s = 1 Pa·s,
1 cP = 0,001 Pa·s = 1 mPa·s.
Viscozitatea cinematică () se definește ca fiind raportul dintre viscozitatea dinamică a produsului petrolier și densitatea sa. Aceasta se calculează cu relația
, (2.5)
unde este viscozitatea dinamică a produsului petrolier (kg/m·s) și este densitatea produsului petrolier (kg/m3).
În Sistemul Internațional unitatea de măsură a viscozității cinematice este m2/s, iar în Sistemul CGS unitatea de măsură a viscozității cinematice este stokes (St), numită după numele savantului George Gabriel Stokes, dar în mod frecvent se folosește subdiviziunea centistokes (cSt), unde
1 St = 100 cSt = 1 cm2/s = 0,0001 m2/s,
1 cSt = 0,000001 m2/s = 1 mm2/s.
Pe timpul desfășurării operațiunilor de depoluare sunt folosite în mod curent ambele tipuri de viscozități.
Creșterea temperaturii produselor petroliere este însoțită de o creștere a forțelor intermoleculare, de tip Van der Waals, concomitent cu o scădere a forțelor de coeziune și o reducere a viscozității cinamatice. Relația care descrie reducerea viscozității cinamatice a produsului petrolier funcție de temperatură este
, (2.6)
unde este viscozitatea cinematică a produsului petrolier (m2/s) la temperatura de 0 șC, iar este temperatura produsului petrolier (șC).
Determinarea viscozității cinematice a petrolului se poate face cu viscozimetrul Engler, care permite determinarea acesteia ca raport între timpul de scurgere a unui volum dat de petrol, la o anumită temperatură și timpul de scurgere a aceluiași volum de apă distilată la temperatura de 20 șC și se calculează cu relația
. (2.7)
Timpul de scurgere a apei distilate la temperatura de 20 șC este considerat constanta viscozimetrului și depinde de diametrul orificiului de curgere.
Viscozitatea Engler se exprimă în grade Engler (șE), iar un grad Engler corespunde (destul de exact) unei viscozități cinematice m2/s.
Transformarea din grade Engler a viscozității cinematice se poate face cu următoarea formulă empirică (Ubbelohde)
. (2.8)
Atâta timp cât densitatea produsului petrolier este aproximativ egală cu cea a apei pe suprafața căreia a fost deversat, calculele aproximative indică faptul că viscozitățile produsului petrolier (dinamică și cinematică, exprimate în cP și cSt) sunt numeric egale.
Numeroase studii au demonstrat că deși relația dintre viscozitate și densitate poate varia mult, viscozitatea anumitor produse petroliere crește odată cu creșterea densității. Produsele petroliere brute și cele rafinate au viscozități ce variază de la mai puțin de 1 până la 100 000 cSt.
Ca și în cazul densității, viscozitatea produselor petroliere crește cu descreșterea temperaturii, variațiile depinzând de tipul de produs petrolier. De asemenea, aceasta crește cu vârsta produsului petrolier datorită evaporării fracțiilor ușoare și a proceselor fotochimice și biologice, care produc așa numita degradare a produsului petrolier.
În condiții normale de temperatură, viscozitatea celor mai multe produse petroliere proaspete arată comportamentul newtonian al acestora.
Un fluid este considerat newtonian dacă deformația sa este direct proporțională cu tensiunea aplicată (tensiunea începând de la 0). Produsele petroliere cu concentrații mari de ceruri sau cele care au fost expuse factorilor care au determinat creșterea viscozității au un comportament vâscoelastic sau plastic. Aceste tipuri de produse petroliere arată comportamentul complex al curgerii cunoscut ca nenewtonian, care influențează împrăștierea și dispersia pe verticală a produsului petrolier deversat.
2.5. Punctul de curgere
Punctul de curgere reprezintă cea mai mică valoare a temperaturii pentru care produsul petrolier curge în condiții specifice. Nerealizarea curgerii produsului petrolier se datorează în general separării cerurilor, dar nu este exclus să fie cauzată și de efectul viscozității în cazul unor produse petroliere foarte vâscoase.
Unii cercetători consideră că punctul de curgere corespunde temperaturii la care viscozitatea cinematică () are valoarea de 300 000 cSt. Această caracteristică este utilă în zonele cu climat rece, unde cunoașterea fluidității produsului petrolier deversat este necesară pentru elaborarea planurilor de intervenție precum și pentru alegerea celor mai indicate metode de depoluare.
Alți cercetători susțin că punctul de curgere variază în cazul produselor petroliere rafinate de la șC pentru combustibilul de reactoare până la șC pentru combustibil parafinos.
În general, dacă temperatura apei este sub șC, o cantitate mare din produsul petrolier deversat pe suprafața acesteia se poate întării, formând „bulgări” de smoală, care vor pluti între straturile de apă. Acești „bulgări” nu sunt vizibili de la suprafață și astfel nu se poate estima corect dimensiunea reală a poluării [19].
Această proprietate este foarte importantă deoarece în cazul poluărilor accidentale cu produse petroliere există diferențe majore între valorile punctului de curgere în condiții de laborator și cele în condiții reale, pentru același produs petrolier.
2.6. Temperatura de distilare
Înainte de prelucrarea secundară (care include procesele de cracare, reformare, polimerizare, hidrogenare, alchilare, izomerizare, dehidrogenare și aromatizare), petrolul este supus unei prelucrări primare ce include etapele de dezbenzinare a gazelor de sondă, de distilare fracționată și de rafinare. După ce sunt îndepărtate hidrocarburile gazoase ce însoțesc petrolul în momentul extracției (dezbenzinare), amestecul de compuși rămas este supus unui proces de distilare fracționată, în urma căruia sunt separate substanțele minerale în suspensie și alte impurități, obținându-se fracții cu un anumit domeniu al temperaturilor de fierbere [4] (fig. 2.1.).
Fig. 2.1 Procesul de distilare a petrolului [4]
În turnul de distilare temperatura de fierbere a petrolului crește continuu până la finalizarea procesului soldată cu obținerea produsului distilat (de exemplu păcura, produsul rezultat în urma distilării petrolului, are temperatura de fierbere de peste 350 șC, iar prin prelucrarea ei se obțin uleiurile, parafina și asfaltul). O temperatură mai ridicată favorizează îndepărtarea hidrocarburilor aromatice, alchenelor și substanțelor asfaltoase din compoziția petrolului. Produsele finale sunt clasificate în funcție de domeniul temperaturilor de fierbere după care sunt rafinate separat.
2.7. Punctul de fierbere
Punctul de fierbere este reprezentat de temperatura la care produsul petrolier în stare lichidă fierbe în atmosferă liberă (presiunea vaporilor este egală cu presiunea atmosferică).
Când produsul petrolier aflat în stare lichidă ajunge la valoarea punctului de fierbere, energia cinetică medie a moleculelor este suficient de mare pentru a învinge forțele de atracție dintre acestea.
Un produs petrolier cu un punct de fierbere ridicat indică un produs petrolier cu o presiune a vaporilor și o evaporare scăzută la temperatura mediului ambiant. În aceste condiții se poate spune că punctul de fierbere al unui produs petrolier depinde de presiunea vaporilor care la rândul ei depinde de greutatea moleculară, structura chimică și temperatură.
Punctul de fierbere al produselor petroliere este un parametru important pentru programele de simulare a deversărilor accidentale de produse petroliere, datele distribuției domeniului de fierbere fiind utilizate în obținerea ecuațiilor de estimare a pierderii fracțiilor ușoare prin evaporare.
2.8. Presiunea vaporilor
Presiunea vaporilor unui produs petrolier este determinată de energia cinetică a moleculelor și este o consecință a volatilității acestuia sau a capacității lui de a se vaporiza.
Dacă produsul petrolier este închis, moleculele sunt și ele închise în volumul vaporilor, iar punctul de echilibru este atins atunci când viteza de eliberare a moleculelor este egală cu viteza de reintrare a lor în masa produsului petrolier. Presiunea exercitată de vapori la punctul de echilibru este numită presiunea vaporilor la echilibru. O valoare ridicată a acestui parametru este considerat un indice al volatilității sau al vaporizării rapide a produsului petrolier și duce la formarea vaporilor inflamabili.
2.9. Punctul de inflamabilitate
Punctul de inflamabilitate reprezintă temperatura cea mai scăzută a unui produs petrolier lichid la care amestecul aer-vapori arde sau, altfel spus, temperatura cea mai scăzută pentru care presiunea vaporilor este suficient de mare pentru a produce inflamabilitatea [18].
Punctul de inflamabilitate al unui produs petrolier lichid este invers proporțional cu presiunea vaporilor la echilibru și direct proporțional cu greutatea moleculară a componentelor acestuia. Adesea produsele petroliere sunt clasificate în funcție de această caracteristică, care este utilizată și ca un indice de hazard.
Pentru majoritatea tipurilor de petrol, punctul de inflamabilitate variază între valorile șC și șC și crește rapid în primele ore după deversare.
În funcție de punctul de inflamabilitate, produsele petroliere rafinate pot fi împărțite în trei clase: I (a produselor inflamabile), II și III (a combustibililor lichizi) [20].
Clasa I (a produselor inflamabile) include produsele petroliere ale căror puncte de inflamabilitate se găsesc sub valoarea de șC (gazolina, gazele combustibile). Aceste produse petroliere se pot diviza în trei subclase, astfel:
– IA – produse petroliere cu puncte de inflamabilitate mai mici de șC și respectiv cu puncte de fierbere mai mici de șC;
– IB – produse petroliere cu puncte de inflamabilitate mai mici de șC și respectiv punctul de fierbere la șC;
– IC – produse petroliere cu puncte de inflamabilitate apropiate de valoarea de șC și respectiv puncte de fierbere mai mici de șC.
Clasa II (a combustibililor lichizi) cuprinde produse petroliere lichize cu puncte de inflamabilitate cuprinse între șC și șC.
Clasa III (a combustibililor lichizi) cuprinde produse petroliere lichide cu puncte de inflamabilitate cuprinse între șC și șC.
Această caracteristică are o deosebită importanță în operațiunile de depoluare precum arderea produsului petrolier pe suprafața apei (în cazul unor deversări accidentale de amploare) sau în cazul incendiilor accidentale ce includ cantități foarte mari de produse petroliere colectate în apropierea zonelor protejate.
2.10. Punctul de ardere
Punctul de ardere reprezintă valoarea cea mai mică a temperaturii, în condiții de presiune atmosferică normală (101,325 kPa), la care aplicarea unei flăcări test asupra suprafeței produsului petrolier determină aprinderea vaporilor acestuia și arderea timp de 5 secunde [21].
2.11. Conținutul de apă
Unele produse petroliere conțin cantități semnificative de apă. Proprietățile produselor petroliere care au un conținut substanțial de apă (> 5 %) sunt diferite de proprietățile produselor petroliere „uscate”.
2.12. Mirosul
Mirosul este concentrația cea mai scăzută din aer care este percepută de majoritatea oamenilor. Această caracteristică nu este însă relevantă în situațiile de urgență, deoarece sensibilitatea omului la mirosuri variază în limite foarte largi, iar unele produse chimice nu pot fi percepute prin miros la concentrația toxică, de asemenea acestea pot fi mascate de alte mirosuri, iar unele componente din compoziția produselor petroliere pot amorți simțul mirosului.
2.13. Compușii organici volatili
Compușii organici volatili (COV) sunt compuși chimici care au o presiune a vaporilor crescută, de unde rezultă volatilitatea ridicată a acestora. Sunt reprezentați de orice compus organic care are un punct de fierbere inițial mai mic sau egal cu 250 șC, măsurat la o presiune standard de 101,3 kPa. Există aproximativ un număr de 150 de compuși cu această proprietate, predominând însă hidrocarburile cu 4 – 12 atomi de carbon (parafine, oleine, aromatice).
Benzenul, toluenul, etilbenzenul, xilenii și compușii similari benzenului sunt cei mai comuni compuși aromatici ai produselor petroliere. Aceștia reprezintă câteva procente importante din masa totală a produselor petroliere.
În urma unor studii de laborator s-a demonstrat că produsele petroliere pot pierde prin evaporare până la 30 % din greutatea lor în circa 30 ore [22].
Compușii organici volatili sunt cele mai solubile și mobile fracții din compoziția produselor petroliere brute și rafinate, fapt pentru care în situațiile unor deversări accidentale pătrund ușor în sol, sedimente și ape subterane. Spre exemplu, xilenii sunt unii dintre cei mai cancerigeni și neurotoxici compuși ai petrolului.
2.14. Conținutul de metale
Conținutul de metale oferă date despre originea produselor petroliere și poate fi de ajutor în identificarea sursei de poluare.
Analizele de laborator au arătat existența în compoziția petrolului a unor elemente, cum ar fi nichel și vanadium, care produc efecte periculoase asupra catalizatorilor utilizați în procesele de cracare și desulfurizare. În cazul uleiurilor și unsorilor, conținutul de metale poate arăta informații despre tipurile de aditivi folosiți în produs și despre istoricul utilizării echipamentelor de fabricare.
2.15. Conținutul de sulf
Cantitatea de sulf din compoziția petrolului este importantă, întrucât procesele de rafinare și cracare sunt afectate de acest element. În urma arderii produselor petroliere cu conținut ridicat de sulf, acestea emană cantități semnificative de dioxid de sulf care la rândul lor sunt foarte nocive pentru mediul înconjurător precum și pentru sănătatea oamenilor și animalelor.
Determinarea rapidă a conținutul de sulf din compoziția petrolului deversat are o importanță deosebită pentru stabilirea măsurilor de protecție a sănătății și siguranței personalului implicat în operațiunile de depoluare.
2.16. Solubilitatea în apă
Solubilitatea în apă poate fi determinată prin aducerea la echilibru a volumului de petrol și apă și apoi analizarea fazei apoase. Această analiză se face prin purificarea și apoi captarea hidrocarburilor dizolvate sau în paralel prin analiza directă a stratului superficial de la suprafața apei.
Cum petrolul este un amestec de hidrocarburi care au fiecare o solubilitate diferită în apă, solubilitatea acvatică a petrolului este exprimată ca fiind concentrația cumulată a hidrocarburilor dizolvate individual.
Compoziția și concentrația amestecului solubilizat depind de condițiile din timpul echilibrării volumului de petrol și apă.
Termenul „solubil” aplicat petrolului poate fi înlocuit cu un termen tehnic mai precis și anume ,,fracții solubile în apă”.
2.17. Toxicitatea
Gradele de toxicitate se clasifică după cum urmează [21]:
– concentrația letală medie (LC50) reprezintă concentrația unui produs care poate cauza moartea a 50 % din populația testată într-un anumit timp după expunere, în majoritatea cazurilor. Concentrația letală medie este obținută statistic din analiza mortalităților în diferite concentrații test după o perioadă fixă de expunere.
– concentrația efectivă medie (EC50) este utilizată când un efect, altul decât moartea, este observat la final și reprezintă concentrația estimată a produsului în apă care are un efect specific asupra a 50 % din populația testată într-un anumit timp după expunere. La fel ca și concentrația letală medie și aceasta este obținută statistic.
– limita medie a toleranței (TLm) este un termen uneori utilizat în locul concentrației efective medie.
2.18. Consumul biochimic de oxigen
Consumul biochimic de oxigen (CBO) este metoda standard de a determina cantitatea de oxigen dizolvată în apă care este consumată de microorganisme în procesul de oxidare biologică a produsului petrolier, deversat pe suprafața apei, într-un interval de timp pentru descompunerea biochimică a produsului petrolier. Acesta se exprimă prin raportul dintre greutatea oxigenului consumat pentru oxidarea biologică a produsului petrolier și greutatea produsului petrolier într-o perioadă dată [23].
2.19. Indicele de refracție
Indicele de refracție (n) este o mărime fizică definită ca raportul dintre sinusul unghiului de incidență (i) și sinusul unghiului de refracție (r) al unei raze incidente care trece din mediul I în mediul II, conform relației
. (2.9)
Indicele de refracție (n) este o caracteristică prin care se poate determina tipul de produs petrolier deversat pe suprafața apei, precum și concentrația acestuia, deoarece în majoritatea cazurilor se înregistrează o variație liniară a indicelui de refracție cu concentrația.
Dintre metodele folosite pentru determinarea indicelui de refracție se pot enumera metodele spectometrice, interferențiale și refractometrice, cele mai utilizate fiind cele refractometrice. Experimental s-a demonstrat că hidrocarburile saturate aciclice au un indice de refracție scăzut, iar hidrocarburile care au legături în ciclu și legături duble au valori mai mari, astfel încât se poate determina dacă o hidrocarbură este o parafină, o cicloparafină, o aromatică.
Măsurătorile efectuate în laborator au stabilit că indicele de refracție al hidrocarburilor aciclice (parafinele) este cuprins între 1,37 și 1,44, acel al hidrocarburilor ciclice saturate (naftene) este între 1,42 – 1,50, iar cel al hidrocarburilor aromatice, între 1,495 – 1,56.
2.20. Concluzii
Determinarea rapidă și corectă a tipului de produs petrolier deversat precum și a caracteristicilor și proprietăților acestuia este esențială pentru desfășurarea în bune condiții a operațiunilor de depoluare ca urmare a deversării accidentale de produse petroliere pe suprafața apei Mării Negre.
Cunoașterea celor mai semnificative proprietăți fizice ale produselor petroliere (densitatea, greutatea specifică, greutatea șAPI, viscozitatea, punctul de curgere, temperatura de distilare și punctul de inflamabilitate) sunt importante în vederea realizării unei simulări pertinente a unor posibile deversări de produse petroliere pe suprafața apei precum și pentru stabilirea unor strategii de intervenții pentru limitarea poluării, respectiv pentru identificarea celor mai competitive strategii și metode de depoluare.
Înaintea începerii propriu-zise a operațiunilor de recuperare a produsului petrolier de pe suprafața apei, se realizează o simulare privind evoluția în timp a peliculei de produs petrolier deversat. Simularea se execută plecând de la datele reale transmise de la locul deversării (condițiile hidrometeorologice, identificarea corectă a tipului de produs petrolier deversat precum și a caracteristicilor și proprietăților probabile a acestuia).
Variația în limite destul de mari a caracteristicilor și proprietăților produselor petroliere este o consecință a varietății compoziției chimice a componentelor și a proporțiilor în care se găsesc acestea și poate afecta sever rezultatele simulării atunci când proprietățile probabile ale produsului petrolier nu sunt identificate cu o marjă de eroare cât mai mică.
CAPITOLUL 3
PROCEDEE DE INTERVENȚIE ȘI ECHIPAMENTE
Pe plan internațional cât și național, metodele utilizate pentru depoluarea apelor contaminate cu produse petroliere provenite din deversări accidentale au randament mai mare sau mai mic și se clasifică în:
– metode de limitare a împrăștierii și de izolare a peliculei de produs petrolier;
– metode de îndepărtare a produsului petrolier de pe suprafața apei.
3.1. Metode de limitare a împrăștierii și de izolare a produsului petrolier
Metodele de limitare a împrăștierii peliculei de produs petrolier formate la suprafața apei odată cu deversarea acestuia, se referă la:
– oprirea mecanică a peliculei de produs petrolier, prin îngrădirea acesteia și transferarea într-o unitate de înmagazinare;
– devierea mecanică a produsului petrolier dinspre zonele sensibile;
– pulverizarea de substanțe chimice dispersante asupra peliculei de produs petrolier;
– incinerarea produsului petrolier la suprafața apei.
3.1.1. Oprirea mecanică a peliculei de produs petroliere
În cazul deversării unui produs petrolier pe suprafața apei, este important ca limitarea împrăștierii să se realizeze în cel mai scurt timp prin îngrădirea peliculei de produs petrolier în scopul menținerii unei grosimi suficiente pentru ca echipamentele folosite pentru îndepărtarea acestuia să aibă un randament cât mai mare sau pentru ca produsul petrolier să poată fi incinerat. Îngrădirea peliculei de produs petrolier este folosită și pentru a o devia într-o zonă mai potrivită decât cea unde a fost deversată inițial pentru o îndepărtare ulterioară.
Una dintre cele mai simple metode de îndepărtare a produsului petrolier deversat de pe suprafața apei mării este îngrădirea acestuia, remorcarea la o distanță sigură și incinerarea sa.
3.1.1.1. Bariere flotante
Pe plan mondial există o multitudine de tipuri de bariere limitatoare de produse petroliere, realizate din plastic, metal, paie sau alte materiale. Cele de dimensiuni mari sunt construite pentru condițiile din apele mărilor și oceanelor, în timp ce barierele de dimensiuni mici sunt mai potrivite pentru a fi utilizate în cazul apelor amenajate sau apelor continentale stătătoare (golfuri și lacuri). Barierele flotante confecționate din materiale grele sunt utilizate în cazul apelor curgătoare care au viteze de curgere mari și curenți puternici.
Barierele sunt utilizate în principal pentru:
– împiedicarea împrăștierii și deplasării necontrolate a peliculei de produs petrolier pe suprafața apei;
– îngrădirea într-o zonă strict delimitată a peliculei de produs petrolier deversat;
– dirijarea peliculei de produs petrolier spre utilajele de recuperare;
– împiedicarea pătrunderii peliculei de produs petrolier în anumite zone sau în apropierea unor instalații de importanță deosebită.
Toate tipurile de bariere sunt caracterizate printr-o componentă imersă și alta aflată deasupra apei. Ele au în comun o parte flotantă, balastul și o parte care poate susține tensiunea aplicată barierei de către valuri, curenți etc. [24].
În funcție de construcția lor barierele se clasifică în patru categorii:
– barierele cu flotație internă sunt construite, în general, din PVC, iar ca mijloc de flotație conțin o spumă flexibilă. Toate aceste bariere au un element de tensiune, la partea de jos, iar unele au în plus un element de tensiune, localizat deasupra;
– barierele umflate sub presiune sunt construite din PVC, neopren sau din material acoperit cu poliuretan. Camerele sunt umplute manual cu aer și pot fi segmentate sau continue;
– barierele umflate mecanic sunt construite din aceleași materiale ca și barierele cu flotație internă. Camerele sunt comprimate când barierele sunt depozitate și sunt umflate prin ventilele de admisie a aerului atunci când urmează să fie folosite;
– barierele gard sunt fabricate din materiale rigide sau semirigide. Flotația este asigurată de blocuri de spumă sau plutitori în consolă.
În figura 3.1 sunt prezentate cele patru categorii de bariere [24].
Fig. 3.1 Tipuri de bariere flotante [24]
Barierele permanente sunt în general reutilizabile, dar nu sunt absorbante. Ele au rolul de a limita extinderea produsului petrolier deversat pe suprafața apei.
Barierele absorbante reutilizabile, sunt realizate în general din polipropilenă și au capacitatea de a absorbi produsul petrolier care plutește la suprafața apei. Aceste tipuri de bariere au o capacitate foarte mare de absorbție, de până la 30 de ori greutatea lor, nu sunt toxice pentru om sau mediul înconjurător și plutesc pe suprafața apei chiar și când sunt saturate. De asemenea aceste bariere pot fi folosite de mai multe ori, în cadrul mai multor operațiuni de depoluare.
În figura 3.2 este prezentat modul de amplasare a barierelor în funcție de locul poluării, în cazul unei poluări accidentale cu produse petroliere.
Fig. 3.2 Modul de amplasare a barierelor
în funcție de locul poluării [24]
În tabelul 3.1 este prezentată o scurtă descriere a celor mai uzuale tipuri de bariere flotante [24].
Tabelul 3.1
Schematizarea tipurilor de bariere flotante [12]
3.1.1.2. Bariere scufundate
Barierele scufundate sunt folosite pentru a colecta produsul petrolier deversat care plutește sub suprafața apei. În general sunt folosite bariere flotante într-o configurație de tip V pe lungimea cărora este prinsă o plasă [24]. Acest tip de bariere scufundate poartă numele de bariere-năvod (fig. 3.3).
Fig. 3.3 Barieră năvod [24]
3.1.2. Devierea mecanică a produsului petrolier
Barierele sunt folosite pentru a devia mecanic produsul petrolier dinspre zonele protejate spre zone în care accesul pentru îndepărtarea acestuia este mai facil și nu implică riscuri ecologice majore.
Pentru utilizarea cu o eficiență maximă, în mod frecvent barierele se folosesc în trei configurații (fig. 3.4), numite U, J sau V după geometria acestora văzută de sus [24].
Fig. 3.4 Configurații ale barierelor în formă
de U, J și V [24]
În tabelul 3.2 este prezentată punerea în practică a diverselor configurații pentru diferite tipuri de bariere flotante, în diverse tipuri de ape [24].
Tabelul 3.2
Punerea în practică
a diferitelor bariere și configurații în diferite tipuri de ape [24]
– eficient – rezonabil – inefficient
Un factor, foarte important, de care trebuie să se țină cont la începutul operațiunii de îndepărtare a produsului petrolier deversat pe suprafața apei este ajustarea vitezei de deplasare a navelor astfel încât viteza relativă dintre barieră și apă să fie suficient de mică pentru a preveni trecerea produsului petrolier peste aceasta [24].
Dacă viteza de deplasare a navelor este prea mare, în jurul părții scufundate a barierei apar turbulențe, acest lucru contribuind la scurgerea produsului petrolier colectat pe sub barieră. Pentru a se evita această situație, navele pot pluti de-a lungul curentului apei, pot avea o poziție staționară sau se pot deplasa contra curentului apei spre poziția peliculei de produs petrolier pentru a obține o viteză convenabilă față de apă.
3.1.3. Pulverizarea de substanțe chimice dispersante asupra peliculei de produs petrolier
Pulverizarea substanțelor chimice dispersante este o metodă rapidă de îndepărtarea a produsului petrolier de pe suprafața apei. Această metodă este folosită cu precădere în cazul unor poluări majore cu produse petroliere.
Atât din punct de vedere tehnic cât și economic, pulverizarea substanțelor chimice de dispersie este mai avantajoasă comparativ cu incinerarea la suprafață sau curățarea mecanică, întrucât sunt folosite mai puține resurse umane și materiale, iar rezultatele în urma pulverizării sunt net superioare.
Procesul de dispersie chimică însoțește procesul de dispersie naturală prin reducerea tensiunii superficiale de la interfața dintre produsul petrolier și apă, facilitând astfel procesul de rupere a peliculei de produs petrolier de către valuri.
Substanțele chimice dispersante sunt obținute în general dintr-un amestec de substanțe tensioactive și solvenți [25].
Solvenții îndeplinesc două funcții și anume: reduc viscozitatea substanței chimice dispersate, care face mai apoi posibilă difuzarea, respectiv facilitează pătrunderea substanței dispersante în pelicula de produs petrolier.
Moleculele substanțelor chimice dispersante sunt compuse din două părți, o parte lipofilică (cu absorbție de produs petrolier) și o parte hidrofilică (cu putere mare de absorbție a apei).
Moleculele componente (lipofile și hidrofile) se rearanjează la interfața dintre produsul petrolier și apă și ca urmare a scăderii bruște a tensiunii superficiale se produce ruperea peliculei, sub acțiunea valurilor, în mai multe picături.
Reunirea picăturilor este împiedicată de moleculele tensioactive de la suprafața picăturilor [25] (fig. 3.5).
În figura 3.5 sunt descrise etapele procesului de dispersie chimică:
A) substanțele chimice dispersante sunt împrăștiate sub formă de picături, pe suprafața peliculei de produs petrolier;
B) substanțele chimice dispersante sub formă de picături pătrund în pelicula de produs petrolier cu ajutorul solventului din compoziția lor;
C) moleculele tensioactive migrează către interfața dintre produsul petrolier și apă;
D) din suprafața peliculei se desprind picături mici de produs petrolier;
E) picăturile desprinse sunt dispersate de amestecul turbulent, la suprafața apei rămânând doar un luciu.
Fig. 3.5 Descrierea procesului de dispersie chimică [25]
Substanțele chimice dispersante sunt împrăștiate din ambarcațiuni și avioane (fig. 3.6 și fig. 3.7), astfel încât cu asigurarea unui suport operațional bun, pelicule foarte întinse de produse petroliere pot fi tratate rapid și eficient în acest mod. Dar, dacă substanțele chimice dispersante nu sunt pulverizate în cel mai scurt timp după deversarea produselor petroliere efectul său devine nul. Prin urmare, pentru a avea eficiență cât mai mare, substanțele dispersante trebuie împrăștiate înainte ca produsul petrolier să devină vâscos în urma evaporării sau înaintea formării emulsiei.
Există și unele tipuri de produse petroliere, cum ar fi combustibilul petrolier greu și cel nerafinat vâscos, care sunt mai greu de îndepărtat prin această metodă.
Fig. 3.6 Împrăștierea substanțelor dispersante cu ajutorul
ambarcațiunilor [246]
Fig. 3.7 Împrăștierea substanțelor dispersante cu ajutorul
avioanelor [33]
De obicei, culoarea emulsiei formate în urma aplicării substanțelor chimice dispersante variază de la brun închis la brun deschis în funcție de tipul produsului petrolier și de timpul cât a fost suspus la acțiunea mediului.
O echipă de cercetători de la Universitatea din Bristol (Marea Britanie) condusă de profesorul Julian Eastoe a creat un detergent lichid (fig. 3.8) care poate fi controlat magnetic și care se vrea a se folosi pentru îndepărtarea peliculelor de produs petrolier de pe suprafața apelor mărilor și oceanelor [26].
Detergentul (fig. 3.8) are în compoziția sa săruri bogate în fier care reacționează la câmpul magnetic atunci când sunt introduse în apă.
Cercetătorii au creat detergentul magnetic prin dizolvarea fierului într-o serie de tenside inerte compuse din ioni de clorură și bromură. În acest mod au fost create primele particule de detergent cu miezuri metalice care sunt suficient de puternice pentru a învinge atât gravitația cât și tensiunea superficială dintre apă și produsul petrolier pentru a se ridica și a ajunge la magnet [26].
Una dintre problemele folosirii detergenților clasici pentru îndepărtarea produsului petrolier de pe suprafața apei mărilor și oceanelor este că după finalizarea procesului de îndepărtare a produselor petroliere aceștia nu mai pot fi recuperați și rămân să dăuneze ecosistemelor [26].
Fig. 3.8 Utilizarea detergenților magnetici pentru îndepărtarea produselor petroliere
de pe suprafața apelor și oceanelor [26]
Utilizarea corespunzătoare a substanțelor chimice dispersante este o metodă eficientă în combaterea poluărilor cu produse petroliere. Acestea sunt capabile să înlăture rapid cantități mari de produse petroliere de pe suprafața apelor, existând chiar situații în care acestea sunt singura soluție viabilă pentru îndepărtarea acestora.
3.1.4. Incinerarea produselor petroliere la suprafața apei
Datorită dificultăților de colectare și de depozitare a produsului petrolier de pe suprafața apei mărilor și oceanelor, o altă alternativă la metodele anterioare este reținerea produsului petrolier de către bariere speciale rezistente la foc și mai apoi incinerarea lui (fig. 3.9 și fig. 3.10).
Incinerarea produsului petrolier la fața locului este o „ardere controlată” a produsului petrolier din apă, râuri sau mlaștini.
Această metodă de îndepărtare a produselor petroliere din apa mărilor și oceanelor este una dintre cele mai eficiente metode de depoluare, iar pentru punerea ei în practică sunt folosite unele dintre cele mai noi tehnologii [231].
Interesul pentru această metodă de depoluare a venit din experiența precedentelor accidente majore de poluare cu produse petroliere, în cadrul cărora au fost afectate grav flora și fauna acvatică. Ca urmare a acestor poluări majore au fost descoperite noi metode de depoluare a mediului cu rezultate mai bune și cu costuri mai mici.
Eficiența acestei metode depinde de condițiile meteorologice și de proprietățile fizico-chimice ale produsului petrolier deversat.
Criteriile urmărite în procesul de incinerare a produsului petrolier sunt următoarele [3]:
– degradarea produsului petrolier;
– reacția logistică a autorităților;
– condițiile hidrometeorologice;
– distanța până la zonele populate.
Fig. 3.9 Incinerarea produsului petrolier
la suprafața apei [26]
Fig. 3.10 Incinerarea produsului petrolier
la suprafața apei [27]
În decursul timpului au fost înregistrate și accidente datorate unei utilizări necorespunzătoare a acestei metode, care au avut ca urmare dezvoltarea unor incendii care au pus în pericol flora și fauna din apropiere. O utilizare corectă a acestei metode este foarte eficientă, iar șansele să se producă accidente sunt limitate.
Procesele naturale care influențează arderea produsului petrolier deversat se bazează pe trei factori:
– timpul de la deversare până la incinerare (procesele de evaporare și de dispersie au loc imediat după deversarea produsului petrolier pe suprafața apei astfel încât incinerarea produsului petrolier nu mai poate avea loc);
– gradul de emulsionare ca factor limitant (influențat de starea de agitație a a mării);
– condițiile hidrometeorologice (afectează buna desfășurare a operațiunilor).
Această metodă este indicată a fi folosită în cazurile când deversarea s-a produs în zone sensibile din punct de vedere ecologic, slab energizate, când folosirea altor metode nu conduce la obținerea unor rezultate satisfăcătoare și când rapiditatea îndepărtării peliculei de produs petrolier este primordială.
Reușita acestei metode este determinată de trei grupe de factori legați de proprietățile fizico-chimice ale produsului petrolier deversat:
– factori referitori la aprindere și combustie care sunt dependenți de greutatea moleculară, presiunea vaporilor, viteza de vaporizare, punctul de aprindere, punctul de fierbere, temperatură și vânt;
– factori referitori la modificările proprietăților produsului petrolier datorate degradării în timp a acestuia, degradare care este însoțită de evaporare și emulsificare;
– factori care se referă la considerații tehnice și operaționale ce includ rezistența la foc a mijloacelor tehnice (nave și baraje) și capacitatea de aprindere a sursei, de a aduce temperatura de la suprafața produsului petrolier deversat la temperatura de ardere.
Metoda de incinerare a unei pelicule sau a unei porțiuni din pelicula de produs petrolier deversată pe suprafața apei funcționează cel mai bine în cazul produselor petroliere proaspete, în condiții meteorologice de calm relativ.
Pentru ca operațiunile de incinerare a peliculelor de produs petroliere deversate pe suprafața apei marii să se poată desfășura în bune condiții, sunt necesare următoarele condiții hidrometeorelogice:
– viteza vântului să nu depășească 37 de km/oră;
– înălțimea valurilor să nu depășească 0,9 metri;
– grosimea minimă a peliculei de produs petrolier să nu fie mai mică de 2 – 3 mm (în funcție de tipul produsului petrolier);
– procentul de pierdere a fracțiilor ușoare să nu depășească 30 %;
– procentul de apă din emulsia formată să nu depășească 25 %.
În practică, întrucât menținerea unei grosimi suficiente pentru ardere se face cu greutate, această metodă nu este folosită pe scară largă în operațiuni de depoluare.
După ardere, grosimea peliculei rămase pe suprafața apei depinde atât de natura produsului petrolier deversat cât și de condițiile hidrometeorologice. Din acest motiv, arderea este cu atât mai eficientă cu cât pelicula de produs petrolier este mai groasă în momentul aprinderii.
Unele produse petroliere, în special cele degradate, sunt foarte greu sau chiar imposibil de aprins, deoarece majoritatea fracțiilor ușoare s-au evaporat, astfel încât operațiunea de aprindere a acestora se face de obicei din elicopter sau de pe o navă.
Prin folosirea acestei metode, poluarea este transferată în atmosferă, iar reziduurile rămase în urma arderii sunt diluate rapid în masa de apă.
Cu toate acestea, consecințele asupra sănătății populației sunt mari în sensul că atmosfera respirabilă este poluată cu radicali liberi, rezultați în urma arderii produselor petroliere.
3.2. Metode de îndepărtare a produsului petrolier
Produsul petrolier deversat pe suprafața apei este îndepărtat prin utilizarea produselor absorbante, recuperarea mecanică sau manuală, curățarea țărmurilor și plajelor în cazul contaminării acestora și nu în ultimul rând prin metode naturale.
Alegerea celei mai potrivite metode de îndepărtare a produsului petrolier este foarte importantă și depinde de promptitudinea și exactitatea informațiilor referitoare la accident.
Aplicarea metodelor de îndepărtare a produsului petrolier deversat, în cazul mărilor și oceanelor, nu este întotdeauna necesară, întrucât există situații în care produsul petrolier este deversat la mare distanță față de țărm, unde este dispersat și degradat prin procese naturale de biodegradare, necontaminând țărmurile. În aceste cazuri, pentru a confirma simulările efectuate, este suficientă doar monitorizarea evoluției peliculelor de produs petrolier; această metodă este aplicată în cazurile marilor deversări, de-a lungul a zeci de ani.
3.2.1. Utilizarea produselor absorbante pentru îndepărtarea produselor petroliere
Capacitatea de absorbție a produselor absorbante este stabilită experimental pentru fiecare tip de produs petrolier (ex. petrol brut, benzină, motorină etc.), astfel încât să poată fi estimat consumul optim de produs absorbant și efectele induse calității apei. Refolosirea produselor absorbante după utilizare se poate face cu bune rezultate după presare și uscare prealabilă.
Folosirea în mod frecvent a materialelor absorbante pentru eliminarea efectelor poluărilor accidentale ale apei impune luarea unor măsuri privind reglementarea utilizării acestora pe plan național pentru confirmarea eficienței, eficacității și inexistenței riscurilor de poluare indusă [28]. Pentru aceasta este necesară întocmirea unei situații care să conțină toate categoriile de materiale absorbante existente pe piață, domeniul de utilizare și măsurile de precauție (tabelul 3.3).
Produsele absorbante sunt împărțite în trei mari categorii [29]:
– produse absorbante naturale organice, care au la baza turbă (spill-sorb, pure sorb, enviropeat, natura sorb, cansorb etc.), rumeguș, coceni mărunțiți, produse pe bază de carbon;
– produse absorbante anorganice care au la bază argilă, perlite, vermiculite, vata de sticlă, nisip sau cenușă vulcanică;
– produse absorbante sintetice care au la bază materiale artificiale cum ar fi: poliuretan, polietilena, polipropilena etc.).
Tabelul 3.3
Caracteristicile unor produse absorbante [29]
În țara noastră, cea mai mare cantitate și cele mai multe tipuri de absorbanți biodegradabili, care sunt folosiți pentru decontaminarea suprafețelor de apă, au la bază turba (peat moss). Aceste produse absorbante sunt aduse din import din Canada, Noua Zeelandă, Africa de Sud etc. Pe lângă acetia se folosesc și absorbanți sintetici, dar în cantități mult mai mici, cum ar fi absorbanți sintetici pe bază de polietilenă și polipropilenă [29].
În viitor trebuie găsite materiale locale, eventual deșeuri, care printr-o prelucrare sumară să fi transformate în absorbanți și care să satisfacă și din punctul de vedere al prețului de livrare.
3.2.2. Îndepărtarea mecanică a produselor petroliere deversate pe suprafața apei
Procesul de depolure marină constă în îndepărtarea mecanică a produsului petrolier deversat pe suprafața apei. Acest proces este influențat de doi factori. Primul factor se referă la degradarea produsului petrolier, din cauza condițiilor meteo (schimbarea proprietăților), iar cel de-al doilea, la condițiile de mediu, operabilitatea echipelor de depoluare, tehnologia și echipamentul folosit în procesul de depoluare.
Însă, ambii factori depind de: viteza de împrăștiere a peliculei de produs petrolier de către vânt și curenți, de vizibilitatea și starea de agitație a mării și nu în ultimul rând de temperatura apei. În mod curent, pentru a devia pelicula de produs petrolier spre zona unde se găsesc separatoarele, se folosesc baraje limitatoare.
Randamentul cu care se efectuează îndepărtarea mecanică a produselor petroliere deversate pe suprafața apei mării depinde atât de eficiența dispozitivului cât și a sistemului de curățare, sistem care cuprinde: vasul colector, separatorul și bariere limitatoare, precum și de raportul dintre produsul petrolier recuperat și cel deversat.
Metodele de recuperare mecanică a produselor petroliere deversate pe suprafața apei mărilor și oceanelor pot fi împărțite în trei grupe [24]:
– metode care implică folosirea separatoarelor în mișcare;
– metode care implică folosirea separatoarelor staționare;
– metode care implică folosirea cisternelor cu instalații de producere a vacuumului (autovidanje).
3.2.2.1. Separatoare în mișcare
Avantajul folosirii acestor tipuri de echipament de depoluare constă în faptul că acestea se pot deplasa singure, în timp ce altele sunt împinse sau tractate de alte vase (fig. 3.11). Un alt avantaj al acestor separatoare îl constitue faptul că acestea pot fi folosite și în cazul deversării de produse petroliere în zonele arctice.
Separatoarele care folosesc benzi absorbante din polipropilenă au un randament ridicat deoarece banda colectoare, formată din fâșii subțiri de polipropilenă, se îmbibă cu produs petrolier și la trecerea acesteia prin rolele de stoarcere produsul petrolier este recuperat, acest ciclu repetându-se până la îndepărtarea completă a produsului petrolier deversat pe suprafața apei. Produsul petrolier recuperat astfel este colectat într-un bazin din care este transferat cu ajutorul unei pompe, într-un rezervor intermediar.
Aceste echipamente sunt folosite și în ape cu adâncimi foarte mici, cu toate că nu este recomandant deoarece nisipul și pietrișul de pe țărm au un efect abraziv asupra materialului din care este confecționată banda colectoare.
Arhitectul naval Christian Gaudin, a proiectat o navă colectoare numită „Oil Sea Harvester” (fig. 3.12), care poate efectua recuperarea mecanică a unui produs petrolier de pe suprafața apei măriilor și oceanelor.
Această navă, formată dintr-un corp central și două laterale, care au rolul de a stabiliza nava la viteze mari ale vântului și la valuri foarte mari, creează canale de 8 m lungime de apă calmă, în care se recuperează produsul petrolier [30].
Fig. 3.11 Tipuri de separatoare în mișcare [24]
Originalitatea acestui proiect constă în faptul că în interiorul canalelor este amplasat sistemul de benzi transportoare cu perii pentru recuperarea produselor petroliere foarte vâscoase și un colector tip stavilă pentru produse petroliere ușoare.
Fig. 3.12 Vas pentru recuperarea produsului petrolier
deversat pe suprafața apei mării [30]
Randamentul de recuperare a produsului petrolier de către navă (aproximativ 90 % din cantitatea deversată inițial) este calculat în funcție de cantitatea de produs petrolier recuperată, precum și în funcție de timpul necesar pentru a recupera produsul petrolier de pe suprafața apei mării. Chiar și în condiții de vreme rea, nava ajunge foarte rapid la locul incidentului, de unde poate recupera până la 250 de tone de produs petrolier pe oră, capacitatea acesteia de stocare fiind de maxim 6 000 tone [30].
Un alt dispozitiv modern de curățare a suprafeței apei de produsele petroliere deversate accidental este robotul Seaswarm, creat de cercetătorii de la Massachusetts Institute of Technology (fig. 3.13), care are în compunere o banda rulantă (cu lungimea de cca. 5 metri și lată de 2 metri), acoperită cu o rețea de nano-filamente, capabilă să absoarbă cantități de produs petrolier de douăzeci de ori mai mari decât propria sa greutate, respingând, în același timp, moleculele de apă [31].
Fig. 3.13 Robotul Seaswarm [31]
Prin încălzirea materialului absorbant din care este confecționată banda rulantă, produsul petrolier este îndepărtat, apoi ,,nano-țesătura” poate fi reutilizată.
Robotul Seaswarm (fig. 3.13) este propulsat cu ajutorul energiei furnizate de două panouri solare cu o suprafață totală de 2 m2.
Cercetătorii au estimat că o flotă de 5 000 de roboți Seaswarm ar fi putut curăța în 30 de zile Golful Mexic de cantitatea enormă de produs petrolier deversată în urma defecțiunii apărute la platforma marină Deep Horizont [31].
3.2.2.2. Separatoare staționare
Separatoarele staționare sunt dispozitive folosite pentru colectarea produselor petroliere deversate pe suprafața apei. Pentru obținerea unui randament ridicat de colectare, acestea se folosesc împreună cu barierele limitatoare, care au rolulul de a îngrădi pelicula de produs petrolier.
Din punct de vedere constructiv separatoarele staționare pot fi:
– cu cilindru rotativ (fig. 3.14);
– cu cilindru rotativ cu perie (fig. 3.15);
– cu cilindru rotativ cu discuri (fig. 3.16);
– cu perie de frânghii (fig. 3.17).
Colectarea produsului petrolier deversat pe suprafața apei mării se realizează în două etape. În prima etapă se îngrădește pelicula de produs petrolier cu ajutorul barierelor limitatoare, astfel încât să se limiteze împrăștierea acesteia pe suprafața apei și să se atingă o grosime suficient de mare pentru a se putea folosi diferite tipuri de separatoare în etapa a doua, când începe colectarea efectivă a produsului petrolier deversat.
În general separatoarele staționare sunt folosite pentru recuperarea produselor petroliere din zone relativ adăpostite, cum sunt porturile, docurile, estuarele și apele de coastă.
Acestea funcționează după principiul „suprafețelor adezive”, în sensul că produsul petrolier deversat aderă pe cilindri, discuri, perii, funii de unde este recuperat cu ajutorul unor lame racloare sau role de stoarcere.
Fig. 3.14 Separator staționar cu cilindru rotativ [32]
Fig. 3.15 Separator staționar cu cilindru rotativ cu perie [33]
Fig. 3.16 Separator staționar cu cilindru rotativ cu disc [34]
Fig. 3.17 Separator staționar cu perie de frânghii [30]
Capacitatea maximă de recuperare a separatorului este condiționată de viteza maximă de rotație a discului sau a periei, chiar cu riscul de a antrena mai multă apă. Când grosimea stratului de produs petrolier este mică sau când produsul petrolier este sub formă de emulsie, este indicat să se folosească separatorul la turații mici, întrucât produsul petrolier aderă mai bine pe discuri sau perii.
În condiții de temperatură scăzută sau după o lungă perioadă de timp de la deversare, produsele petroliere sunt foarte greu de recuperat de pe suprafața apei deoarece acestea se găsesc într-o fază avansată de degradare. În aceste condiții produsele petroliere au o culoare neagră sau maro închis, iar la temperaturi mici, ele nu se împrăștie pe suprafața apei, ci formează bulgări mici de produs petolier.
Cu cât pelicula de produs petrolier este mai groasă, cu atât crește debitul de recuperare a produsului petrolier. În docuri și porturi, de obicei vântul determină direcția dominantă spre care este împinsă pelicula de produs petrolier, contribuind astfel la îngroșarea acesteia. În acest caz, barierele flotante limitatoare trebuie utilizate pentru a îngrădi produsul petrolier în direcția vântului și pentru a mări astfel grosimea peliculei de produs petrolier.
3.2.2.3. Cisterne cu instalații de producere a vacuumului
Pentru recuperarea produselor petroliere deversate pe suprafața apei se pot folosi cisternele cu instalații de producere a vacuumului (fig. 4.18).
Fig. 4.18 Îndepărtarea produselor petroliere cu ajutorul vehiculelor
cu instalații de producere a vaccumului [33]
Această metodă este nepotrivită pentru îndepărtarea produselor petroliere deversate pe suprafața apelor mărilor și oceanelor, deoarece nu întotdeauna accesul acestor vehicule se face cu ușurință din cauza țărmului moale sau stâncos.
3.2.3. Îndepărtarea produselor petroliere în cazul contaminării țărmului
Pentru ca operațiunea de curățare a țărmului să se desfășoare în bune condiții este important ca metoda de curățare aleasă să se potrivească nivelului de contaminare și tipului de țărm (țărm mâlos, țărm cu plaje nisipoase sau pietroase, țărm cu maluri stâncoase sau structuri artificiale).
Îndepărtarea produselor petroliere în cazul contaminării țărmului cuprinde patru faze și anume:
a) evaluarea situației privind amploarea poluării prin deplasarea în zona contaminată a personalului specializat și culegerea de informații;
b) alegerea metodei optime de îndepărtare a produsului petrolier, în funcție de evaluarea situației;
c) desfășurarea propriu-zisă a operațiunilor de intervenție, care constă în deplasarea în zona de concentrare, recuperarea, stocarea, transportul deșeurilor, refacerea ecologică a utilajelor și a personalului specializat;
d) finalizarea operațiunii de îndepărtare a produsului petrolier și monitorizarea zonei.
La rândul ei, a treia fază de îndepărtare a produsului petrolier este formată din trei etape:
– Etapa de îndepărtare primară a produsului petrolier constă în recuperarea grosieră a produsului petrolier care se află în stare lichidă și care băltește pe țărm sau plutește în acvatoriu. Această etapă este importantă și în acelși timp necesară prin faptul că prin aplicarea ei se evită contaminarea zonelor care nu au fost poluate. Pentru diminuarea și limitarea poluării, atât țărmul cât și acvatoriul adiacent este marcat, securizat și delimitat cu bariere limitatoare.
– Etapa de îndepărtare propriu-zisă a produsului petrolier este o etapă de durată și constă în colectarea:
– produsului petrolier vâscos aflat pe suprafața solului sub formă de benzi paralele cu linia țărmului;
– produsului petrolier infiltrat la adâncimi de circa 10 – 30 cm;
– peliculelor vâscoase, de produs petrolier, formate în urma evaporării fracțiilor ușoare;
– diverselor materiale, aflate pe țărm, care au fost împregnate cu produs petrolier;
– produselor petroliere de pe platformele naturale și amenajări costiere.
– Etapa de îndepărtare finală a produsului petrolier constă în curățarea, spălarea și dispersia ultimelor urme, pete, rămășițe de produse petroliere sau resturi impregnate pe stânci, platforme, diguri etc.
Stabilirea etapelor de desfășurare a operațiunilor de îndepărtare a produsului petrolier de pe țărm depinde în mare măsură de amploarea poluării, eficiența fiecărei etape și de condițiile hidrometeorologice din teren, astfel încât aplicarea succesivă a celor trei etape nu este necesară în toate cazurile de poluare.
De regulă a treia etapă este aplicată în toate cazurile, etapa a doua în cazurile de poluare medie, în timp ce prima etapă se aplică doar în caz de poluare majoră.
3.2.3.1. Îndepărtarea produselor petroliere cu ajutorul pompelor de vid
Pentru îndepărtarea produselor petroliere ajunse pe țărm, este puțin probabil ca să poată fi folosite pompe tradiționale pentru lichide cu viscozitate scăzută, astfel încât sunt necesare pompe de vid (fig. 3.19).
Fig. 3.19 Îndepărtarea produselor petroliere cu ajutorul
pompelor de vid [35]
Pompele de vid nu fac față atât de bine, în cazul recuperării produselor petroliere foarte vâscoase, ca vehiculele prevăzute cu instalații de producere a vacuumului, dar sunt mai potrivite pentru zonele izolate și pentru porțiunile de țărm unde accesul vehiculelor cu vacuum este restricționat din cauza țărmului moale sau stâncos.
Îndepărtarea produselor petroliere cu ajutorul pompelor de vid este una dintre cele mai simple metode de recuperare a produselor petroliere. În prima fază suprafața poluată este îngrădită cu ajutorul unor bariere, folosite pentru limitarea împrăștierii produsului petrolier, iar în cea de-a doua fază produsul petrolier este recuperat cu ajutorul pompelor de vid.
Această metodă are randament maxim atunci când grosimea peliculei de produs petrolier este de minimum 10 mm. Pentru creșterea randamentului, la capătul tubului de aspirație, se montează un dispozitiv, numit ,,coadă de pește”, care ajută la recuperarea produsului petrolier în condițiile unei pelicule subțiri de până la 5 mm.
3.2.3.2. Îndepărtarea produselor petroliere cu mijloace mecanice
Îndepărtarea produselor petrolier cu mijloace mecanice se face prin raclare, escavare și greblare a sedimentelor cu ajutorul utilajelor grele: buldozere, gredere, tractoare cu lamă (fig. 4.20).
Fig. 4.20 Îndepărtarea produselor petroliere
cu mijloace mecanice [33]
Metoda constă în raclarea materialului poluat în fâșii succesive paralele cu malul, începând cu partea superioară a plajei și continuând spre linia țărmului. Materialul raclat este recuperat la capătul fâșiei și transportat în zona de curățare unde se realizează separarea produsului petrolier prin procedee de cernere cu ajutorul unor site speciale sau gravitațional, utilizând bazine cu apă.
Utilajele folosite sunt diverse, utilizând diferite metode de recuperare:
– utilaje cu rolă pe care aderă materialul (nisipul poluat);
– utilaje cu lamă care pot racla fâșii de material (nisip poluat) de grosimi variabile;
– utilaje cu bandă și elevator care pot racla atât nisipul de la suprafață cât și produsul petrolier mai vâscos de la suprafața apei.
Această metodă de îndepărtare a produselor petroliere este utilizată în cazul poluărilor majore și poate fi aplicată doar în cazul țărmurilor nisipoase cu plaje largi și stabile care permit accesul utilajelor grele.
3.2.3.3. Îndepărtarea manuală a produselor petroliere
Îndepărtarea manuală a produselor petroliere depuse pe țărm se face folosind personal specializat și unelte de mână (fig. 3.21). Această metodă constă în:
– concentrarea și raclarea poluantului;
– colectarea deșeurilor și a materialului poluant;
– stocarea și evacuarea acestora.
Fig. 3.21 Îndepărtarea manuală a produselor petroliere [34]
Această metodă, spre deosebire de altele, este deosebit de selectivă, în schimb are o productivitate mică (de circa 2 m3/zi de persoană).
Pentru ca îndepărtarea produselor petroliere să se facă cât mai bine, operațiunea de concentrare și raclare a poluantului se realizează în locuri dinainte stabilite, iar colectarea produsului petrolier se face, în saci de plastic, în zone dinainte stabilite.
Uneltele necesare folosite pentru îndepărtarea produsului petroliere sunt lopețile, furcile speciale, racleții, greblele, periile, sacii de plastic, pubelele, foliile de plastic, bidoanele, echipamentele de protecție etc.
Această metodă de îndepărtare a produsului petrolier, este folosită în cazurile de poluare medie sau mică și este indicat să fie aplicată în cazurile în care terenul este accidentat și nu permite accesul altor utilaje sau în cazul poluării unei zone sensibile (metoda fiind selectivă, protejează ecosistemul în timpul depoluării).
3.2.3.4. Îndepărtarea pasivă a produselor petroliere cu ajutorul produselor absorbante
Metoda de îndepărtare pasivă a produselor petroliere cu ajutorul produselor absorbante oleofile se realizează prin plasarea acestora în zonele poluate (fig. 3.22). Procentul de produs petrolier absorbit este în funcție de tipul absorbantului, tipul produsului petrolier și de gradul de deteriorare al acestuia.
Fig. 3.22 Îndepărtarea pasivă a produselor petroliere
cu ajutorul produselor absorbante [36]
Produsele absorbante pot fi împrăștiate manual sau mecanic și sunt utilizate sub formă de pulberi, suluri, plăci etc. După absorbția produselor petroliere, acestea sunt colectate, urmând să fie incinerate, stoarse și refolosite sau neutralizate. Această metodă se aplică în cazul poluărilor medii sau minore, pe orice tip de țărm.
3.2.3.5. Îndepărtarea produselor petroliere prin spălare cu apă la presiune înaltă
Metoda de îndepărtare a produselor petroliere prin spălare la presiune înaltă constă în antrenarea cu ajutorul apei a produsului petrolier fixat pe substrat la o presiune de lucru a echipamentelor de circa 60 – 140 bari (fig. 3.23). Există și echipamente speciale care pot furniza presiuni de circa 1 000 bari, dar din motive de siguranță presiunea de lucru este limitată la 400 bari.
Fig. 3.23 Îndepărtarea produselor petroliere prin spălare cu apă
la presiune înaltă [26]
La aceste presiuni se pot realiza degresări complete ale zonelor poluate, existând posibilitatea de a „dezlipi” de pe suprafața rocilor chiar și pojghițele de produs petrolier mai vechi.
Datorită presiunii ridicate, produsul petrolier fixat pe roci, diguri, platforme este antrenat de apă către zona de concentrare și recuperare a produsului petrolier. Zona de concentrare a produsului petrolier este limitată de bariere pentru prevenirea contaminării zonelor adiacente.
3.2.3.6. Îndepărtarea produselor petroliere prin spălare cu apă caldă sau vapori la presiune
Metoda de îndepărtare a produselor petroliere prin spălare cu apă caldă sau vapori la presiune se folosește atunci când metodele de îndepărtare a produselor petroliere cu apă la presiune înaltă nu dau rezultate, mai precis în cazul depunerilor vechi de produs petrolier (fig. 3.24).
Fig. 3.24 Îndepărtarea produselor petroliere prin spălare
cu apă caldă sau vapori la presiune [36]
Presiunea de lucru variază între 20 – 150 bari fiind invers proporțională cu temperatura de lucru, care poate atinge valori de 140 șC. Echipamentele utilizate sunt portabile sau sub formă de brațe articulate telecomandate. Un astfel de braț poate furniza apă la temperatura de 60 – 70 șC cu un debit de 60 – 120 m3/h și o presiune de circa 90 – 100 bari.
Personalul care acționează cu astfel de echipamente trebuie să fie echipat corespunzător cu combinezon, cizme, mănuși ochelari și cască de protecție.
Spălarea se efectuează pornind din partea superioară a zonei de litoral poluat, antrenând produsul petrolier spre acvatoriu în zona de concentrare, protejată cu bariere, de unde acesta este recuperat sau dispersat.
Metoda se utilizează în ultima etapă de depoluare în cazul unui litoral stâncos sau al amenajărilor artificiale: faleze, diguri, infrastructuri portuare etc.
3.2.3.7. Îndepărtarea produselor petroliere prin spălare cu apă caldă la presiune cu produse chimice
Metoda de îndepărtare a produselor petroliere prin spălare cu apă caldă la presiune cu produse chimice este folosită pentru îndepărtarea produsului petrolier care nu a fost curățat în decursul unei luni calendaristice (fig. 3.25). Precedeul constă în pulverizarea substanțelor chimice de curățare pe suprafața poluată după raclarea grosieră a acestuia, menținerea între 15 și 30 de minute, și apoi spălarea cu apă a suprafeței poluate.
Fig. 3.25 Îndepărtarea produselor petroliere prin spălare
cu apă caldă la presiune cu produse chimice [36]
Metoda este utilizată pentru îndepărtarea produselor petroliere din zonele stâncoase sau cu structuri portuare. Această metodă este interzisă a fi folosită în zonele populate sau în cazul rezervațiilor naturale, locurilor de cuibărit sau de depus icre.
3.2.3.8. Îndepărtarea produselor petroliere prin sablare
Această metodă se utilizează pentru îndepărtarea produselor petroliere întărite care s-au depus în zonele stâncoase, faleze amenajate, construcții portuare etc. Procedeul este utilizat mai mult din considerente estetice. Personalul specializat care folosește această metodă de îndepărtare a produsului petrolier trebuie să fie echipat pe lângă completul standard și cu mijloace de protecție olfactivă și respiratorie, deoarece sablarea se face cu apă și nisip la presiune mare.
3.2.4. Metode naturale de curățare
3.2.4.1. Bioremedierea
Bioremedierea este o metodă de îndepărtare a produselor petroliere de pe suprafața apei, care constă în biodegradarea microbiologică a produselor petroliere în cadrul unui proces natural, în funcție de temperatură, pH și de prezența unor microorganisme sau nutrienți, cu precădere azot, fosfor și potasiu [1].
Când sunt deversate pe suprafața apei, produsele petroliere suferă diverse transformări, printre care cea mai importantă este biodegradarea.
În general compușii produselor petroliere sunt în mare parte biodegradabili, dar există și elemente care sunt dificil de eliminat. În cazul unei deversări procesul de biodegradare nu conduce la îndepărtarea totală a produsului petrolier din apă.
Pentru a identifica și studia microorganismele care iau parte la procesul de biodegradare a produselor petroliere, cercetătorii au luat probe dintr-o zonă poluată și le-au analizat în laborator. În paralel, au reconstituit artificial condițiile de poluare cu un produs petrolier similar și au comparat rezultatele obținute. În primul caz a fost confirmată prezența microorganismelor și contribuția acestora la biodegradarea produsului petrolier, iar în al doilea caz, deși procesul de degradare a produsului petrolier a fost identificat, acesta a evoluat mai lent, nereușind, decât parțial, eliminarea produsului petrolier de pe suprafața apei.
În ultimii ani această metodă de îndepărtare a produselor petroliere de pe suprafața apei a fost studiată intens, dar nu s-au găsit metode pentru a fi pusă în practică la scară mare.
3.2.4.2. Dispersia naturală
Dispersia naturală este procesul care se produce atunci când energia de amestec a produsului petrolier cu apa este suficient de mare pentru a învinge tensiunea superficială de la interfața lor și pentru a rupe pelicula de produs petrolier în picături. Picăturile mari revin la suprafața apei unde formează a altă peliculă, dar picăturile mici rămân în suspensie în masa de apă, unde sunt dispersate datorită turbulenței și curenților.
Procesul de dispersie naturală depinde de tipul și proprietățile produsului petrolier deversat și de condițiile hidrometeorologice. Acest proces este specific în general mărilor agitate, cu valuri care se sparg și viteze ale vântului de peste 5 m/s.
3.3. Concluzii
Din analiza metodelor de depoluare aplicate în cazurile poluărilor accidentale cu produse petroliere, în funcție de eficiența și condițiile de respectare a normelor de protecție a mediului, se evidențiază câteva concluzii foarte importante ce pot fi de folos în aplicarea planurilor de urgență necesare în astfel de situații.
Pentru a îndepărta produsele petroliere deversate pe suprafața apei în urma unor accidente, prima măsură este izolarea zonei cu ajutorul barierelor și a ambarcațiunilor.
În cazul unor deversări accidentale de produse petroliere pe suprafața apei Mării Negre cele mai recomandate tipuri de bariere sunt: barierele ultrarapide cu autoumflare, barierele de larg și barierele de uz general, toate acestea putând fi folosite în mod eficient pentru recuperarea produselor petroliere deversate.
Este bine de reținut faptul că, dacă o barieră flotantă este așezată la 90 ° față de direcția curentului, produsul petrolier este transportat pe sub aceasta la viteze ale curentului mai mari de 0,25 m/s. Fenomenul are loc din cauza faptului că practic apa curge pe sub barieră și dispersează produsul petrolier, transportându-l sub formă de particule. Cu cât viteza curentului este mai mare, cu atât crește rata de antrenare a produsului petrolier.
Pentru a se evita transportul produsului petrolier pe sub barieră, aceasta trebuie plasată oblic față de direcția curentului apei, astfel încât produsul să fie dirijat spre zonele cu apă mai calmă sau cu viteze ale curentului mai mici.
Una din problemele majore pe care le implică peliculele de produs petrolier formate după deversarea acestuia constă în existența unor forțe de coeziune foarte mari între moleculele produsului, ceea ce determină stabilitatea peliculei și dificultatea desfacerii acestor legături. Pentru destabilizarea acestor legături, sunt folosite substanțe chimice tensioactive care determină ruperea legăturilor intermoleculare și formarea de picături de produs petrolier, care sunt dizolvate în apă.
Pentru ca eficiența dispersiei produsului petrolier în apă să fie cât mai mare, cercetătorii au determinat că dimensiunea picăturilor de produs petrolier trebuie să fie cuprinsă între 1 – 70 .
Pentru dispersia produsului petrolier pe suprafața apei mărilor, în general sunt folosite substanțe dispersante obținute din hidrocarburi, care însă au o eficiență redusă, sau substanțe dispersante concentrate cu un potențial ridicat de dispersie.
Când operațiunea de îndepărtare a produsului petrolier de pe suprafața apei trebuie executată rapid, iar mediul în care s-a produs deversarea nu este favorabil aplicării altor metode, se poate utiliza metoda arderii produsului petrolier la suprafața apei, metodă prin care poluarea este transferată în atmosferă, iar reziduurile sunt diluate rapid în masa de apă.
După aplicarea acestei metode, sănătatea și siguranța populației este afectată prin poluarea atmosferei respirabile cu radicali liberi, rezultați în urma arderii produselor petroliere sau prin apariția riscului de extindere a focului precum și prin faptul că, după ardere cantitatea de reziduuri rămasă se depune pe fundul mării sau pe țărm având efecte negative pe termen lung asupra ecosistemului marin și implicit asupra sănătății populației.
Deși metodele de îndepărtare a produselor petroliere de pe suprafața apelor mărilor și oceanelor au evoluat în timp, eficacitatea lor este redusă, de cele mai multe ori, de furtunile apărute, iar impactul produs asupra faunei și florei marine este major.
Poluarea cu produse petroliere și împrăștierea acestora este recunoscută ca una dintre amenințările majore pentru Marea Neagră. Prezența riscului asociată cu traficul greu impune coordonarea tuturor resurselor de intervenție în caz de urgență la nivel național sau regional.
Convenția privind protecția Mării Negre împotriva poluării (Convenția de la București – 1992) și Protocolul privind cooperarea în combaterea poluării Mării Negre cu produse petroliere și alte substanțe periculoase în situații de urgență (Protocolul privind situațiile de urgență) furnizează cadrul legal și instituțional pentru acțiunile privind cooperarea regională în combaterea poluărilor accidentale ale mediului marin. Prin ratificarea acestui protocol, părțile contractante (Bulgaria, Georgia, România, Federația Rusă, Turcia, Ucraina) s-au angajat din punct de vedere juridic și și-au exprimat voința politică de a iniția, atât individual, cât și în comun, acțiunile menite să pregătească și să răspundă incidentelor de poluare în mediul marin.
Planul strategic de acțiune pentru reabilitarea și protecția Mării Negre, adoptat la Conferința ministerială de la Istanbul, Turcia, în octombrie 1996, a stabilit principii, politici și acțiuni necesare pentru pregătirea și intervenția de urgență, precum și obiective clare și termene de aplicare pentru Planul Regional de Intervenție.
Un program de lucru, pregătit în conformitate cu dispozițiile Planului strategic de acțiune, aprobat de către delegații părților contractante, a stabilit etape specifice pentru pregătirea unui Plan Regional de Intervenție și a unui sinoptic de parcurgere a acestor etape.
Conform documentelor menționate mai sus, părțile semnatare au căzut de acord asupra unor obligații, care se referă la:
– elaborarea unor Planuri Naționale de Intervenție și dezvoltarea capacității necesare de intervenție în caz de poluare marină;
– diseminarea informațiilor necesare către celelalte părți în ceea ce privește organizarea la nivel național;
– informarea celorlalte părți în legătură cu toate poluările accidentale, anvergura lor și măsurile adoptate;
– furnizarea de asistență unei părți care solicită acest lucru.
Toate părțile semnatare încearcă menținerea și promovarea planurilor proprii de intervenție și mijloacele de combatere a poluării cu produse petroliere a mediului marin. Aceste mijloace pot consta, în special, din echipamente, nave, aparate de zbor, personal calificat pentru operațiuni în caz de poluare.
Pentru îndeplinirea propriilor obligații, părțile semnatare trebuie să fie pregătite pentru intervenție. Adoptarea unor dispoziții naționale privind pregătirea și reacția sunt esențiale pentru o acțiune rapidă și eficientă. Acestea includ responsabilități clare ale autorităților implicate în luarea măsurilor necesare și în coordonarea acestor acțiuni. La fel de importantă este și existența echipamentului de intervenție în caz de poluare, care permite părții amenințate să inițieze operațiuni de intervenție și să protejeze cele mai sensibile zone în primele ore după poluare.
Punerea în comun a resurselor este o metodă avantajoasă și eficientă din punctul de vedere al costurilor de combatere a unei deversări majore care nu poate fi gestionată imediat utilizând resursele existente ale unei singure țări. În consecință, modalitățile de cooperare regională trebuie dezvoltate în vederea unor operațiuni comune de intervenție și a coordonării utilizării resurselor disponibile.
CAPITOLUL 4
PLANUL REGIONAL DE INTERVENȚIE
4.1 Obiectivele Planului Regional de Intervenție
Obiectivul general al planului regional de intervenție este organizarea unei intervenții prompte și rapide în cazul deversărilor majore de produse petroliere care afectează sau care pot afecta zona de responsabilitate a uneia sau a mai multor părți semnatare și de a facilita cooperarea în domeniul pregătirii și intervenției în cazul poluării cu produse petroliere.
Pentru aceasta, au fost definite următoarele obiective specifice:
– stabilirea extinderii cooperării între autoritățile naționale competente pentru implementarea planului;
– împărțirea responsabilităților și anticiparea transferului de responsabilitate de la o parte contractantă la alta;
– stabilirea principiilor de comandă și cooperare și definirea structurilor;
– adoptarea înțelegerilor privind folosirea navelor și a aparatelor de zbor din dotarea uneia dintre părți în zona de responsabilitate a altor părți;
– specificarea tipului de asistență care ar putea fi furnizată și condițiile în care aceasta este acordată;
– stabilirea în prealabil a condițiilor financiare și a modalităților administrative asociate acțiunilor de cooperare în situații de urgență.
Pentru atingerea acestor obiective, se intenționează adoptarea următoarelor măsuri pentru implementarea Planului Regional de Intervenție:
– aplicarea măsurilor de pregătire și dotarea cu sisteme eficiente de detecție și raportare a incidentelor de poluare care afectează sau pot afecta zona de responsabilitate a părților;
– promovarea și implementarea cooperării regionale în operațiunile de planificare a intervenției, de prevenire, control și combatere a poluării rezultate din deversarea de produse petroliere;
– stabilirea măsurilor necesare de limitare a efectelor poluării și de diminuare a riscului;
– dezvoltarea și implementarea unui program de formare și exerciții practice pentru diferitele niveluri ale personalului implicat în prevenirea și combaterea poluării cu produse petroliere;
– dezvoltarea procedurilor de întărire a cooperării regionale.
Cu toate acestea, părțile au căzut de acord ca, în situațiile în care poluările marine afectează numai zona de responsabilitate a unei singure părți, operațiunile de intervenție să fie realizate în conformitate cu dispozițiile Planului Național de Intervenție al părții implicate.
4.2 Asumarea rolului de stat lider
Rolul de stat lider, în implementarea Planului Regional de Intervenție, este asumat de autoritatea operațională a părții semnatare în a cărei zonă de responsabilitate este/sau ar putea fi afectată de o poluare accidentală și care a activat planul.
Statul lider este responsabil pentru:
– supravegherea poluării;
– evaluarea situației;
– predicția evoluției fenomenului de poluare;
– exercitarea comenzii operaționale asupra operațiunilor comune de intervenție.
Rolul de stat lider este transferat de la o parte semnatară la alta, atunci cand cea mai mare parte a produsului petrolier s-a deplasat din zona de responsabilitate a părții semnatare afectate inițial către o altă parte semnatară.
Atunci când o deversare accidentală de produse petroliere care s-a produs în zona de responsabilitate a unei părți amenință direct interesele altei părți, acestea pot conveni, prin contacte directe între autoritățile lor operaționale naționale, ca partea amenințată să își asume rolul de stat lider.
4.3. Strategia de intervenție
Strategia de intervenție privind poluările accidentale ale mediului marin aplicată de către autoritățile operaționale naționale ale părților semnatare constă în:
a) evaluarea gravității accidentului, luând în considerare următorii factori:
– zona de producere a accidentului;
– tipul produsului petrolier;
– cantitatea de produs petrolier deversat;
– posibilitatea transportării produsului petrolier;
– gradul de risc pentru sănătatea și viața umană;
– riscul de incendiu/explozie;
– toxicitatea produsului petrolier deversat;
– potențialul de afectare a resurselor naturale;
– potențialul de afectare a unor proprietăți de valoare;
b) activarea Planului Național de Intervenție și notificarea celorlalte părți;
c) selectarea metodelor adecvate de depoluare;
d) evaluarea resurselor de intervenție disponibile și necesare;
e) activarea Planului Regional de Intervenție și solicitarea asistenței;
f) implementarea metodelor alese pentru intervenție, utilizând resursele proprii și pe cele solicitate din partea părților asistente;
g) reevaluarea situației și modificarea aspectelor necesare pentru acțiunile de intervenție;
h) încheierea operațiunilor de intervenție;
i) dezactivarea Planului Regional de Intervenție;
j) înapoierea personalului, echipamentelor și a altor mijloace oferite ca asistență în țara lor de origine.
4.4. Operațiuni de intervenție
4.4.1. Fazele intervenției
Operațiunile de intervenție în caz de poluare cu produse petroliere sunt împărțite în patru faze distincte:
a) Faza I – constă în notificarea și verificarea informațiilor privind poluările accidentale. Acestea se fac la nivel național, în conformitate cu dispozițiile Planului Național de Intervenție. Indiferent de necesitatea activării Planului Regional de Intervenție, autoritatea operațională a părții în a cărei zonă de responsabilitate s-a produs accidentul, după primirea și verificarea raportului incidentului, informează imediat autoritățile operaționale ale celorlalte părți. Autoritatea operațională alertează, de asemenea, celelalte autorități implicate din propria țară, în conformitate cu dispozițiile Planului Național de Intervenție.
b) Faza II – constă în evaluarea și activarea Planului Regional de Intervenție. În această fază, autoritatea operațională a părții contractante afectate de un incident sau partea care ar putea fi afectată prima, va evalua și va determina, luând în considerare gravitatea incidentului, inclusiv factori precum zona de producere a poluării, natura și cantitatea produsului petrolier deversat și alte elemente relevante, nivelul de intervenție necesar și dacă este necesară activarea Planului Regional de Intervenție.
Înainte de activarea Planului Regional de Intervenție, autoritatea operațională a părții în cauză își activează Planul Național de Intervenție.
Decizia de activare a Planului Regional de Intervenție se ia de către autoritatea operațională a părții contractante afectate sau a celei care ar putea fi afectată prima de incident.
După luarea unei astfel de decizii, autoritatea operațională a părții afectate sau a celei care ar putea fi afectată prima de incident își asuma rolul de stat lider și:
– informează autoritățile operaționale ale celorlalte părți, asupra activării Planului Regional de Intervenție;
– activează propriul Centru de Intervenție de Urgență, care își va asuma rolul de Centru Comun de Intervenție de Urgență;
– activează propria echipă de sprijin;
– desemnează Comandantul Suprem Executiv al operațiunilor de depoluare care împreună cu propria echipă de sprijin formulează strategia de intervenție de urmat și evaluează necesitatea solicitării de asistență de la alte părți. La ordinul Comandantului Suprem Executiv se inițiază fazele următoare ale intervenției.
c) Faza III – în care obiectivele operațiunilor comune de intervenție pe mare sunt stoparea deversării produsului petrolier, micșorarea ariei de împrăștiere a acestuia și înlăturarea unei cantități cât mai mari de pe suprafața apei mării, înainte ca acesta să ajungă pe țărmul uneia dintre părți.
Operațiunile comune de intervenție pe mare se realizează în conformitate cu procedurile descrise în Planul Național de Intervenție al părții lider. Comanda operațională a operațiunilor comune de intervenție este exercitată de statul lider prin intermediul Comandantului Suprem Executiv. În această etapă se folosesc în primul rând resursele naționale, care vor fi suplimentate, dacă este cazul, cu personal și mijloace de la celelalte părți, oferite ca asistență, la cererea statului lider.
Personalul și mijloacele părților asistente funcționează sub control operațional direct și sub comanda tactică a propriilor Comandanți Naționali Executivi și a comandanților de unități sau a șefilor de echipe.
d) Faza IV – în care se desfășoară operațiuni comune de intervenție la țărm pentru a proteja zonele de coastă sensibile din punct de vedere ecologic și alte resurse vulnerabile împotriva efectelor produselor petroliere și de a-i înlatura pe cei care au atins țărmul pentru a preveni recontaminarea altor zone de coastă.
Această fază include și acțiunile de tratare și eliminare finală a poluanților colectați și/sau a materialului contaminat din structura plajelor. Toate principiile enumerate în faza a III-a se aplică și pe întreaga durată a acestei faze.
În funcție de împrejurări, unele faze sau părți ale acestora se pot suprapune.
4.4.2. Supravegherea poluării accidentale cu produse petroliere a Mării Negre
Pentru supravegherea deplasării peliculei de produs petrolier și a comportării acesteia, se acordă prioritate mijloacelor aeriene de supraveghere, dar sunt folosite și alte mijloace (nave), dacă nu se dispune imediat de aparate de zbor.
Supravegherea deplasării peliculei de produs petrolier și a transmiterii rapoartelor către alte părți, înainte de activarea Planului Regional de Intervenție, se află în responsabilitatea părții în a cărei zonă de responsabilitate s-a produs poluarea accidentală.
După activarea acestuia, responsabilitatea supravegherii revine Comandantului Suprem Executiv, care ia toate măsurile necesare pentru a asigura supravegherea periodică a deversării, a deplasării și comportării acesteia, cu scopul de a evalua corect situația și de a decide asupra măsurilor pentru intervenție. În acest sens, Comandantul Suprem Executiv poate solicita asistență de la alte părți contractante.
4.4.3. Solicitarea asistenței în cadrul Planului Regional de Intervenție
După activarea Planului Regional de Intervenție, partea care a solicitat activarea lui poate solicita asistență de la alte părți contractante.
Asistența poate lua una una sau mai multe dintre următoarele forme:
– personal de intervenție specializat;
– echipament special pentru depoluare;
– produse pentru tratarea produselor petroliere deversate;
– alte mijloace, cum ar fi nave sau aparate de zbor.
4.4.4. Operațiunile comune de intervenție
Operațiunile comune de intervenție reprezintă ansamblul operațiunilor de intervenție împotriva poluării, la care participă personalul, echipamentele și mijloacele provenind de la cel putin două părți.
Operațiunile comune de intervenție se pot desfășura pe mare sau pe țărm, partea lider având întreaga responsabilitate asupra operațiunilor comune de intervenție.
Personalul, echipamentul și alte mijloace oferite ca asistență de către părțile contractante în cadrul planului își îndeplinesc sarcinile și obligațiile stabilite.
4.4.5. Utilizarea substanțelor chimice de dispersie
Fiecare parte își definește strategia privind utilizarea substanțelor chimice de dispersie în combaterea poluărilor cu produse petroliere. În acest scop, părțile respectă “Liniile directoare privind utilizarea substanțelor chimice de dispersie”.
Fiecare parte informează celelalte părți asupra strategiei privind utilizarea substanțelor chimice de dispersie. Informațiile includ cel puțin enumerarea substanțelor chimice de dispersie aprobate spre utilizare în apele teritoriale ale părții și zonele în care utilizarea acestora este permisă, restricționată sau interzisă.
Dacă o parte a interzis utilizarea substanțelor chimice de dispersie în apele teritoriale, celelalte părți care participă la operațiunile comune de intervenție trebuie să respecte această decizie.
4.4.6. Solicitarea asistenței suplimentare din partea altor organisme
În cazul unei deversări de o anvergură și de o natură la care, în opinia părții lider, resursele și capacitațile comune ale părților nu pot face față, partea lider poate solicita asistență suplimentară din partea altor organisme.
În asemenea împrejurări și după consultări cu partea lider și alte părți pot solicita, în conformitate cu nevoile lor, asistență suplimentară.
4.4.7. Încheierea operațiunilor comune de intervenție și dezactivarea Planului Regional de Intervenție
Încheierea operațiunilor comune de intervenție și dezactivarea Planului Regional de Intervenție are loc la ordinul Comandantului Suprem Executiv atunci când:
a) măsurile de intervenție în caz de poluare s-au finalizat, iar produsul petrolier nu mai amenință interesele vreunei părți;
b) măsurile de intervenție în caz de poluare s-au derulat până la un punct de la care resursele și capacitățile de intervenție ale părții lider sunt suficiente pentru finalizarea lor cu succes.
După dezactivarea planului, întregul personal, echipamentele, produsele rămase neutilizate și celelalte mijloace implicate în operațiunile comune de intervenție se întorc sau sunt returnate în țările lor de origine.
Partea care a solicitat asistență ia măsurile necesare pentru repatrierea rapidă a personalului părților asistente, deși coordonarea și pregătirea formalităților necesare pentru repatriere a acestuia rămân în responsabilitatea autorităților lor operaționale.
Partea care a solicitat asistență este răspunzătoare de înapoierea în țara de origine a întregului echipament oferit ca asistență și a tuturor produselor neutilizate.
Întregul echipament și celelalte mijloace sunt înapoiate curate și în cea mai bună stare de funcționare posibilă.
Autoritățile operaționale ale părților implicate pot decide prin contacte directe ca produsele neutilizate să rămână în țara care a solicitat asistență, în conformitate cu legislația națională a părții.
Partea care a solicitat asistență întocmește un raport asupra eficienței personalului, echipamentului, produselor și a altor mijloace primite ca asistență, urmînd ca acesta să fie transmis celorlalte părți contractante.
4.5. Concluzii
Deteriorarea mediului marin s-a intensificat în ultimele decenii, iar apele europene nu fac excepție. Amenințările sunt adeseori transfrontaliere și provin în general ca urmare a pescuitului excesiv, tehnicilor distructive de pescuit folosite, aruncarea în mare a deșeurilor și a poluanților, poluarea sonoră provocată de nave, infrastructurile maritime de transport, activitatea acustică submarină, dar și ca urmare a speciilor invazive, impactului schimbărilor climatice, extracțiile petroliere sau urbanizarea masivă a zonele de coastă.
Poluarea cu produse petroliere este cunoscută ca fiind una dintre cele mai mari amenințări la adresa Mării Neagre. Prezența riscului de poluare asociată cu traficul greu impune coordonarea tuturor resurselor de intervenție în caz de urgență la nivel național sau regional.
Scopul Planului Regional de Intervenție este acela de a stabili un mecanism de asistență reciprocă, în cadrul căruia autoritățile naționale competente ale părților semnatare cooperează pentru a coordona și integra intervenția privind poluarea marină, care afectează sau poate afecta zonele de coastă, marea teritorială și zonele economice exclusive ale părților sau la incidente care depășesc capacitatea disponibilă de intervenție a fiecăreia dintre părțile semnatare.
CAPITOLUL 5.
COSTURILE FINANCIARE ALE UNEI OPERAȚIUNI DE LOCALIZARE, LIMITARE ȘI COLECTARE A UNUI PRODUS PETROLIER DEVERSAT PE SUPRAFAȚA APEI MĂRII, ÎN ACVATORIUL PORTULUI MARITIM CONSTANȚA
5. STUDIUL SIMULATORULUI PENTRU SITUAȚII DE URGENȚĂ PISCES II
5.1. Descrierea generală
Lucrarea de față își propune să contabilizeze costurile financiare ale unei operațiuni de localizare, limitare și colectare a unui produs petrolier deversat pe suprafața apei mării, în acvatoriul Portului Maritim Constanța, prin simularea reacției autorităților și răspunsul acestora la situația creată.
Pentru realizarea simulării a fost folosit Simulatorul pentru Situații de Urgență PISCES II, din cadrul Universității Maritime Constanța – Departamentul pentru Științe Inginerești în Domeniul Mecanic și Mediu.
Simulatorul PISCES II este conceput pentru a fi folosit în procesul de pregătire, instruire și antrenare a personalului din conducerea centrelor de comandă și a celui operativ care desfășoară activități practice de localizare, limitare și colectare a produselor petroliere deversate pe suprafața apei mării. Softul este proiectat să simuleze răspunsul în cazul unor deversări de produse petroliere pe suprafața apei, astfel încât modelul matematic i-a în calcul răspunsul autorităților cu privire la incident, în plus ține seama și de principalele procese fizico-chimice care afectează pelicula de produs petrolier, cum ar fi: evaporarea, dispersia, emulsificarea și variația viscozității, precum și de factorii de mediu, linia țărmului, curenții marini, vreme, starea mării, gheață, zonele protejate învecinate.
5.2. Descrierea evenimentului. Răspunsul autorităților
În urma unor probleme tehnice apărute la bordul unui tanc petrolier, în timpulul deplasării acestuia prin acvatoriul Portului Maritim Constanța către dana 79, este deversată accidental pe suprafața apei mării o cantitate de 5 tone de produs petrolier nerafinat, Iranian Heavy. Poluarea rezultată din deversarea produsului petrolier este sesizată imediat de către personalul de la bordul navei astfel încât, conform regulamentelor în vigoare, comandantul navei raportează incidentul și cere ajutor Autorității Navale Române pentru limitarea poluării și colectarea produsului petrolier de pe suprafața apei mării.
Pentru îndepărtarea de pe suprafața apei a produsului petrolier deversat Autoritatea Navală Română hotărăște să folosească nava ”Nicolae Zeicu”, fig. 5.1.
Fig. 5.1 Nava “Nicolae Zeicu” [37]
Nava este special destinată pentru localizarea, limitarea și colectarea produselor petroliere de pe suprafața apei. Aceasta are următoarele caracteristici:
– lungime: 24,7 m; – lățime: 6 m;
– înălțime: 2,7 m; – pescaj: 2,2 m;
– viteza maximă: 10 Nd; – viteza de croazieră: 7 Nd;
– autonomie: 80 ore; – echipaj minim: 4 persoane;
– deplasament: 134 tone; – tarif: 385 $/oră.
Nava este specializată în operațiuni de limitare a poluării și de colectare a produselor petroliere deversate pe suprafața apei, aceasta având la bord următoarele echipamente de intervenție, după cum urmează:
– o barieră antipoluare, fig. 5.2:
– producător: Lamour;
– tipul: HSW;
– lungime: 200 m;
– lățime: 1,30 m;
– bordul liber: 0,44 m;
– pescaj: 0,66 m;
– timp de lansare: 20 min;
– tarif: prețul este inclus în cel al navei “Nicolae Zeicu”.
Fig. 5.2 Barieră antipoluare [38]
– trei dispozitive de colectare produse petroliere tip “skimmer”, fig. 5.3:
– producător: Vikoma;
– model: Komora 12K MK2;
– debit maxim: 17,5 m3/oră;
– debit minim: 1,75 m3/oră;
– masă: 139 kg;
– capacitate de stocare: 9 m3;
– raza de recuperare: 20 m;
– rata de recuperare:
– produse petroliere nerafinate: 12 tone/oră;
– produse petroliere rafinate: 2 tone/oră;
– tarif: 44 $/oră/dispozitiv.
Fig. 5.3 Dispozitiv de colectare
produse petroliere tip “skimmer” cu disc [39]
În 20 de minute de la primirea ordinului de marș, nava este complet operațională, aceasta putând să intervină pentru îndeplinirea misiunii încredințate.
5.3. Date folosite pentru simulare
Pentru a simula situația creată este folosit Simulatorul pentru Situații de Urgență PISCES II, în care au fost introduși, ca date de intrare, următorii parametri:
a) parametrii hidrometeorologici:
– temperatura apei mării: 15 oC;
– temperatura aerului: 12 oC;
– densitatea apei mării: 1 015 kg/m3;
– viteza/direcția curentului: 0,1 m/s cu 315 o
– viteza/direcția vântului: 5 m/s cu 0 o.
b) parametrii fizici ai produsului petrolier:
– densitatea: 876 kg/m3;
– tensiunea superficială: 0,0264 N/m;
– viscozitatea cinematică: 22,8·10-6 m2/s;
– conținutul maxim de apă: 70 %;
– punctul de îngheț: – 22 oC;
– punctul de aprindere: – 15 oC;
5.4. Rezultatul simulării
Au fost simulate două scenarii și anume:
– primul scenariu în care pelicula de produs petrolier nu este localizată, limitată și nici colectată astfel încât inevitabil aceasta produce poluarea digului de nord al Portului Maritim Constanța;
– cea de-a doua situația când forțele specializate localizează, limitează și colectează întreaga cantitate de produs petrolier deversată.
5.4.1. Inacțiunea forțelor specializate
Evoluția peliculei de produs petrolier în cazul inacțiunii forțelor specializate este prezentată în figura 5.4.
Fig. 5.4 Evoluția peliculei de produs petrolier
în cazul inacțiunii forțelor specializate [40]
În acest caz, ca urmare a inacțiunii forțelor specializate, în trei ore de la anunțarea evenimentului, digul de nord al Portului Maritim Constanța este poluat de un volum de 5,1 m3 de produs petrolier pe o lungime de maximum 1,4 km, suprafața poluării fiind de 74,2 m2, fig. 5.5.
Fig. 5 Contaminarea cu produs petrolier
a digului de nord al Portului Maritim Constanța [40]
În tabelul 5.1 sunt prezentate caracteristicile peliculei, de produs petrolier, pe timpul transportului acesteia, sub acțiunea curentului marin și a vântului, spre digul de nord al Portului Maritim Constanța.
Tabelul 5.1
5.5. Acțiunea forțelor specializate
Evoluția peliculei de produs petrolier, fig. 5.6, în cazul acțiunii forțelor specializate, este oprită după aproximativ o oră și treizeci de minute, de la anunțarea evenimentului de către comandantul navei implicate, cu ajutorul unui baraj antipoluare aflat în dotarea navei “Nicolae Zeicu”, colectarea produsului petrolier deversat făcându-se cu ajutorul a trei dispozitive de colectare tip “skimmer” pentru hidrocarburi, aflate și ele deasemenea în dotarea navei “Nicolae Zeicu”.
Operațiunea de colectare a produsului petrolier deversat a durat aproximativ o oră și patruzeci de minute timp în care a fost colectat, cu ajutorul celor trei dispozitive tip “skimmer” un volum de 8,7 m3 de amestec de apă cu produs petrolier, volumul de produs petrolier recuperat fiind de 5,3 m3.
Fig. 5.6 Localizarea, limitarea și colectarea
produsului petrolier deversat [40]
În tabelul 5.2 sunt prezentate caracteristicile peliculei de produs petrolier, pe timpul transportului acesteia sub acțiunea curentului marin și a vântului, precum și pe timpul limitării și nu în ultimul rând a colectării acestuia de pe suprafața apei.
Tabelul 5.2
În final, implicațiile financiare ale operațiunii de localizare, limitare și colectare a produsului petrolier deversat pentru care s-a realizat prezenta simulare, sunt estimate la 2 154,18 $, conform tabelului 5.3.
Tabel 5.3
5.6. Concluzii
Făcând o analiză a prețului barilului de produs petrolier, care în momentul de față este de apoximativ 52 $/baril, și estimând costul volumului de produs petrolier deversat, care este de aproximativ 1733,5 $, ajungem la concluzia că, strict teoretic, implicațiile financiare pentru localizarea, limitarea și colectarea, prin simularea deversării pe suprafața apei a unui volum de 5,7 m3 de produs petrolier, este dublul valorii produsului petrolier deversat, fără a ține seama că în cazul unei deversări reale, a aceluiași produs petrolier, costurile financiare ale operațiunilor de localizare, limitare și colectare este mult mai mare decât cel teoretic, acesta fiind influențat de:
– experiența personalului care operează echipamentele destinate limitării și colectării produsului petrolier deversat;
– primirea în timp util a informațiilor cu privire la evoluția peliculei de produs petrolier și transportul acesteia sub infuența vântului și a curentului marin;
– alte probleme practice care pot să apară în operațiunile reale și care pot întârzia operațiunea de colectare și care în simulare nu au fost introduse (de exemplu operarea în condiții de mare agitată, schimbarea bruscă a condițiilor hidrometeorologice etc.).
CONCLUZII
C.1. CONCLUZII GENERALE
Cercetările bibliografice, de laborator și de procesare a datelor obținute, derulate pe parcursul efectuării lucrării ,,Gestionarea unor situații de urgență ca rezultat al deversării accidentale de produse petroliere în Marea Neagră” au condus la desprinderea unor concluzii în privința problematicii pe care o ridică deversările accidentale de produse petroliere.
Lucrarea vine în sprijinul și pentru înțelegerea situației actuale la nivel mondial și național în acest domeniu, înscriindu-se în seria lucrărilor de o deosebită actualitate atât pe plan internațional cât și național.
Din analiza aspectelor referitoare la deversările accidentale de produse petroliere reiese faptul că deși cadrul legislativ aferent acestui sector este în permanentă schimbare, adaptându-se treptat reglementărilor europene, în ceea ce privește aplicarea și respectarea la nivel național acesta lasă de dorit, în sensul că de cele mai multe ori poluatorul scapă nesancționat din diverse motive.
Determinarea cât mai exactă a caracteristicilor și proprietăților produselor petroliere deversate pe suprafața apei Mării Negre este necesară pentru realizarea unei analize a dinamicii poluării, știind că procesele de împrăștiere, evaporare, dispersie, emulsificare și dizolvare sunt cele mai importante procese din stadiile incipiente ale unei poluări cu produse petroliere, în timp ce procesele de oxidare, sedimentare și biodegradare sunt procese de lungă durată care determină evoluția finală a produsului petrolier..
Evaluarea eficienței metodelor, echipamentelor și planurilor de depoluare indică faptul că orice măsură aplicată trebuie să fie rapidă. Planul de intervenție în caz de deversare accidentală de produse petroliere pe suprafața apei Mării Negre poate avea un grad mare de eficiență dacă se intervine în cel mai scurt timp și sunt alese cele mai potrivite metode și echipamente de depoluare a apei.
Planul regional de intervenție în cazul poluării cu produse petroliere a Mării Negre este un mecanism de asistență reciprocă, în cadrul căruia autoritățile naționale competente ale părților semnatare cooperează pentru coordonarea și integrarea intervenției privind poluarea marină, care afectează sau poate afecta zonele de coastă, marea teritorială și zonele economice exclusive ale părților contractante sau la incidente care depășesc capacitatea disponibilă de intervenție a fiecăreia dintre părțile semnatare.
Impactul produs asupra mediului la deversarea accidentală a produselor petroliere pe suprafața apei mării a condus la apariția necesității unei monitorizări cât mai exacte a poluărilor și implicit a reducerii duratei acțiunilor de curățare, îndepărtare a produsului petrolier de pe suprafața apei mării.
Pentru aceasta, modelarea matematică a fenomenului de poluare devine o operațiune foarte importantă și utilă tuturor instituțiilor implicate în activitățile de îndepărtare a produsului petrolier de pe suprafața apei Mării Negre.
Din cercetările de laborator efectuate rezultă că, la scară mică, fenomenul împrăștierii este asemănător din punct de vedere calitativ cu cel care are loc la scară mare (deversări reale) cu cantități mari de produse petroliere.
În aceste condiții se poate afirma cu certitudine că Simulatorul pentru Situații de Urgență PISCES II poate fi utilizat ca instrument în vederea intervenției rapide și stopării unor adevărate dezastre ecologice.
Modelarea deversărilor accidentale de produse petroliere reprezintă un domeniu relativ nou în România. De aceea este nevoie de mult timp pentru simularea unei game variate de scenarii care să acopere cât mai multe situații care pot conduce la poluarea cu produse petroliere a Mării Negre.
În concluzie, tematica abordată prin prezenta lucrare se ancorează în prioritățile actuale ale protecției mediului și elementelor legate de prevenirea și controlul poluărilor accidentale cu produse petroliere a Mării Negre.
C.2. CONTRIBUȚII ORIGINALE
Contribuțiile, elaborările și dezvoltările personale aduse în domeniul poluării accidentale cu produse petroliere pe suprafața apei sunt:
– efectuarea unei statistici actualizate a cazurilor de deversări accidentale de produse petroliere;
– evaluarea impactului produs de către deversările accidentale de produse petroliere asupra factorilor de mediu;
– extragerea și studierea legislației privind poluarea cu produse petroliere atât la nivel mondial cât și național;
– evidențierea caracteristicilor și a proprietăților produselor petroliere necesare realizării analizei proceselor asociate evoluției peliculei de produs petrolier pe suprafața apei;
– determinarea și analizarea proceselor asociate evoluției peliculei de produs petrolier pe suprafața apei;
– elaborarea unei clasificări detaliate a metodelor, echipamentelor și strategiilor de depoluare în funcție de particularitățile dinamicii poluării cu produse petroliere;
– studiul trăsăturilor specifice, caracteristicilor maselor de apă (regimul termic, salinitatea, densitatea) și curenților specifici din Marea Neagră;
– analiza planului regional de intervenție în cazul poluării cu produse petroliere a Mării Negre;
– cercetare experimentală în laborator, efectuată pentru analiza proprietăților fizice ale produsului petrolier studiat (densitate, viscozitate, tensiune superficială);
– studiul experimental al împrăștierii mecanice a produsului petrolier pe suprafața apei pe o instalație proiectată și construită special pentru elaborarea lucrării și echipată corespunzător, în vederea cuantificării parametrilor geometrici ai unei pelicule de produs petrolier, deversat instantaneu pe suprafața apei și pentru identificarea regimurilor caracteristice de împrăștiere;
– prezentarea rezultatelor obținute în urma determinărilor de laborator tabelar și în formă grafică, descriind variațiile în timp ale suprafeței peliculei de produs petrolier;
– studiul modelului fizico-matematic folosit de Simulatorul pentru Situații de Urgență Pisces II pentru descrierea modelelor proceselor fizico-chimice asociate evoluției peliculei de produs petrolier pe suprafața apei;
– simularea unor probleme tehnice apărute la bordul unui tanc petrolier, în timpulul deplasării acestuia prin acvatoriul Portului Maritim Constanța către dana 79.
Anexa1. LISTA PRINCIPALELOR NOTAȚII
BIBLIOGRAFIE
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: ACADEMIA DE POLIȚIE Alexandru Ioan Cuza [309083] (ID: 309083)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.