Ropa naftowa jest produktem naturalnym powstałym przez beztlenowe przekształcenie biomasy w wysokiej temperaturze i pod wysokim ciśnieniem. Do biosfery ropa naftowa może być wprowadzana przez naturalne wycieki w niewielkich ilościach, oraz w znaczących ilościach na skutek działalności człowieka. Ropa naftowa lub przynajmniej większość jej składników ulega biodegradacji, jednak proces ten zachodzi stosunkowo powoli, i w związku z tym poprzez biodegradację mogą być neutralizowane tylko niewielkie ilości ropy naftowej. Zdarza się, że w wyniku przemysłowej działalności związanej z wydobyciem, transportem, przetwórstwem i sprzedażą ropy naftowej i produktów jej przetworzenia, do środowiska dostaje się ropa w ilościach przekraczających zdolność samooczyszczania się wód i gleb. Środowisko nie potrafi np. poradzić sobie własnymi siłami z ilościami ropy przedostającymi do jego elementów w wyniku wycieków katastrofalnych, które powodują trwałą jego degradację.
Ropa naftowa, w zależności od miejsca pochodzenia i stężenia, wywiera różny wpływ na życie zwierzęce i roślinne, a co za tym idzie na całe środowisko naturalne. Wpływ ten, co potwierdzają różnorodne badania środowiska naturalnego jak i badania laboratoryjne jest na ogół negatywny. Ropa naftowa jest czynnikiem patogennym i może wręcz być zabójcza dla życia na wszystkich poziomach jego rozwoju. Ponieważ większość przypadków poważnego zanieczyszczenia środowiska ropą naftową ma charakter antropogeniczny, konieczne są nie tylko badania nad wpływem ropy naftowej na środowisko, ale również podjęcie wszelkich możliwych działań aby wpływ ten ograniczyć. Decydującymi czynnikami w tych działaniach będą z jednej strony starania mające na celu ograniczenia przypadków zanieczyszczenia środowiska ropą naftową, a z drugiej strony prace mające na celu opracowanie metod skutecznej neutralizacji ropy, która dostała się już do środowiska. Badania takie trwają na całym świecie, co świadczy o szerokiej świadomości wagi problemu.
Skład produktów naftowych
Produkty ropopochodne pochodzące z przeróbki ropy naftowej można podzielić na następujące grupy:
· paliwo silnikowe (tj. etylina, kerozyna i olej napędowy)
· paliwa ciężkie (np.: mazut)
· smary
· bituminy
· niektóre rozpuszczalniki do farb.
Ubocznym produktem przeróbki węgla kamiennego jest smoła pogazowa w skład której wchodzą:
· węglowodory aromatyczne
· fenole
· zasady pirymidynowe i chinolinowe.
Ropa naftowa i jej pochodne, a także związki chloroorganiczne wprowadzone do środowiska oddziałują na jego składniki abiotyczne (nieożywione) i biotyczne (rośliny, zwierzęta i ludzi). Produkty ropopochodne w środowisku gruntowym występują w różnych postaciach m.in. w postaci substancji pływających po powierzchni roztworu glebowego, węglowodorów rozpuszczonych w wodzie, zanieczyszczeń resztkowych zaadsorbowanych na cząstkach gleby oraz w postaci par.
Toksyczność substancji ropopochodnych
Obecność substancji ropopochodnych w środowisku, w dużych stężeniach, jest źródłem poważnego skażenia i stanowi bezpośrednie zagrożenie wszystkich żywych organizmów zasiedlających skażony teren. Wpływa na produkcję roślinną, zagraża jakości wód podziemnych, przez co stwarza niebezpieczeństwo zatrucia zwierząt i ludzi.
Toksyczność substancji ropopochodnych wynika zarówno z ich własności fizycznych jak i chemicznych.
Gęste hydrofobowe oleje powodują blokowanie por gruntu, co pociąga za sobą ograniczenie dostępu powietrza do jego głębszych warstw. Następstwem takiego stanu rzeczy jest obumieranie wszystkich organizmów tlenowych z powodu deficytu tego pierwiastka. Oleje te w znacznym stopniu ograniczają dostęp wody do korzeni roślin oraz zaklejają powierzchnię liści i w ten sposób blokują dostęp światła i powietrza. Doprowadza to do stopniowego obumierania roślin czego konsekwencją jest znaczny spadek produkcji roślinnej. Toksyczność węglowodorów, wynikająca z ich właściwości chemicznych objawia się w ich oddziaływaniu na organizmy wyższe, w tym także na człowieka. Węglowodory te mają zdolność przenikania do organizmów i kumulowania się w nich. Mogą one przedostawać się zarówno przez skórę (ponieważ rozpuszczają się w tkance tłuszczowej), układ pokarmowy (z pożywieniem i wodą) oraz przez układ oddechowy (w postaci wdychanych par).
Ze względu na hydrofobowość węglowodory łatwo rozpuszczają się w tłuszczach i przedostają się do układu nerwowego, gdzie ujawniają się ich toksyczne właściwości. Węglowodory alifatyczne oddziałują paraliżująco na ośrodkowy układ nerwowy i wywołują efekt narkotyczny. Podobne działanie wykazuje benzen, który dodatkowo powoduje uszkodzenie szpiku kostnego oraz posiada właściwości kancerogenne i mutagenne.
Bardzo szkodliwą grupę związków stanowią wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne. Należą one do grupy związków wykazujących właściwości rakotwórcze. Są niestety bardzo rozpowszechnione w środowisku, występują w glebie, wodach powierzchniowych i podziemnych oraz w powietrzu. Mają też zdolność do kumulowania się pożywieniu i jest to najbardziej rozpowszechniona droga ich przedostawania się do żywych organizmów. Jednym z najgroźniejszych węglowodorów z grupy WWA jest benzo(a)piren – silny kancerogen. Zaliczono go do tzw. substancji genotoksycznych, czyli takich które posiadają zdolność uszkadzania komórkowego materiału genetycznego.
Bardzo szkodliwe są również polichlorowane bifenyle (PCB) – związki należące do grupy ksenobiotyków, czyli substancji stworzonych przez człowieka a nie występujących w środowisku naturalnym. Stosowano je m.in. jako dielektryki w kondensatorach, jako składniki pestycydów, olejów smarnych oraz jako plastyfikatory do farb i tworzyw sztucznych. W latach sześćdziesiątych stwierdzono, że PCB są szkodliwe dla ludzi i zwierząt. Prowadzą do masowych zatruć (m.in. choroba „Yushi” w Japonii wywołana spożyciem ?! ryżowej skażonej PCB). Należą one do związków praktycznie nie ulegających biodegradacji. Drogą łańcuchów troficznych trafiają do organizmów zwierząt i ludzi, blokują naturalną przemianę materii, uszkadzają wątrobę, śledzionę, nerki, zakłócają pracę systemu odpornościowego, wykazują też działanie kancerogenne i mutagenne.
Przypadkowe rozlewy ropy są generalnie łatwiejsze do zebrania i oczyszczenia na lądzie niż na wodzie, chociaż benzyna i inne produkty destylacji o niskiej lepkości mogą sączyć się do podglebia i utrzymywać się tam z powodu przeważających warunków beztlenowych (Atlas i Bartha 1993).
Małe ilości ropy naftowej lub produktów ropopochodnych nie są szkodliwe dla gleby, jednak ropa w ilości powyżej 1 kg na m2 powierzchni powoduje prawdopodobnie zniszczenie roślin. Jest to związane z powstawaniem beztlenowych, hydrofobowych warunków, które zaburzają stosunki gleba – roślina – woda.
Zanieczyszczenie ropą naftową znacznie zmienia fizyczne właściwości gleb, gdyż ropa niszczy słabą strukturę gleby i powoduje dyspersję jej cząsteczek, co zmniejsza filtrację i wywołuje retencję wody w depresjach. Odporność lub tolerancja roślin na zanieczyszczenie ropą jest związana z głębokością systemów korzeniowych, łatwością zastępowania liści, które opadły z rośliny w wyniku zanieczyszczenia oraz posiadaniem organów spichrzowych lub podziemnych łodyg, szczególnie kłączy. (Odu 1972)
Wycieki ropy naftowej są szkodliwe dla roślinności nie tylko z powodu bezpośredniej toksyczności, lecz także ponieważ biodegradacja węglowodorów w glebie powoduje powstanie warunków beztlenowych w strefie korzeniowej roślin. Brak tlenu i związane z tym powstawanie siarkowodoru niszczy korzenie większości roślin włącznie z korzeniami dużych drzew, posiadających dobrze rozbudowany system korzeniowy (Atlas i Bartha 1993).
Symptomy wywołane zanieczyszczeniem gleby ropą są takie jak objawy związane z dużymi niedoborami składników pokarmowych w roślinach. Objawy niedoboru składników są tym silniejsze im mniejszy jest pobór wody, uszkodzenia roślin spowodowane przez ropę są więc zapewne związane z zakłóceniem relacji wodnych w strefie korzeniowej gleby.
Wpływ ropy na florę arktyczną.
Ze względu na specyficzne warunki odrębny problem stanowi zanieczyszczenie ropą naftową terenów arktycznych. Fizyczne i biologiczne warunki w Arktyce są zupełnie inne od warunków na terenach o klimacie umiarkowanym i skutki wycieku ropy naftowej są odmienne w każdym z tych środowisk. R. W. Wein i L. C. Bliss (1972) przeprowadzili badania w trzech miejscach północno-zachodniej Kanady, w których występowało pięć różnych typów środowiska. We wszystkich typach badanego środowiska od lasów do tundry występowała wieczna zmarzlina. Ropę naftową aplikowano w różnych porach roku to jest zimą, wiosną i latem. W ciągu kilku dni po skażeniu gleby większość roślin uschła. Rośliny z woskowatymi wiecznie zielonymi liśćmi zbrązowiały po kilku tygodniach.
Pierwszym objawem tego, że niektóre rośliny przetrwały pomimo skażenia było pojawienie się liści z ukrytych pąków brzozy Betula glandulosa po trzech tygodniach od wiosennego skażenia gleby. Po kilku miesiącach od wiosennego skażenia, czternaście gatunków roślin naczyniowych i jeden gatunek mchu wykazywały oznaki przetrwania lub powtórnego wzrostu. W żadnym przypadku całkowite pokrycie roślinami naczyniowymi nie było większe niż 5 % powierzchni testowej. Te nowe rośliny miały osobliwy wygląd, ich liście były znacznie cieńsze i większe niż normalnie.
W miejscach, które skażano w lecie przez rok nie zaobserwowano żadnego powrotu do zdrowia rosnących tam wcześniej roślin. Prawdopodobnie było to spowodowane tym, że ropa spowodowała śmierć roślin o głębokim systemie korzeniowym, które były chronione wiosną przez wieczną zmarzlinę. Rośliny skrytopłciowe wyginęły całkowicie zarówno w miejscach skażanych wiosną jak i latem.
Również skażenie zimowe wywołało duże zniszczenia roślinności. W tydzień po rozpoczęciu wiosennej wegetacji roślin na terenach nieskażonych, nie zaobserwowano żadnych oznak wzrostu na powierzchniach testowych skażonych w okresie zimowym. Był to efekt, którego nie przewidywano, przypuszczano bowiem, że bardzo fitotoksyczne lotne związki odparują przed rozpoczęciem okresu wegetacji. Nowe liście pojawiły się znacznie później, rozwinęły się ze świeżo powstałych pąków, co świadczy o tym, że albo ropa zniszczyła uśpione pąki liściowe albo wystarczająca ilość lotnych związków dotarła przez pokrywę śnieżną i uszkodziła pąki przed ich nabrzmieniem.
Po upływie jednego sezonu wegetacyjnego od roku, w którym skażono glebę porosty nie odrodziły się wcale, wśród mchów tylko jeden gatunek w niewielkim stopniu odrodził się tylko na powierzchniach testowych skażonych małymi ilościami ropy. Średnie odrodzenie się roślin naczyniowych wyniosło 20-55 %. Obserwacja odradzania się roślin naczyniowych pozwoliła znaleźć zależność pomiędzy ilością zaaplikowanej ropy i porą jej aplikacji. Im większa ilość ropy została użyta do skażenia gleby i w im późniejszym okresie wegetacji skażenie miało miejsce, tym mniejsze było odrodzenie się roślin. Po upływie dwóch lat efekty skażenia ciągle były widoczne. Igły czarnego świerku zbrązowiały i niektóre drzewa zrzuciły większość swoich szpilek. Było to objawem zniszczenia systemu korzeniowego drzew.
Blundon i inni (1987) przeprowadzili badania laboratoryjne wpływu ropy naftowej na pięć gatunków roślin rosnących nad brzegami wód śródlądowych. Badaniami objęte były rośliny reprezentatywne dla różnych grup roślinnych porastających brzegi jezior na północy Kanady. Poszczególne gatunki objęte badaniami to: turzyca, mech torfowiec, wierzba , porost i świerk czarny .
Porost i turzyca były gatunkami najbardziej odpornymi na ropę naftową, mech i wierzba były bardziej wrażliwe. W przypadku mchu skażenie ropą naftową było śmiertelne, natomiast u wierzby spowodowało utratę liści, przy czym ropa naftowa wylana na powierzchnię podłoża spowodowała większe uszkodzenia niż ropa rozpylana na liście. Po upływie czterech miesięcy część roślin wykazywała objawy powrotu do zdrowia. W przypadku turzycy stan roślin był lepszy gdy na podłoże wylano ropę naftową (zaczęło rosnąć 80%), niż tych na które rozpylono ropę (zaczęło rosnąć 40%), jednak żadna z roślin nie zakwitła. Wierzba, po miesiącu od skażenia ropą naftową nie rozpoczęła wzrostu.
Wpływ ropy na organizmy wodne.
Wycieki ropy naftowej są szkodliwe nie tylko na powierzchni gleby, równie negatywne, a może w pewnych warunkach bardziej szkodliwe, są wycieki ropy mające miejsce w środowisku wodnym, to jest w rzekach i jeziorach, a także w morzach.
Zanieczyszczenie ropą naftową nie tylko powodować może śmierć zwierząt, lecz także wywiera trudniej zauważalny wpływ na życie morskie. Rozpuszczone związki aromatyczne pochodzące z ropy naftowej nawet w stężeniach rzędu ppb przerywają chemorecepcję u części organizmów morskich. Ponieważ odżywianie się zwierząt i ich rozród w dużym stopniu zależą od chemorecepcji, takie zaburzenie może prowadzić do eliminacji wielu gatunków z zanieczyszczonego obszaru nawet jeśli stężenia polutanta są znacznie niższe od dawki śmiertelnej. Niektóre skondensowane związki wielkocząsteczkowe pochodzące z ropy naftowej, stosunkowo odporne na biodegradację i przez to mogące wejść do łańcucha pokarmowego, są rakotwórcze (Atlas i Bartha 1993).
Organizmy wodne różnią się znacząco w swojej wrażliwości na ropopochodne. Także warunki panujące w środowisku i rodzaj ropy mają wpływ na jej toksyczność. Różnorodność biologiczna jest spowodowana różnicami związanymi ze stadium cyklu życiowego, płci, statusu żywieniowego danego organizmu, tego czy był odżywiony dostatecznie czy nie i tego czy był wcześniej narażony na działanie węglowodorów. Organizmy różnią się wrażliwością na toksyny zarówno pomiędzy rodzajami i gatunkami, a także w obrębie jednego gatunku pomiędzy różnymi stadiami cyklu życiowego.
Na toksyczność ropy wpływa także skład chemiczny, warunki ekspozycji (temperatura i czas ekspozycji) oraz stan ropy (emulsja, frakcja rozpuszczona) i ogólna jakość wody. Pomimo tych różnic zakres dawki śmiertelnej jest wąski i wynosi od 1 mg/l do 10 mg/l dla frakcji rozpuszczalnej w wodzie. Emulsja ropy naftowej w wodzie jest znacznie bardziej toksyczna i wielkość dawki śmiertelnej zawiera się w zakresie 8-75 g/l (Vandermeulen 1987).
Produkty rafinacji także różnią się swoją toksycznością na organizmy słodkowodne. Dawki śmiertelne zużytych olejów silnikowych i olejów syntetycznych są na poziomie 5-40 ml/l. Emulsja zużytych olejów silnikowych jest znacznie bardziej toksyczna, a wielkość dawki śmiertelnej mieści się w zakresie 82-485 l/l (Vandermeulen 1987).
Biodostępność jak i toksyczność zależą od struktury cząsteczkowej węglowodorów, chociaż mechanizm tego procesu nie jest jeszcze dobrze poznany. Wyższa toksyczność jest wiązana z zawartością związków aromatycznych, głównie węglowodorów dwu- lub trójpierścieniowych. To tłumaczy wyższą toksyczność paliw rafinowanych, bogatszych w związki aromatyczne niż większości rop naftowych.
Ropa naftowa lub poszczególne węglowodory o koncentracja niższych od dawki śmiertelnej również wywierają szkodliwy wpływ na organizmy wodne. Wpływ ten może być różny, od stosunkowo niewielkich i przejściowych zmian w szybkości oddychania do osłabiających i ciągłych zaburzeń w rozwoju skrzeli i osiąganiu typowej wielkości ciała. Większość tych subletalnych efektów była obserwowana przy stężeniach węglowodorów w zakresie około 1/10-1/1000 dawki śmiertelnej (Vandermeulen 1987).
Toksyczność subletalna objawia się we wszystkich stadiach rozwoju organizmów wodnych, uderza w zdolność wylęgania się z ikry, rozwój narybku, metabolizm i zachowanie dorosłych ryb, ich wzrost i reprodukcję. Często pojawiają się patologiczne zmiany w oczach, skrzelach, wątrobie i deformacje rdzenia kręgowego.
Na poziomie pojedynczego organizmu każda negatywna zmiana w normalnym funkcjonowaniu zmniejsza jego szanse na przeżycie w ciągłym cyklu drapieżnik – ofiara.
Toksyczność może być częściowo spowodowana przez obecność niektórych metali ciężkich szczególnie wanadu i niklu w ropach naftowych i produktach ich rafinacji oraz ołowiu w olejach odpadowych. Wanad występuje w stosunkowo dużych ilościach w niektórych ropach naftowych.
Ropa naftowa, produkty jej rafinacji oraz ich poszczególne składniki hamują wzrost, fotosyntezę i oddychanie glonów. Wpływ ropy naftowej na glony zmienia się znacząco i zależy od typu ropy naftowej, stopnia jej zwietrzenia i warunków środowiska (Vandermeulen 1987).
a) Rozlew ropy na polu wydobywczym w Nigerii
Latem 1970 roku w Nigerii z nieznanych przyczyn rozerwaniu uległa pracująca od kilku lat głowica wydobywcza otworu wiertniczego. Spowodowało to gwałtowny, niekontrolowany wypływ ropy naftowej pod ciśnieniem przez około miesiąc. Po opanowaniu sytuacji przez wywiercenie drugiego otworu w pewnej odległości, wokół zniszczonego odwiertu pozostał obszar o powierzchni około 640 ha pokryty ropą naftową. Obszar, na którym mieścił się odwiert, był przykryty dobrze przepuszczalnymi glebami powstałymi z piasków lub piaszczystych iłów pljoceńsko-oligoceńskich wyniesionych przez ruchy skorupy ziemi, tak iż utworzyły plateau około 30 m nad poziomem morza.
Teren został skażony w różnym stopniu w zależności od odległości od odwiertu. W pierwszej strefie ziemia pokryta była grubą warstwą piasku z odwiertu, a na powierzchni znajdowały się rozlewiska ropy. W strefie drugiej teren był całkowicie pokryty warstwą ropy lub emulsji ropnej. Strefa trzecia to silnie zanieczyszczony teren, którego powierzchnia pokryta była granulkami, powstałymi w wyniku konglomeracji cząsteczek piasku z wysychającą ropą. W strefie czwartej gleba była w niewielkim stopniu skażona.
Skażony teren był przed katastrofą wykorzystywany głównie do celów rolniczych i uprawiano tam różne rośliny. Kukurydza, która jest bardzo popularnym zbożem w Nigerii i była uprawiana na większości skażonego obszaru została zebrana przed wybuchem. Ale skażeniu uległo wiele innych roślin uprawnych, w tym głównie bulwy i korzenie takich roślin jak jam (Dioscorea spp), kasawa (Manihot utilisima), warzywa takie jak pieprz (Capsicum frutescens), dynia (Cucurbita spp), a także trzcina cukrowa (Saccharum officinarum), ananas (Ananas comosus), drzewa wykorzystywane gospodarczo jak palma kokosowa (Cocos nucifera), palma oleista (Elaeis guineensis), palma winna (Raffia pedunculata), platan (Musa paradisiaca), banany (Musa spp) oraz mango (Mangifera indica).
Wszystkie drzewa w strefie pierwszej i w części strefy drugiej całkowicie uschły. Wśród drzew wykorzystywanych gospodarczo palma oleista, która ma płytki włóknisty system korzeniowy została zniszczona w największym stopniu. Nawet w strefie trzeciej, prawdopodobnie z powodu braku tlenu, część palm uschła. Podobnie było w przypadku palm kokosowych i palm winnych, które mają podobne systemy korzeniowe ale są bardziej odporne na zanieczyszczenia i w niektórych miejscach, gdzie palmy oleiste uschły, te dwa gatunki drzew miały jedynie odbarwione liście. Drzewa mango w strefach 2-4 utraciły wszystkie liście jednak ich powrót do zdrowia był stosunkowo szybki. Platany i banany posiadające kłącza także wykazały dużą tolerancję wobec zanieczyszczenia. Odbarwienie i śmierć liści wystąpiły szybko po wybuchu, ale liście te zostały stosunkowo szybko zastąpione nowymi.
Całkowita utrata liści wystąpiła u innych roślin nawet w strefie czwartej, ale większość z nich już po około dwóch miesiącach wykazywała oznaki powrotu do zdrowia. Jednak w przypadku jamu, najbardziej wartościowej rośliny skrobiowej, która została skażona w największym stopniu, dopiero po sześciu miesiącach pojawiły się pierwsze nowe rośliny, kiełkujące z części bulw pozostałych w glebie. Kasawa, skrobiowa roślina korzeniowa, będąca podstawowym źródłem pożywienia, została uszkodzona w różnym stopniu w zależności od stopnia skażenia gleby, od śmierci rośliny do obumarcia pnia. Szybkość ponownego wzrostu pnia była odwrotnie proporcjonalna do stopnia skażenia (Odu 1972).
b) Rozlew ropy na wodach przybrzeżnych Alaski
24 marca 1989 roku u południowo-wschodnich wybrzeży Alaski poważnego uszkodzenia na podwodnych skałach doznał tankowiec Exxon Valdez. W wyniku pęknięcia kadłuba doszło do katastrofalnego wycieku około 41 500 m3 ropy naftowej. Skażeniu uległy organizmy morskie i pierwotne plaże Alaski na przestrzeni setek kilometrów. Zginęła ogromna ilość zwierząt, prawdopodobnie około 5 000 wydr morskich, 300 fok pospolitych, 22 orki, ponad 150 bielików amerykańskich i około 250 000 ptactwa wodnego, włącznie z alkami, kormoranami, nurzykami, ostrygojadami, nurami i kaczkami.
Oprócz efektów krótkoterminowych istotny jest także wpływ ropy w długim okresie czasu. Składniki ropy ulegające wolnej degradacji są wysoce toksyczne, uszkadzają narybek łososia już w koncentracjach dziesięć razy mniejszych niż dopuszczalne na Alasce. Ropa tkwiąca nadal w części strumieni, które są miejscami tarła łososia ciągle powoduje straty wśród tej populacji.
Dziesięć lat po katastrofie, według danych pochodzących z monitoringu środowiska niektóre gatunki odradzają się. Populacja bielika amerykańskiego odbudowała się w 1996 i znajduje się w dobrym stanie. Alki pospolite powracają do stanu sprzed katastrofy, po tym jak zginęło około 40 % populacji. Łosoś jeden z głównych gatunków handlowych powoli odradza się po kilku latach wysokiej śmiertelności ikry. Niestety foki pospolite, śledź, kamieniuszka, alki marmurowe, nurzyki, ostrygojady i nury nie wykazują powrotu do poprzedniej liczebności populacji. Uchatka grzywiasta była w fazie zniżkowej w tym regionie już na długo przez wyciekiem, a od 1989 roku ubywa 6 % zwierząt rocznie. Bardzo ucierpiała też populacja śledzi, która jest obecnie mniejsza o 60 % od tej sprzed katastrofy. Jest to tym bardziej groźne, że śledź jest jednym z głównych ogniw łańcucha pokarmowego w tym regionie (J. G. Mitchell 1999).
Ropa naftowa i produkty jej przeróbki wywierają negatywny wpływ na środowisko przyrodnicze. Wycieki ropy naftowej, zwłaszcza te mające charakter katastrofalny, oprócz spowodowania śmierci dużej liczby organizmów żywych w krótkim czasie, wywierają także długotrwały wpływ na życie biologiczne skażonego obszaru. Ekosystem skażony w wyniku dużego rozlewu ropy naftowej bardzo długo powraca do stanu równowagi, zwykle nie osiągając stanu sprzed wycieku. W związku z tym szczególnie ważne są działania mające na celu ograniczenia przypadków zanieczyszczenia środowiska ropą naftową i produktami jej przeróbki, a także opracowania metod skutecznej i nieszkodliwej dla środowiska neutralizacji ropy naftowej wprowadzonej do elementów środowiska.
Opracowano szereg różnorodnych metod rekultywacji skażonych gruntów, które mają być odpowiedzią na coraz częściej pojawiające się problemy skażenia gruntów o różnych właściwościach różnorodnymi substancjami chemicznymi.
Metody te są wykorzystują różnorodne procesy fizyczne, chemiczne i biologiczne do usuwania skażeń z gruntu. Ze względu na mnogość wykorzystywanych, w celu oczyszczania gruntu, procesów oraz rozwiązań technologicznych wykorzystywanych w procesach rekultywacji skażonych gruntów trudne jest dokonanie klasyfikacji tych metod. Najogólniej metody oczyszczania gruntów można podzielić na:
· fizyczne, w których przy użyciu procesów fizycznych wymusza się transport zanieczyszczenia
· chemiczne, w których dochodzi do zmiany struktury chemicznej kontaminantu, a w konsekwencji do zmiany jego zachowania w środowisku gruntowym, pod wpływem różnego rodzaju reakcji chemicznych. W wyniku tych procesów powstają zazwyczaj substancje mniej toksyczne niż początkowe skażenie (np.: dehalogenacja, procesy redox),
· elektrochemiczne, w których przy zastosowaniu prądu elektrycznego wymusza się migrację składników skażenia, proces ten nazywa się elektrokinetyczną dekontaminacją,
· biologiczne, w których dochodzi do zmiany struktury chemicznej składników skażenia na skutek naturalnych procesów biologicznych, przebiegających w żywych organizmach (bakterie, grzyby). Proces ten nazywa się biodegradacją i w jej efekcie dochodzi do biotransformacji skażenia w formy mniej toksyczne lub całkowicie obojętne dla środowiska (CO2 i H2O).
Rzadko jednak stosuje się pojedyncze procesy w celu rekultywacji skażonego gruntu, zazwyczaj złożone warunki takie jak: rodzaj skażenia, warunki geologiczne, hydrogeologiczne i geochemiczne oraz warunki atmosferyczne powodują, że konieczne jest zastosowanie metod stanowiących połączenie dwóch a czasami nawet trzech z wymienionych metod.