72 Глава 2 оказывает толщина пленки и состав воды. Продукты фотохими- ческого и микробиологического окисления уменышают коэффи- циент натяжения углеводородной пленки, скорость испарения воды через пленку (до 10 раз) и увеличивают скорость растекания пленки на поверхности воды. Даже после исчезновения нефти с водной поверхности ее вредное действие на экосистемы продолжает сохраняться дли- тельное время. Например, выброс нефти в прибрежной зоне на заболоченных участках может сохранятся несколько лет. Уча- сток, покрытый крупной галькой, сохраняет нефтяное загрязне- ние в течение 2 лет, а скалистый участок не содержал загрязне- ний уже через 2 месяца. Рассмотрим кратко динамику нефтяного слика. Если разлив- шаяся нефть на поверхности водоема не подвергается действию волн, ветра и течений, то основную роль в формировании области нефтяного разлива сначала играет сила тяжести. Затем начинают преобладать силы поверхностного натяжения, вязкости и инер- ции. В зависимости от соотношения сил, играющих главную роль в распространении нефти, выделяют три стадии в процессе фор- мирования нефтяного загрязнения. На первой стадии (гравитаци- онно-инерционный или инерционный режимы растекания) опре- деляющую роль играют силы тяжести и инерции. На второй ста- дии — называемой гравитационно-вязким режимом — опреде- ляющую роль играют силы тяжести и вязкости, на третьей — си- лы поверхностного натяжения и вязкости. Радиальный размер области растекания нефти на первой ста- дии имеет вид: 1 ‚ = С,(аг °А)*, где С, — константа, примерно равная 1, в — ускорение силы Тя- @ Р„ —р жести, У — объем нефтяной пленки, / — время, А =Е РО. Р,› Р, Во — плотность воды и нефти, соответственно. В гравитационно-вязком режиме растекания АНТРОПОГЕННЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОЗЕРА 73 Е1 г = С,& БУЗ[Е\/БА ‚ где — коэффициент кинематической вязкости воды, С,= 1,5. Наконец‚ в режиме поверхностного натяжения имеем 13 ,1 г= С3с21% /р2у“, где С3 = 2,3. Величина г является суммарной величиной поверхностного натяжения пленки на воде: © = С, — С — Сдар, Где С,д, С0 б_” — соответственно коэффициенты поверхностного натяжения на границах раздела вода-воздух, вода-нефть, воздух-нефть. Приведенное разделение режимов растекания нефти является первым приближением к изучаемому процессу. Исследования показывают, что вязкость нефти влияет на коэффициент сопро- тивления между слоями нефти и'воды и скорость растекания нефти в гравитационно-инерционном режиме. Продолжительность режимов растекания зависит от первона- чального объема нефти. Причиной прекращения растекания неф- ти является уменьшение и изменение знака коэффициента по- верхностного натяжения пленки на воде. Однако определение этой границы является очень сложной задачей ввиду того, что в состав нефти входит много органических веществ, влияющих на величину коэффициента поверхностного натяжения. Перемещение (дрейф) нефтяной пленки как целого в отличие от растекания определяется внешними силами: ветром, течения- ми, поверхностными волнами. Если дрейф пленки нефти проис- ходит под действием ветра и течений, не вызванных прямым дей- ствием ветра, скорость дрейфа равна арифметической сумме ско- ростей и =И, + 0,56 П,