Le pétrole brut est un liquide huileux visqueux de couleur brun foncé et de faible fluorescence. L'huile se compose principalement d'hydrocarbures aliphatiques saturés et d'hydrocarbures aromatiques saturés. Les principaux composants du pétrole - les hydrocarbures (jusqu'à 98%) - sont répartis en 4 classes :
a) Paraffines (alcènes) - (jusqu'à 90% de la composition totale) - substances stables dont les molécules sont exprimées par une chaîne linéaire et ramifiée d'atomes de carbone. Les cires légères ont une volatilité et une solubilité maximales dans l'eau.
b) Cycloparaffines - (30 - 60% de la composition totale) - composés cycliques saturés avec 5-6 atomes de carbone dans le cycle. En plus du cyclopentane et du cyclohexane, l'huile contient des composés bicycliques et polycycliques de ce groupe. Ces composés sont très stables et peu biodégradables.
c) Hydrocarbures aromatiques - (20 à 40% de la composition totale) - composés cycliques insaturés d'un nombre de benzène contenant 6 atomes de carbone en moins dans le cycle que les cycloparaffines. Dans l'huile il y a des composés volatils avec une seule molécule cyclique (benzène, toluène, xylène), puis bi-cyclique (naphtalène), semi-cyclique (pyrène).
d) Oléfines (alcènes) - (jusqu'à 10% de la composition totale) - composés non cycliques insaturés avec un ou deux atomes d'hydrogène dans chaque atome de carbone de la molécule ayant une chaîne directe ou ramifiée.
Le pétrole et les produits pétroliers sont les polluants les plus courants dans les océans du monde. Au début des années 80, environ 6 millions de tonnes de pétrole avaient pénétré dans l'océan chaque année, représentant 0,23 % de la production mondiale. Les pertes les plus importantes de pétrole sont liées à son transport depuis les zones de production. Les situations d'urgence, lorsque les eaux de lest et de chasse d'eau sont rejetées par-dessus bord par les pétroliers, provoquent la présence de champs de pollution permanents sur les itinéraires des voies maritimes. En 1962-1979, environ 2 millions de tonnes de pétrole ont été livrées au milieu marin à la suite d'accidents. Au cours des 30 dernières années, à partir de 1964, environ 2000 puits ont été forés dans l'océan mondial, dont 1000 et 350 puits industriels ont été équipés dans la seule mer du Nord. En raison de fuites insignifiantes, 0,1 million de tonnes de pétrole sont perdues chaque année. De grandes masses de pétrole pénètrent dans les mers par les rivières, avec des égouts domestiques et pluviaux.
Le volume de pollution provenant de cette source est de 2,0 millions de tonnes par an. Avec les effluents industriels, 0,5 million de tonnes de pétrole entrent chaque année. Lorsque le pétrole pénètre dans le milieu marin, il se répand d'abord sous la forme d'un film, formant des couches de capacité différente. Par la couleur du film, il est possible de déterminer son épaisseur :
Épaisseur apparente,
microns La quantité d'huile
l/km2.
1. À peine perceptible
0,038
44
2. Argent éclatant
0,076
88
3. Marques de couleur
0,152
176
4. Des divorces aux couleurs vives
0,305
352
5. Peinture terne
1,016
1170
6. Peinture foncée
2,032
2310
Le film d'huile modifie la composition spectrale et l'intensité de la pénétration de la lumière dans l'eau. La transmission lumineuse par couches minces de pétrole brut est de 1-10% (280 nm), 60-70% (400 nm).
Le film a une épaisseur de 30 à 40 microns et absorbe complètement le rayonnement infrarouge. Mélangée à l'eau, l'huile forme deux types d'émulsion : directe - "huile dans l'eau" - et inverse - "eau dans l'huile". Les émulsions directes composées de gouttelettes d'huile jusqu'à 0,5 micron de diamètre sont moins stables et caractéristiques des huiles contenant des surfactants. Lorsque les fractions volatiles sont éliminées, l'huile forme des émulsions visqueuses inversées qui peuvent être stockées à la surface, transportées par le courant, éjectées à terre et déposées sur le fond.