Проблема загрязнения Мирового океана - одна из самых острых и актуальных на сегодняшний день. Возможно ли решить её в современных условиях?

Океан, как известно, - это начало начал, основа всего живого на нашей планете. Ведь именно в нём зародились первые живые организмы в нашей геологической истории. Мировой океан занимает свыше 70% поверхности планеты. Кроме того, в нём содержится около 95% всей воды. Вот почему загрязнение вод Мирового океана настолько опасно для географической оболочки планеты. И сегодня эта проблема всё более обостряется.

Мировой океан - водная оболочка планеты

Океан - это единое и целостное водное пространство Земли, омывающее материковую сушу. Сам термин имеет латинские (либо греческие) корни: "oceanus". Общая площадь Мирового океана - 361 миллион квадратных километров, что составляет примерно 71% всей поверхности нашей планеты. Принято считать, что он состоит из водных масс - сравнительно крупных объемов воды, каждый из которых отличается своими физико-химическими свойствами.

В структуре Мирового океана можно выделить:

• океаны (всего их 5, согласно Международной гидрографической организации: Тихий, Атлантический, Индийский, Северный Ледовитый и Южный, который выделяют с 2000 года);
• моря (согласно принятой классификации, существуют внутренние, межостровные, межматериковые и окраинные);
• заливы и бухты;
• проливы;
• лиманы.

Загрязнение океана - важная экологическая проблема XXI века

Ежедневно в грунты и поверхностные воды попадают различные химические вещества. Это происходит в результате функционирования тысяч промышленных предприятий, которые работают по всей планете. Это нефть и нефтепродукты, бензин, пестициды, удобрения, нитраты, ртуть и прочие вредные соединения. Все они, как правило, попадают в океан. Там эти вещества откладываются и накапливаются в огромных количествах.

Загрязнение Мирового океана - это процесс, который связан с поступлением в его акватории вредных веществ антропогенного происхождения. Из-за чего ухудшается качество морской воды, а также наносится ощутимый вред всем обитателям Океана.

Известно, что каждый год только в результате природных процессов в моря поступает около 25 миллионов тонн железа, 350 тысяч тонн цинка и меди, 180 тысяч тонн свинца. Всё это, к тому же, в разы усугубляется антропогенным влиянием.

Самым опасным на сегодня загрязнителем океана является нефть. От пяти до десяти миллионов ее тонн ежегодно выливается в морские воды планеты. К счастью, благодаря современному уровню спутниковых технологий, нарушителей удается вычислять и наказывать. Однако проблема загрязнения Мирового океана остается едва ли не самой острой в современном природопользовании. И её решение требует консолидации сил всего мирового сообщества.

Причины загрязнения Мирового океана

Почему же загрязняется океан? В чем причины этих печальных процессов? Они кроются в первую очередь в нерациональном, а местами даже агрессивном, поведении человека в сфере природопользования. Люди не понимают (или же не желают осознавать) возможные последствия своих негативных действий на природу.

На сегодняшний день известно, что загрязнение вод Мирового океана происходит тремя основными путями:

• через сток речных систем (при этом наиболее загрязнены зоны шельфа, а также участки около устьев крупных рек);
• через атмосферные осадки (так в Океан попадает, прежде всего, свинец и ртуть);
• вследствие неразумной хозяйственной деятельности человека непосредственно в Мировом океане.

Ученые выяснили, что основным путём загрязнения выступает речной сток (до 65% загрязнителей поступает в океаны именно через реки). Около 25% приходится на атмосферные осадки, еще 10% - на сточные воды, менее 1% - на выбросы с морских судов. Именно по этим причинам и происходит загрязнение Мирового океана. Фото, представленные в данной статье, наглядно иллюстрируют всю остроту этой злободневной проблемы. Удивительно, но вода, без которой человек не проживет и дня, активно загрязняется именно им.

Виды и основные источники загрязнения Мирового океана

Экологи выделяют несколько видов загрязнения океана. Это:

• физическое;
• биологическое (загрязнение бактериями и различными микроорганизмами);
• химическое (загрязнение химикатами и тяжелыми металлами);
• нефтяное;
• тепловое (загрязнение подогретыми водами, сбрасываемыми ТЭС и АЭС);
• радиоактивное;
• транспортное (загрязнение морскими видами транспорта - танкерами и суднами, а также подводными лодками);
• бытовое.

Также существуют разнообразные источники загрязнения Мирового океана, которые могут быть как природного (например, песок, глина или минеральные соли), так и антропогенного происхождения. Среди последних самыми опасными являются следующие:

• нефть и нефтепродукты;
• сточные воды;
• химикаты;
• тяжелые металлы;
• радиоактивные отходы;
• пластмассовые отходы;
• ртуть.

Рассмотрим эти загрязнители более детально.

Нефть и нефтепродукты

Самым опасным и распространенным на сегодняшний день является нефтяное загрязнение океана. До десяти миллионов тонн нефти сбрасывается в него ежегодно. Еще около двух миллионов выносится в океан речным стоком.

Самый крупный разлив нефти произошел в 1967 году у берегов Великобритании. В результате крушения танкера Торрей Каньон тогда в море вылилось свыше 100 тысяч тонн нефти.

Нефть попадает в море и в процессе бурения или эксплуатации нефтяных скважин в Мировом океане (до ста тысяч тонн в год). Попадая в морскую воду, она образует так называемые "нефтяные пятна" или "нефтяные разливы" толщиной в несколько сантиметров в верхнем слое водной массы. А именно в нём, как известно, обитает очень большое количество живых организмов.

Поразительно, но около двух - четырех процентов площади Атлантики постоянно покрыто нефтяными пленками! Они также опасны тем, что в них сконцентрированы тяжелые металлы и пестициды, которые дополнительно отравляют океанические воды.

Загрязнение Мирового океана нефтью и нефтепродуктами несет в себе крайне негативные последствия, а именно:

• нарушение энерго- и теплообмена между слоями водных масс;
• снижение альбедо морской воды;
• гибель многих морских обитателей;
• патологические изменения в органах и тканях живых организмов.

Сточные воды

Загрязнение Мирового океана сточными водами стоит, пожалуй, на втором месте по вредности. Самыми опасными являются отходы химических и металлургических предприятий, текстильных и целлюлозных фабрик, а также сельскохозяйственных комплексов. Вначале они сливаются в реки и прочие водоемы, а позже так или иначе попадают и в Мировой океан.

Решением этой острой проблемы активно занимаются специалисты из двух крупных городов - Лос-Анджелеса и Марселя. С помощью спутниковых наблюдений и подводных съемок ученые мониторят объемы скидываемых стоков, а также следят за их передвижением в океане.

Химикаты

Химикаты, которые попадают в этот огромный водоем различными путями, также очень негативно влияют на экосистемы. Особенно опасным является загрязнение Мирового океана пестицидами, в частности - альдрином, эндрином и дильдрином. Эти химикаты имеют способность аккумулироваться в тканях живых организмов, при этом пока точно никто не может сказать, как они влияют на последних.

Кроме пестицидов, крайне негативно на органический мир океана влияет трибутилоловохлорид, который используется для окрашивания килей кораблей.

Тяжелые металлы

Крайнюю обеспокоенность вызывает у экологов загрязнение Мирового океана тяжелыми металлами. В частности, это обусловлено тем, что их процент в морских водах в последнее время только растет.

К самым опасным относятся такие тяжелые металлы, как свинец, кадмий, медь, никель, мышьяк, хром и олово. Так, сейчас ежегодно в Мировой океан попадает до 650 тысяч тонн свинца. А содержание олова в морских водах планеты уже в три раза выше, чем диктует общепринятая норма.

Пластмассовые отходы

XXI век - это эра пластика. Тонны пластмассовых отходов находятся сейчас в Мировом океане, и их количество только возрастает. Мало кто знает, что существуют целые "пластиковые" острова огромных размеров. На сегодняшний день известно о пяти таких "пятнах" - скоплениях пластмассовых отходов. Два из них находятся в Тихом океане, еще два - в Атлантическом, и одно - в Индийском.

Такие отходы опасны тем, что мелкие их детали часто проглатывают морские рыбы, в результате чего все они, как правило, погибают.

Радиоактивные отходы

Мало изучены, а потому крайне непредсказуемы последствия загрязнения Мирового океана радиоактивными отходами. Они попадают туда разными путями: в результате сбрасывания контейнеров с опасными отходами, испытаний ядерного оружия или же вследствие работы ядерных реакторов подводных лодок. Известно, что один только Советский Союз в период с 1964 по 1986 год сбросил в Северный Ледовитый океан около 11 000 контейнеров с радиоактивным мусором.

Ученые подсчитали, что на сегодняшний день в Мировом океане содержится в 30 раз больше радиоактивных веществ, чем было выброшено в результате Чернобыльской катастрофы 1986 года. Также огромное количество смертоносных отходов попало в Мировой океан после масштабной аварии на атомной электростанции Фукусима-1 в Японии.

Ртуть

Весьма опасной для Мирового океана может быть и такое вещество, как ртуть. И не столько для водоема, сколько для человека, который употребляет в пищу "дары моря". Ведь известно, что ртуть способна накапливаться в тканях рыб и моллюсков, превращаясь при этом в еще более токсичные органические формы.

Так, печально известна история с японским заливом Минамато, где местные жители серьезно отравились, употребляя морепродукты из этого водоема. Как выяснилось, они были заражены именно ртутью, которую сбрасывал в океан комбинат, находящийся неподалеку.

Тепловое загрязнение

Еще одним из видов загрязнения морских вод является так называемое тепловое загрязнение. Причиной его является сбрасывание вод, температура которых существенно выше, чем средняя в Океане. Главными источниками подогретых вод выступают тепловые и атомные электростанции.

Тепловое загрязнение Мирового океана приводит к нарушениям его термического и биологического режима, ухудшает нерест рыб, а также уничтожает зоопланктон. Так, в результате специально проведенных исследований было установлено, что при температуре воды от +26 до +30 градусов процессы жизнедеятельности рыб угнетаются. А вот если температура морской воды поднимается выше +34 градусов, то некоторые виды рыб и других живых организмов могут и вовсе погибнуть.

Охрана

Очевидно, что последствия интенсивного загрязнения морских вод могут быть катастрофическими для экосистем. Некоторые из них уже видны даже сейчас. Поэтому для охраны Мирового океана был принят целый ряд многосторонних договоров, причем как на межгосударственном, так и на региональном уровне. Они включают в себя многочисленные мероприятия, а также пути решения загрязнения Мирового океана. В частности это:

• ограничение выбросов в океан вредных, токсических и ядовитых веществ;
• мероприятия, направленные на предотвращение возможных аварий на суднах и танкерах;
• сокращение загрязнений от установок, которые принимают участие в разработке недр морского дна;
• мероприятия, направленные на быструю и качественную ликвидацию чрезвычайных ситуаций ;
• ужесточение санкций и штрафов за несанкционированный выброс вредных веществ в океан;
• комплекс воспитательных и пропагандистских мер для формирования рационального и экологически разумного поведения населения и т. п.

В заключение...

Таким образом очевидно, что загрязнение Мирового океана является важнейшей экологической проблемой нашего века. И с ней надо бороться. На сегодняшний день существует множество опасных загрязнителей океана: это нефть, нефтепродукты, различные химикаты, пестициды, тяжелые металлы и радиоактивные отходы, сточные воды, пластмассы и тому подобное. Для решения этой острой проблемы потребуется консолидация всех сил мирового сообщества, а также четкое и неукоснительное выполнение принятых норм и существующих предписаний в сфере охраны окружающей среды.

В противоположность установившемуся мнению, океан является наиболее подходящем местом для сброса некоторых отходов человеческой деятельности. Если этот процесс тщательно контролируется, он не несёт вреда жизни океана.

У. Баском

Август 1974 г.

Введение.

Загрязнение мирового океана.

Огромная масса вод Мирового океана формирует климат планеты, служит источником атмосферных осадков. Более половины кислорода поступает в атмосферу из океана, и он же регулирует содержание углекислоты в атмосфере, так как способен поглощать ее избыток, в Мировом океане ежегодно вылавливается 85 млн. т. рыбы.

Мировой океан - это и протеин для голодающих, которых на земле миллионы, и новые лекарства для больных, вода для пустынь, энергия и минералы для промышленности, места отдыха.

Пожалуй, ни одна проблема не вызывает сейчас у человечества таких оживленных дискуссий, как проблема загрязнения Мирового океана. Последние десятилетия знаменуются усилением антропогенных воздействий на морские экосистемы в результате загрязнения морей и океанов. Распространение многих загрязняющих веществ приобрело локальный, региональный и даже глобальный масштабы. Поэтому загрязнение морей, океанов и их биоты стало важнейшей международной проблемой, а необходимость охраны морской среды от загрязнений диктуется требованиями рационального использования природных ресурсов. Никто не будет оспаривать целесообразность охраны океана и развитой в нем жизни от вреда, который могут нанести выбросы отходов. Важнее всего то, что мы не имеем права пребывать в праздном ожидании окончательного решения о том, что есть «загрязнение»,так как рискуем оказаться перед фактом загрязнения, которое никто и не пытался предотвратить. Это тем более серьёзно, что океан невозможно очистить, как реку или озеро.

При обсуждении проблемы загрязнения океана важно выделять вопросы трех типов: (1) Какие вещества, в каких количествах и каким путем попадают в океан? Попадают ли они в океан с речным стоком, из каналов сброса, при затоплении танкеров и прочих судов или переносятся ветром в море? (2) Что происходит с загрязняющими веществами, когда они попадают в океан? Как быстро они разбавляются до безвредных концентраций? Каким образом они накапливаются в пищевых цепях? Насколько быстро разрушаются вредные органические загрязнители, как нефть, ДДТ и подобные им вещества? (3) Какое значение для протекающих в океане процессов имеет тот или иной уровень загрязнения? Подавляется ли рост или размножение морских организмов? Концентрируется ли загрязняющее вещество в морских организмах в таких количествах, что представляет опасность для здоровья людей при употреблении морепродуктов в пищу?

Некоторые изменения в окружающей среде океана, вызванные человеческой деятельностью, уже необратимы. Например, реки, перегороженные плотинами, выносят значительно меньше пресной воды и осадочного материала Порты в устьях рек изменяют характер движения потока воды в естественную среду.

Насколько чист должен быть океан и насколько человек должен пытаться сохранить окружающую среду? Проблема состоит в том, чтобы определить, что является оптимальным для общества, и достигнуть этого с наименьшими затратами.

Удаление отходов автоматически предполагает загрязнение Всё живое или неживое, что своим избытком снижает качество жизни, является загрязнением. Большинство веществ, называемых загрязнителями, уже имеются в океане в огромных количествах: материал донных осадков, металлы, соли и все виды органики. Океан может выдержать ещё большую нагрузку этими веществами, однако вопрос состоит в том, насколько большую: до какого предела океан будет выдерживать эту нагрузку без отрицательных последствий.

В 1973году был предложен один из подходов к этому вопросу: «Вода считается загрязненной, если из-за своих недостаточно высоких качеств она не может удовлетворять самым высоким требованиям по её использованию в настоящем или будущем». Самыми высокими требованиями являются занятия водными видами спорта и производства морепродуктов, а также сохранение жизни в море на постоянном уровне.

Чтобы поддерживать приемлемый уровень качества океанских вод, надо рассмотреть основные виды вероятных загрязнителей, образующихся в результате хозяйственной деятельности человека. Один из них - фекальные стоки (75 г. сухого веса в твердом виде на одного человека в день), которые после различных способов обработки попадают в конечном счете в океан в качестве в качестве «городских сточных вод». Кроме того, в океан направляется поток отходов со множества промышленных предприятий. Обычно эти отходы подвергаются предварительной обработке, в процессе которой удаляются компоненты, которые скорее всего могут оказаться опасными, тогда как остальные сточные воды по трубам сбрасываются в океан. Сброс с барж в открытом море - средство избавления от грунтов, вынутых в процессе землечерпательных работ (при углублении проходов для судов), фекалий, химических отходов. Термическое (тепловое) загрязнение представлено нагретой водой прибрежных тепловых электростанций, а так же холодной водой, поступающей с причалов, где разгружаются суда-газовозы. Кроме того, с судов сбрасывают мусор, а также балластную воду, содержащую нефть.

Это преднамеренные выбросы; однако загрязнители попадают в океан и другими путями. Из воздуха поступают мелкие частички пестицидов, распыляемых над посевами, частицы сажи из дымовых труб, выхлопные газы двигателей автомобилей и самолетов. От покрытых краской корпусов кораблей отделяются небольшие количества токсикантов, назначение которых предотвратить обрастание кораблей водорослями и ракообразными. В результате лесных пожаров из атмосферы в океан попадает огромное количество золы, окислов металлов. Нефть, выливающаяся из танкеров в результате морских катастроф и фонтанирующая при подводном бурении, образует особый вид загрязнителя.

Также в результате многих природных процессов в океан попадают вещества, которые назывались бы загрязнителями, если бы были продуктами человеческой деятельности. Пресные воды речного стока оказывают разрушительное воздействие на такие морские организмы, как кораллы; кроме того, они несут с собой загрязнители, смытые дождем с деревьев и земли. К тому же большое количество тяжелых металлов, веществ магмы. А также тепла попадает в океан в результате извержения вулканов. Нефть просачивалась со дна океана задолго до появления человека на Земле и продолжает просачиваться и в наши дни.

Рисунок A . Загрязнение поверхности океана нефтью

Наиболее масштабным и значительным является химическое загрязнение среды несвойственными ей веществами химической природы. Среди них - газообразные и аэрозольные загрязнители промышленно-бытового происхождения. Прогрессирует и накопление углекислого газа в атмосфере. Дальнейшее развитие этого процесса будет усиливать нежелательную тенденцию в сторону повышения среднегодовой температуры на планете. Вызывает тревогу у экологов и продолжающееся загрязнение Мирового океана нефтью и нефтепродуктами, достигшее уже 1/5 его общей поверхности. Нефтяное загрязнение таких размеров может вызвать существенные нарушения газо - и водообмена между гидросферой и атмосферой. Не вызывает сомнений и значение химического загрязнения почвы пестицидами и ее повышенная кислотность, ведущая к распаду экосистемы. В целом все рассмотренные факторы, которым можно приписать загрязняющий эффект, оказывают заметное влияние на процессы, происходящие в биосфере .

Промышленные и химические загрязнения

Среди загрязнения различных видов окружающей среды, химическое загрязнение природных вод имеет особое значение. Достаточно сказать, что без воды человек живет считанные дни. Поэтому рассмотрим подробнее химическое загрязнение природных вод. Всякий водоем или водный источник связан с окружающей его внешней средой. На него оказывают влияние условия формирования поверхностного или подземного водного стока, разнообразные природные явления, индустрия, промышленное и коммунальное строительство, транспорт, хозяйственная и бытовая деятельность человека. Последствием этих влияний является привнесение в водную среду новых, несвойственных ей веществ - загрязнителей, ухудшающих качество воды.

Теперь я хотел бы остановиться на нескольких загрязнителях, являющихся продуктами человеческой деятельности, которые наносят наибольший ущерб водам Мирового океана, и описать их более подробно.

Нефть и нефтепродукты.

Нефть представляет собой вязкую маслянистую жидкость, имеющую темно-коричневый цвет и обладающую слабой флуорисценцией. Нефть состоит преимущественно из насыщенных алифвтических и гидроароматических углеводородов. Основные компоненты нефти - углеводороды (до 98%) - подразделяются на четыре класса:

1. Парафины (алкены) (до 90% от общего состава) - устойчивые вещества, молекулы которых выражены прямой и разветвленной цепью атомов углерода. Легкие парафины обладают максимальной летучестью и растворимостью в воде.

2. Циклопарафины % от общего состава) насыщенные циклические соединения с 5-6 атомами углерода в кольце. Кроме циклопентана и циклогексана в нефти встречаются бициклические и полициклические соединения этой группы. Эти соединения очень устойчивы и плохо поддаются биоразложению.

3. Ароматические углеводороды (20-40% от общего состава) - ненасыщенные циклические соединения ряда бензола, содержащие в кольце на 6 атомов углерода меньше, чем циклопарафины. В нефти присутствуют летучие соединения с молекулой в виде одинарного кольца (бензол).

4. Олефины (алкены) - (до 10% от общего состава) - ненасыщенные нециклические с одним или двумя атомами водорода у каждого атома углерода в молекуле, имеющей прямую и разветвленную цепь.

Нефть и нефтепродукты оказывают вредное воздействие на многие живые организмы и пагубно влияют на все звенья биологической цепи. Далеко в море и на пляже можно видеть небольшие шарики смолоподобного вещества, огромные блестящие пятна и бурую пену. Ежегодно в океан попадает более 10 млн. т. нефти, и по крайней мере половина из них попадает из источников на суше (нефтеперерабатывающие заводы, нефтезаправочные станции). Большое количество нефти поступает в океан в результате естественного просачивания со дна океана, но сколько именно определить сложно.

В период между гг. в США Институтом охраны окружающей среды и энергетики отмечено дослучаев загрязнения вод нефтью. Большинство зафиксированных разлитий было незначительно и не требовало проведения специальной очистки поверхности океана. Общее количество разлитой нефти колеблется от 8,2 млн. галлонов в 1977 г. до 21,5 млн. галлонов в 1985 г. В период гг. в мире зарегистрировано 169 крупных аварий танкеров.

Можно назвать несколько путей поступления нефти и нефтепродуктов:

¨ бросы в море промывочных, балластных и льяльных вод с судов (23%);

¨ сбросы в портах и припортовых акваториях , включая потери при загрузке бункеров наливных судов (17%);

¨ сброс промышленных отходов и сточных вод (10%);

¨ ливневые стоки (5%);

¨ катастрофы судов и буровых установок в море (6%)

¨ бурение на шельфах (1%);

¨ атмосферные выпадения (10%);

¨ вынос речным стоком во всем многообразии форм (28 %)

Наибольшие потери нефти связаны с ее транспортировкой из районов добычи. Аварийные ситуации, слив за борт танкерами промывочных и балластных вод, - все это обуславливает присутствие постоянных полей загрязнения на трассах морских путей.

Примером первой крупнейшей аварии нефтеналивного судна может служить катастрофа в 1967 г. танкера «Торри Каньон», в танках которого содержалось 117 тыс. т. сырой кувейтской нефти. Недалеко от мыса Корнуэлл танкер налетел на риф, и в результате пробоин и повреждений в море вылилось около 100 тыс. т. нефти. Под воздействием ветра мощные нефтяные слики достигли побережья Корнуэлла, пересекли Ла-манш и подошли к побережью Бретани (Франция). Морским, прибрежным и пляжным экосистемам был причинен огромный ущерб. С тех пор разливы нефти при авариях судов и морских буровых установок происходит довольно часто. В целом за гг. в результате Аварий в морскую среду поступило около 2 млн. нефти, причем с 1964по 1971 г. 66 тыс. т ежегодно, с 1971 по 1976 г. - по 116 тыс. т, с 1976 по 1979 г. - по 177 тыс. т.

За последние 30 лет в Мировом океане пробурено около 2000 скважин, из них только в Северном море начиная с 1964 г. пробурено 1000 и оборудовано 350 промышленных скважин. Из-за незначительных утечек на буровых ежегодно теряется 0,1 млн. т. нефти, но аварийные ситуации также нередки.

Большие массы нефти с суши поступают в моря по рекам, с бытовыми и ливневыми стоками. Объем загрязнения нефтью из этого источника превышает 2 млн. т. нефти в год. Со стоками промышленности и нефтеперерабатывающих заводов в море ежегодно попадает до 0,5 млн. т. нефти.

Нефтяные пленки на поверхности морей и океанов могут нарушать обмен энергией, теплом, влагой и газами между океаном и атмосферой. В конечном итоге наличие нефтяной пленки на поверхности океана может повлиять не только на физикохимические и гидробиологические условия в океане, но и на баланс кислорода в атмосфере.

. Органическое загрязнение

Среди вносимых в океан с суши растворимых веществ, большое значение для обитателей водной среды имеют не только минеральные, биогенные элементы, но и органические остатки. Вынос в океан органического вещества оценивается в млн. т./год. Сточные воды, содержащие суспензии органического происхождения или растворенное органическое вещество, пагубно влияют на состояние водоемов. Осаждаясь, суспензии заливают дно и задерживают развитие или полностью прекращают жизнедеятельность данных микроорганизмов, участвующих в процессе самоочищения вод. При гниении данных осадков могут образовываться вредные соединения и отравляющие вещества, такие как сероводород, которые приводят к загрязнению всей воды в реке. Наличие суспензий затрудняют также проникновение света в глубь воды и замедляет процессы фотосинтеза. Одним из основных санитарных требований, предъявляемых к качеству воды, является содержание в ней необходимого количества кислорода. Вредное действие оказывают все загрязнения, которые так или иначе содействуют снижению содержания кислорода в воде. Поверхностно активные вещества - жиры, масла, смазочные материалы - образуют на поверхности воды пленку, которая препятствует газообмену между водой и атмосферой, что снижает степень насыщенности воды кислородом. Значительный объем органических веществ, большинство из которых не свойственно природным водам, сбрасывается в реки вместе с промышленными и бытовыми стоками. Нарастающее загрязнение водоемов и водостоков наблюдается во всех промышленных странах. Информация о содержании некоторых органических веществ в промышленных сточных водах предоставлена на рисунке 3.

Рисунок B . Органические загрязнители

В связи с быстрыми темпами урбанизации и несколько замедленным строительством очистных сооружений или их неудовлетворительной эксплуатацией водные бассейны и почва загрязняются бытовыми отходами. Особенно ощутимо загрязнение в водоемах с замедленным течением или непроточных (водохранилища , озера). Разлагаясь в водной среде, органические отходы могут стать средой для патогенных организмов. Вода, загрязненная органическими отходами, становится практически непригодной для питья и других надобностей. Бытовые отходы опасны не только тем, что являются источником некоторых болезней человека (брюшной тиф, дизентерия, холера), но и тем, что требуют для своего разложения много кислорода. Если бытовые сточные воды поступают в водоем в очень больших количествах, то содержание растворимого кислорода может понизится ниже уровня, необходимого для жизни морских и пресноводных организмов.

Неорганическое загрязнение

Основными неорганическими (минеральными) загрязнителями пресных и морских вод являются разнообразные химические соединения, токсичные для обитателей водной среды. Это соединения мышьяка, свинца, кадмия, ртути, хрома, меди, фтора. Большинство из них попадает в воду в результате человеческой деятельности. Тяжелые металлы поглощаются фитопланктоном, а затем передаются по пищевой цепи более высокоорганизованным организмам. Токсический эффект некоторых наиболее распространенных загрязнителей гидросферы представлен на рисунке 2:

Рисунок C . Степень токсичности некоторых веществ

Степень токсичности (примечание):

0 - отсутствует;

1 - очень слабая;

2 - слабая;

3 - сильная;

4 - очень сильная.

Кроме перечисленных в таблице веществ, к опасным заразителям водной среды можно отнести неорганические кислоты и основания, обуславливающие широкий диапазон рН промышленных стоков (1,0 - 11,0) и способных изменять рН водной среды до значений 5,0 или выше 8,0, тогда как рыба в пресной и морской воде может существовать только в интервале рН 5,0 - 8,5. Среди основных источников загрязнения гидросферы минеральными веществами и биогенными элементами следует упомянуть предприятия пищевой промышленности и сельское хозяйство . С орошаемых земель ежегодно вымывается около 16 млн. т. солей. К 2000 году возможно увеличение их массы до 20 млн. т./год. Отходы, содержащие ртуть, свинец, медь локализованы в отдельных районах у берегов, однако некоторая их часть выносится далеко за пределы территориальных вод. Загрязнение ртутью значительно снижает первичную продукцию морских экосистем, подавляя развитие фитопланктона. Отходы, содержащие ртуть, обычно скапливаются в донных отложениях заливов или эстуариях рек. Дальнейшая ее миграция сопровождается накоплением метиловой ртути и ее включением в трофические цепи водных организмов. Так, печальную известность приобрела болезнь Минамата, впервые обнаруженную японскими учеными у людей, употреблявших в пищу рыбу, выловленную в заливе Минамата, в который бесконтрольно сбрасывали промышленные стоки с техногенной ртутью.

Пестициды.

Пестициды составляют группу искусственно созданных веществ, используемых для борьбы с вредителями и болезнями растений. Пестициды делятся на следующие группы:

1. инсектициды для с вредными насекомыми

2. фунгициды и бактерициды - для борьбы с бактериальными болезнями растений

3. гербициды против сорных растений.

Установлено, что пестициды. уничтожая вредителей, наносят вред многим полезным организмам и подрывают здоровье биоценозов. В сельском хозяйстве давно уже стоит проблема перехода от химических (загрязняющих среду) к биологическим (экологически чистым) методам борьбы с вредителями.

Мировое производство пестицидов достигает 200 тыс. т. в год. Относительная химическая устойчивость, а также характер распространения способствовали их поступлению а моря и океаны в больших объемах. Постоянное накопление в воде хлорорганических вещества представляет серьезную угрозу жизни людей. Установлено, что существует определенное соотношение между уровнем загрязнения воды хлорорганическими веществами и их концентрациями в жировых тканях рыб и морских млекопитающих.

Пестициды обнаружены в различных районах Балтийского, Северного, Ирландского морей, в Бискайском заливе, у западного побережья Англии, Исландии Португалии, Испании. ДДТ и гексахлоран обнаружены в значительных количествах в печени и жире тюленей и антарктических пингвинов, хотя препараты ДДТ в условиях Антарктиды и не применяются. Пары ДДТ и других Хлорорганических веществ могут концентрироваться на частицах воздуха или соединятся с капельными частицами аэрозоли и в таком состоянии переносится на большие расстояния. Другим возможным источником появления этих веществ в Антарктиде может быть загрязнение океана в результате интенсивного применения их в США и Канаде. Вместе с океанической водой ядохимикаты достигают Антарктиды.

Синтетические поверхностно-активные вещества.

Детергенты (СПАВ) относятся к обширной группе веществ, понижающих поверхностное натяжение воды. Они входят в состав синтетических моющих средств (СМС), широко применяемых в быту и промышленности. Вместе со сточными водами СПАВ попадают в материковые воды и морскую среду. СМС содержат плифосфаты натрия, в которых растворены детергенты, а также ряд добавочных ингредиентов, токсичных для водных организмов: ароматизирующие вещества, отбеливающие реагенты (персульфаты, пербораты), кальцинированная сода, силикаты натрия. В зависимости от природы и структуры гидрофильной части молекулы СПАВ делятся на анионоактивные, катионоактивные, амфотерные и неионогенные. Наиболее распространенными среди СПАВ являются анионоактивные вещества. На их долю приходится около 50% всех производимых в мире СПАВ. Присутствие СПАВ в сточных водах промышленности связано с использованием их в таких процессах, как флотационное обогащение руд, разделение продуктов химических технологий, получение полимеров, улучшение условий бурения нефтяных и газовых скважин, борьба с коррозией оборудования. В сельском хозяйстве СПАВ применяется в составе пестицидов.

Соединения с канцерогенными свойствами.

Канцерогенные вещества - это химически однородные соединения, проявляющие трансформирующую активность и способность вызывать канцерогенные, тератогенные (нарушение процессов эмбрионального развития) или мутагенные изменения в организмах. В зависимости от условий воздействия они могут приводить к ингибированию роста, ускорению старения, нарушению индивидуального развития и изменению генофонда организмов. Максимальное количество ПАУ в современных донных осадках Мирового океана (более 100 мкг/км массы сухого вещества) обнаружено в тектонически-активных зонах, подверженным глубинному термическому воздействию. Основные антропогенные источники ПАУ в окружающей среде - это пиролиз органических веществ при сжигании различных материалов, древесины и топлива.

Тяжелые металлы.

Тяжелые металлы (ртуть, свинец, кадмий, цинк, медь, мышьяк) относятся к числу распространенных и весьма токсичных загрязняющих веществ. Они широко применяются во многих промышленных производствах, поэтому, несмотря на очистные мероприятия, содержание соединений тяжелых металлов в промышленных сточных водах очень велико. Большие массы этих соединений поступает в океан через атмосферу. Для морских биоценозов наиболее опасны ртуть, свинец, кадмий. Ртуть переносится в океан с материковым стоком и через атмосферу. При выветривании осадочных и изверженных пород ежегодно выделяется 3,5 тыс. т. ртути. В составе атмосферной пыли содержится около 121 тыс. т. ртути, значительная часть - антропогенного происхождения. Около половины годового промышленного производства этого металла (910 тыс. т./год) различными путями попадает в океан. В районах, загрязняемых промышленными водами, концентрация ртути в растворе и взвесях сильно повышается. При этом некоторые бактерии переводят хлориды в высокотоксичную метил-ртуть. Заражение морепродуктов неоднократно приводило к ртутному отравлению прибрежного населения.

Владельцам химического комбината «Тиссо» в городке Минамата на острове Кюсю долгие годы сбрасывали в океан сточные воды, насыщенные ртутью. Прибрежные воды и рыба оказались отравленными, что привело к гибели местных жителей. Получили тяжелые психопаралитические заболевания сотни людей.

Жертвы этой экологической катастрофы, объеденившись в группы, не раз возбуждали дело против «Тиссо», правительства и местных властей. Минамата стал подлинной «промышленной Хиросимой» Японии, а термин «болезнь Минаматы» широко применяется теперь в медицине для обозначения отравления людей промышленными отходами.

Свинец - типичный рассеянный элемент, содержащийся во всех компонентах окружающей среды: в горных породах, почвах, природных водах, атмосфере, живых организмах. Свинец активно рассеивается в окружающей среде в процессе хозяйственной деятельности человека. Это выбросы с промышленными и бытовыми стоками, с дымом и пылью промышленных предприятий, с выхлопными газами двигателей внутреннего сгорания. Французские исследователи установили, что дно Атлантического океана попадающим с суши свинцом на расстоянии до 160 км от берега и на глубине до 1610 м. Более высокая концентрация свинца в верхнем слое донных отложений, чем в более глубоких слоях, свидетельствует о том, что это результат хозяйственной деятельности человека, а не следствие длительного природного процесса.

Бытовые отходы

В моря и океаны через реки, непосредственно с суши, а также с судов и барж попадают жидкие и твердые бытовые отходы (фекалии, отстойной шлам, отбросы).Часть этих загрязнений оседает в прибрежной зоне, а часть под влиянием морских течений и ветра рассеивается в разных направлениях.

В поверхностном слое моря в огромных количествах развиваются бактерии - полезные, играющие важную роль в жизни нейстона и всего моря, и патогенные, возбудители желудочно-кишечных и других заболеваний.

Бытовые отбросы опасны не только тем, что являются переносчиками болезней человека (главным образом кишечной группы - брюшной тиф, дизентерия, холера), но и тем, что содержат значительное количество кислородопоглощающих веществ. Кислород поддерживает жизнь в море, он - необходимый элемент процесса разложения органических веществ, поступающих в водную среду. Коммунальные же отбросы, поступающие в воду в очень больших количествах, могут значительно снизить содержание растворимого кислорода.

В последние десятилетия особым видом твердых отбросов, загрязняющих океаны, стали пластмассовые изделия (синтетические пленки и емкости, пластмассовые сети). Эти материалы легче воды, а поэтому долго плавают на поверхности, загрязняют морское побережье. Серьезную опасность представляют пластмассовые отходы для судоходства: опутывая гребные винты судов, засоряя трубопроводы системы охлаждения морских двигателей, они не редко становятся причиной кораблекрушений.

Известны случаи гибели крупных морских млекопитающих из-за механической закупорки легких кусками синтетической упаковки.

Загрязняют моря, и особенно их прибрежные части, фановые и хозяйственно-бытовые сточные воды судов. Их количество постоянно увеличивается, так как возрастает интенсивность судоходства и суда становятся все более благоустроенными. Величина водопотребления на пассажирских судах приближается к показателям крупных городов и составляет 300-400 л на человека в сутки.

В Северном море возникла реальная угроза гибели фауны и флоры из-за загрязнения нечистотами, выносимыми с материка реками. Прибрежные районы Северного моря очень мелководны; приливы и отливы в нем незначительны, что также не способствует самоочищению моря. К тому же на его берегах расположены страны с большой плотностью населения высокоразвитой промышленностью, и загрязнение района достигло крайне высокого уровня. Усугубляет экологическую ситуацию то, что в последние годы в Северном море интенсивно развивается добыча нефти.

Бесхозяйственное, хищническое отношение к богатствам Мирового океана ведет к нарушению природного равновесия, гибели в некоторых районах океанической флоры и фауны, отравлению людей зараженными продуктами моря.

Тепловое загрязнение

Тепловое загрязнение поверхности водоемов и прибрежных морских акваторий возникает в результате сброса нагретых сточных вод электростанциями и некоторыми промышленными производствами. Сброс нагретых вод во многих случаях обуславливает повышение температуры воды в водоемах на 6-8 градусов Цельсия. Разница не превышает естественных изменений температуры и поэтому не представляет опасности для большинства взрослых обитателей моря. Однако при заборе воды засасываются икра, личинки, молодь, обитающие в прибрежных водах. Они проходят через электростанцию вместе с водой для охлаждения, где неожиданно подвергаются воздействию высокой температуры, сниженному давлению, что оказывается для них губительным. Площадь пятен нагретых вод в прибрежных районах может достигать 30 кв. км. По этой и другим причинам было бы целесообразно размещать электростанции в открытом море, где можно забирать воду с более глубоких и прохладных слоев, менее богатых живыми организмами. Тогда, если электростанции атомные, была бы также снижена опасность последствий возможной аварии. Если электростанции работают на нефти и угле, то горючее могло бы доставлятся судами прямо на станцию, тогда как береговая линия могла бы быть использована для непромышленных целей. Более устойчивая температурная стратификация препятствует водообмену поверхностным и донным слоем. Растворимость кислорода уменьшается, а потребление его возрастает, поскольку с ростом температуры усиливается активность аэробных бактерий, разлагающих органическое вещество. Усиливается видовое разнообразие фитопланктона и всей флоры водорослей.

Сброс отходов в море с целью захоронения

(дампинг).

Многие страны, имеющие выход к морю, производят морское захоронение различных материалов и веществ, в частности грунта, вынутого при дноуглубительных работах, бурового шлака, отходов промышленности, строительного мусора, твердых отходов, взрывчатых и химических веществ, радиоактивных отходов.

Сброс (dumping) - это термин, имеющий особое значение; его нельзя смешивать с засорением (загрязнением) мусором или выбросам по трубам. Сброс - это доставка отходов в открытое море и выбрасывание их в специально отведенных для этого местах. С барж, вывозящих твердые отходы, последние сбрасывают через донные люки. Жидкие отходы обычно выкачивают через погруженную в воду трубу в турбулентную кильватерную струю судна. Кроме того, некоторые отходы захороняют с барж в закрытых стальных или иных контейнерах.

Большую часть сбрасываемого материала составляет взвешенный грунт, засасываемый землечерпательным снарядом с приемной воронкой со дна гавани и портов при углублении фарватеров. В 1968 г. в Атлантический океан было сброшено 28 миллионов тон этого материала. Следующим по объему является относительно чистый материал - это также грунт, вынимаемый экскаваторами при строительстве, затем всякий осадок (ил) городских отходов и, наконец, такие промышленные отходы, как кислоты и другие химикаты.

В некоторых районах городские отходы не затопляются с барж, а сбрасываются в океан по специальным трубам; в других районах их сливают в накопители на суше или используют в качестве удобрений, хотя содержащиеся в стоках тяжелые металлы могут вызвать в отдаленном будущем неблагоприятные последствия. Широкая гамма промышленных отходов (растворители, используемые в фармацевтическом производстве, отработанные кислоты титановых красителей, щелочные растворы предприятий нефтеперерабатывающей промышленности, металлический кальций, слоистые фильтры, соли и хлористые углеводороды) сбрасываются время от времени в разных местах.

Какой ущерб наносит морским организмам сброс подобных материалов? Мутность, появляющаяся при сбрасывании отходов, как правило, исчезает в течение суток. Сбрасываемый во взвешенном состоянии грунт покрывает грязью обитателей дна в виде тонкого слоя, из-под которого многие животные выбираются на поверхность, а некоторые замещаются через год новыми колониями таких же организмов. Илы бытовых отходов с высоким содержанием тяжелых металлов могут быть токсичными, особенно когда при соединении с органическими веществами образуется среда с пониженным содержанием кислорода; в ней могут существовать только немногие живые организмы. Кроме того, ил может иметь высокий бактериологический показатель. Очевидно, что промышленные отходы в больших объемах опасны для жизнедеятельности океана и поэтому не должны сбрасываться в него.

Сбрасывание отходов в океан как таковое еще нуждается в тщательном исследовании. Располагая надежными данными, можно по прежнему разрешать сбрасывать в море такие материалы, как грунты, но следует запретить сброс других веществ - например, химикатов. При организации системы контроля за сбросами отходов в море решающее значение имеет определение районов дампинга, определение динамики загрязнения воды и донных отложений. Для выявления возможных объемов сброса в море необходимо проводить расчеты всех загрязняющих веществ в составе материального сброса. Глубоководные участки дна моря можно выделить для этой цели на основании таких же критериев, как и при выборе мест для городских свалок - удобства их использования и малой биологической ценности.

Охрана вод мирового океана

Человек должен как-то избавляться от своих отходов, и океан является наиболее подходящим местом для некоторых из них.

Самоочищение морей и океанов .

Самоочищение морей и океанов - сложный процесс, при котором происходит разрушение компонентов загрязнения и включения их в общий круговорот веществ. Способность моря перерабатывать углеводороды и другие виды загрязнения небезгранична. В настоящее время многие акватории уже утратили способность к самоочищению. Некоторые заливы и бухты нефть, в больших количествах скопившаяся в донных отложениях, превратила практически в мертвые зоны.

Существует прямая зависимость между численностью нефтеокисляющих микроорганизмов и интенсивностью нефтяного загрязнения морской воды. Самое большое число микроорганизмов выделялось в районах нефтяного загрязнения, при этом количество бактерий, растущих на нефти, доходит до миллиона на 1 л. Морской воды.

Наряду с численностью микроорганизмов в местах постоянного нефтяного загрязнения растет и видовое разнообразие. Это, по всей видимости, можно объяснить большой сложностью химического состава нефти, различные компоненты которой могут потребляться только определенными видами микроорганизмов. Связь между численностью и видовым разнообразием микроорганизмов, с одной стороны, и интенсивностью нефтяного загрязнения, с другой - дает основания рассматривать нефтеокисляющие микроорганизмы как индикаторы нефтяного загрязнения.

Микроорганизмы моря функционируют в составе сложного микробиоценоза, который реагирует на чужеродные вещества как на единое целое. Не многие виды организмов способны полностью разложить нефть. Такие формы выделяются из воды редко, и процесс деградации нефти не бывает интенсивным. Смешанное бактериальное «население» более эффективно разрушает нефть и отдельные углеводороды.

К морским организмам, которые участвуют в процессах самоочищения, относятся моллюски. Различают два группы моллюсков. В первую входят мидии, устрицы, гребешок и некоторые другие. Их ротовое отверстие состоит из двух трубочек (сифонов). Через один сифон всасывается морская вода со всеми взвешенными в ней частицами, которые оседают в специальном аппарате моллюска, а через другой очищенная морская вода поступает обратно в море. Все съедобные частицы частицы усваиваются, а непереваренные крупными комочками выбрасываются наружу. Плотное население мидий на площади 1 кв. м. Фильтрует за сутки до 200 м. куб. воды.

Мидии - один из самых распространенных морских водных организмов. Крупный моллюск может пропустить через себя до 70 л. воды в сутки и таким образом очистить ее от возможных механических примесей и некоторых органических соединений.

Подсчитано, что только в северо-западной части черного моря мидии профильтровывают за сутки более 100 км куб воды. Подобно мидии, питаются и другие морские животные - мшанки, губки, асцидии.

У моллюсков второй группы раковина или закрученная, овально-кониеской формы (рапаны, литорины), или напоминает колпачок (морское блюдечко). Ползая по камням, сваям, причалам, растениям, днищам судов, они ежедневно прочищают огромные заросшие поверхности.

Морские организмы (их поведение и состояние) являются индикаторами нефтяных загрязнений, т. е. они как бы осуществляют биологическое наблюдение за окружающей средой. Однако морские организмы не только пассивные регистраторы, но и непосредственные участники процесса естественного самоочищения среды. Известны около 70 родов микроорганизмов, включая бактерии, грибы, дрожжи, которые способны вступать в единоборство с нефтью. Им принадлежит важнейшая роль разложения нефти и углеводородов в море.

Не менее значительная роль микроорганизмов в борьбе с пестицидами: накапливая в себе вредные продукты, бактерии сигнализируют о загрязнении морской среды. Вот почему так важно выяснить как можно больше таких организмов-индикаторов, получить предельно подробную информацию об их поведении в тех или иных условиях, об их состоянии в зависимости условий окружающей среды. Как выяснилось в последнее время, наиболее действенные в переработке пестицидов макрофиты - водоросли, растущие на небольших глубинах и у берега.

В Мировом океане биота еще практически не нарушена: при внешних воздействиях, выводящих систему из состояния устойчивого равновесия, равновесие смещается в том направлении, при котором эффект внешнего воздействия ослабевает.

Охрана морей и океанов

Охрана морей и океанов должна проводится не только физически, проводя различные исследования по очищению воды и внедрения новых методов и способов очистки, но должна основываться и на законодательствах и правовых документах, определяющих обязанности людей охранять морскую среду.

В 1954 г. в Лондоне прошла международная конференция, ставившая целью выработать согласованные действия по охране морской среды от загрязнения нефтью. Впервые в истории человечества был принят международный право вой документ, определяющий государств охранять морскую среду. Международная конвенция 1954 г. по предотвращению загрязнения моря нефтью была зарегистрирована ООН.

Дальнейшая забота об охране Мирового океана нашла выражение в четырех конвенциях, принятых на 1-й Международной конференции ООН по морскому праву в Женеве в 1958 г.: об открытом море; о территориальном море и прилежащей зоне; о континентальном шельфе; о рыболовстве и охране живых ресурсов моря. Эти конвенции юридически закрепили принципы и нормы морского права.

Под открытом море подразумевается все части моря, не входящие ни в территориальные моря, ни во внутренние воды любого государства. Женевская конвенция об открытом море с целью предотвращения загрязнения морской среды и нанесения ей ущерба обязывает каждую страну разработать и ввести в действие законы, запрещающие загрязнять море нефтью, радиоактивными отходами и другими веществами.

Международные конвенции сыграли определенную роль в предотвращении загрязнения морской среды, но в тоже время выявила и слабые места. В 1973 г. в Лондоне была созвана Международная конференция по предотвращению загрязнения моря. Конференция приняла Международную конвенцию по предотвращению загрязнения моря с судов. Конвенция 1973 г. предусматривает меры, предупреждающие загрязнение морей не только нефтью, но и другими вредными жидкими веществами, а также отходами (сточные воды, мусор судов и т. п.). Согласно Конвенции, каждое судно должно иметь сертификат - свидетельство о том, что корпус, механизмы и прочая оснастка находятся в исправном состоянии и не загрязняют море. Соответствие сертификатам проверяется инспекцией при заходе судна в порт. Конвенция устанавливает жесткие нормы содержания нефти в сбрасываемой танкерами воде. Суда водоизмещением более 70 тыс. т должны располагать емкостями приема чистого балласта - в такие отсеки нефть грузить запрещается. В особых районах полностью запрещен слив нефтесодержащих вод с танкеров и сухогрузных судов водоизмещением свыше 400 т. Все сбросы с них должны выкачиваться только на береговые приемные пункты. Все транспортные суда оснащаются сепарационными устройствами для очистки сливных вод, а танкеры - устройствами, позволяющими осуществлять мойку танкеров без слива нефтяных остатков в море. Для очистки и обеззараживания судовых сточных вод, в том числе хозяйственно-бытовых, созданы электрохимические установки.

Береговые очистные сооружения, куда поступает отработанная вода с судов, не только очищают от загрязнения, но и регенерируют тысячи тон нефти.

На судах помещаются установки для уничтожения шламов машинных отделений, отходов и мусора, опорожняемых в плавучие и береговые приемные устройства.

Институт океанологии РАН разработал эмульсионный метод очистки морских танкеров, полностью исключающий попадание нефти в акваторию и обеспечивающий абсолютную чистоту танкеров после промывки. Добавка к промывной воде смеси нескольких поверхностно-активных веществ позволяет осуществить на самом танкере с помощью несложной установки очистку без сброса с судна загрязненной воды или остатков нефти с регенерацией ее для дальнейшего использования. С каждого танкера удается отмыть до 300 т нефти. Танкерные емкости очищаются так, что в них после нефти можно перевозить даже пищевые продукты.

При отсутствии такой установки промывку на танкере можно осуществлять с помощью очистной станции, которая производит механизированную мойку емкостей из-под нефтепродуктов всех сортов по замкнутому контуру с помощью подогретого до 70-80 С раствора. Очистная станция также отделяет нефтепродукты от принимаемых с судов сточно-балластных вод, очищает от механических примесей и обезвоживает остатки нефти, отмывает от нефтепродуктов удаленную из цистерн ржавчину.

В целях предотвращения утечек нефти совершенствуются конструкции нефтеналивных судов. Так, супертанкеры, вмещающие 150 тыс. т груза, имеют двойное дно . При повреждении одного из них нефть не выльется, ее задержит вторая внешняя, оболочка.

Для отмывки топливных цистерн сухогрузов созданы плавучие очистные станции. Мощная водогрейная установка с двумя котлами нагревает воду до 80-90 С, и насосы перекачивают ее в танкеры. Грязная вода вместе с отмытой нефтью поступает обратно на очистную станцию, где проходит три каскада отстойников. И, вновь подогретая, опять, откачивается на мойку. При этом для подогрева используют нефть, извлеченную из грязной воды.

Для систематической очистки портовых акваторий от случайных разливов и загрязнений нефтью применяются плавучие нефтесборщики и боновые заграждения. Нефтесборщики НСМ-4 повышенной морепроходимости рейдах с удалением от порта до 10 морских миль при волнении моря до способны очищать море от плавающих нефтепродуктов и мусора вдоль побережья и на открытых морских трех баллов и силе ветра до четырех балов.

Боновые заграждения, предназначенные для локализации случайных разливов нефтепродуктов как в акваториях портов, так и в открытом море, строят из стеклопластика, устойчивого при значительных скоростях ветра и течений.

В ряде случаев целесообразно предотвращать растекание нефти не механическими (боновыми заграждениями), а физико-химическими методами. С этой целью по всему периметру нефтяного пятна ли только с подветренной стороны наносят поверхностно-активные вещества - нефтесобиратели.

В случае крупной утечки для локализации нефтяного пятна одновременно используют механические и химические методы. Создан препарат пенопластовой группы, который при соприкосновении с нефтяным пятном полностью его обволакивает. После отжима пенопласт может использоваться повторно в качестве сорбента. Такие сорбенты очень удобны из-за простой технологии применения и невысокой стоимости. Однако массовое производство таких препаратов пока не налажено.

В настоящее время разработаны сорбирующие средства на основе растительных, минеральных и синтетических веществ. Главное требование, которое к ним предъявляется, - непотопляемость. Собранные с водной поверхности, некоторые сорбенты после регенерации могут применяться повторно, другие подлежат утилизации. Имеются препараты, позволяющие собирать с поверхности воды до 90% разлитой нефти. Впоследствии их можно использовать для производства битума и других строительных материалов.

Еще одно важное качество, которым должен обладать сорбент, - способность захватывать большое количество нефти. Пенопласты, полученные на основе сложных полиэфиров, за 5 мин поглощают количество нефти в 20 раз превышающее собственную массу.

Эти вещества прошли успешные испытания в Одесском порту и при ликвидации последствий разлива дизельного топлива на заболоченной местности. Недостатком же их следует считать то, что ими нельзя пользоваться при волнении моря.

После сбора разлитой нефти сорбентами или механическими средствами на поверхности всегда остается тонкая пленка, которую можно удалить диспергированием, т. е. разбрызгиванием н водную поверхность препаратов, под действием которых происходит распад нефтяной пленки. Диспергенты не извлекаются из воды, поэтому основным требованием к ним является их биологическая безопасность. Кроме того, они должны сохранить свои свойства при сильном разбавлении морской водой. Нефтяная пленка после такой обработки распределяется в толще воды, где подвергается окончательному разрушению в результате биохимических процессов, обуславливающих самоочищение.

Оригинальный способ очистки воды от разлившейся нефти продемонстрировали американские ученые в Атлантическом океане. Под нефтяную пленку на определенную глубину опускается керамическая пластина. К ней подключается акустическая установка. Под действием вибрации нефть сначала скапливается толстым слоем над местом, где установлена пластина, а затем смешивается с водой и начинает фонтанировать. Электрический ток высокого напряжения, также подведенный к пластинке, поджигает фонтан, и нефть полностью сгорает. Если мощность акустической установки недостаточно велика, нефть лишь превращается в плотную массу, которую удаляют из воды механическим способом.

Для удаления с поверхности прибрежных вод пятен масел ученые США создали модификацию полипропилена, притягивающего жировые частицы. На катере-катамаране из этого материала между корпусами установили своеобразную штору, концы которой свисают в воду. Как только катер попадает на пятно, нефть прочно прилипает к «шторе». Остается лишь пропустить полимер через валики специального устройства, которое отжимает нефть в специально приготовленную емкость.

Однако, несмотря на некоторые успехи в поиске эффективных средств, ликвидирующих нефтяное загрязнение, о решении проблемы говорить рано. Только внедрением даже самых эффективных методик очистки от загрязнений невозможно обеспечить чистоту морей и океанов. Центральная задача, которую необходимо решать всем заинтересованным странам сообща, - предотвращение загрязнения.

Охрана морских прибрежных вод.

Прибрежная водоохранная зона - территория, прилегающая к акваториям объектов, на которых устанавливается специальный режим, не допускающий загрязнения, засорения и истощения вод. Границы прибрежного охраняемого района определяются границами района фактического и перспективного морского водопользования населения и двух поясов зоны санитарной охраны.

Район морского водопользования организуется для обеспечения эпидемической безопасности и предупреждения случаев ограничения водопользования из-за загрязнения вредными химическими веществами. Ширина этого района в сторону моря обычно не мене 2 км.

В первом поясе зоны санитарной охраны не допускается превышение установленных нормативных показателей микробного и химического загрязнения в результате спуска сточных вод. По береговой протяженности и ширине в сторону моря пояс должен составлять не менее 10 км от границы района водопользования. Второй пояс зоны санитарной охраны предназначается для предотвращения загрязнения района водопользования и первого пояса санитарной охраны в результате сбросов с морских судов и промышленных объектов. Границы второго пояса определяются границами территориальных вод для внутренних и внешних море в соответствии с требованиями международной конвенции.

Запрещается сбрасывать в море сточные вод, которые можно использовать в системах оборотного и повторного водоснабжения: с содержанием отходов подлежащих утилизации, производственное сырье, реагенты, полупродукты и, конечно, продукты производства в количествах, превышающих установленные нормативы технологических потерь, вещества, для которых не установлены предельно допустимые концентрации (ПДК). Запрещаются сбросы очищенных промышленных и бытовых сточных вод, включая судовые, в границах района водопользования. Оценка степени и характера органических загрязнений, превышающих установленные нормативы, производится с учетом общей санитарной ситуации и других прямых и косвенных санитарных показателей загрязнения морской воды.

Дифференцированные требования к составу и свойствам морской воды района водопользования и первогопояса зоны санитарной охраны приведены в табл.1

В местах водозаборов, в плавательных бассейнах с морской водой количество бактерий (кишечных палочек) и энтерококов не должно превышать, соответственно, 100/л и 50/л. В местах массового купания контролируется и наличие стафилококков в воде. Если их количество превышает 100/л, пляжи закрываются.

При систематическом сезонном развитии и скоплении водорослей район водопользования от них следует очищать.

Сброс, удаление и обезвреживание сточных вод, содержащих радиоактивные вещества, должны осуществляться в соответствии с действующими нормативами радиационной безопасности и санитарными правилами работы с радиоактивными веществами и другими источниками ионизирующих излучений.

Требования к составу и свойствам морской воды района водопользования и первого пояса зоны санитарной охраны

Показатели состава и свойств морской воды

Общие требования и нормативы показателей

состава и свойств морской воды

Район водопользования

1 пояс зоны санитарной охраны

Плавающие примеси

Прозрачность

Биохимическая потребность воды в кислороде (БПК)

Возбудители инфекционных заболеваний

Количество лактозо-положительных бактерий группы кишечных палочек в 1 л воды

Вредные вещества

Отсутствие необычных для морской воды плавающих веществ на поверхности в верхнем 20 - сантиметровом слое воды (пленки, масляные пятна, включения и другие примеси)

Интенсивность необычных для морской воды запахов не должна превышать порога восприятия (2 балла) при отсутствии постороннего запаха и привкуса пищевых продуктов моря.

Не менее 30 см. Если снижение прозрачности обусловлено местными гидрофизическими, топографо-гидрологическими и другими природно-климатическими факторами, величина ее не регламентируется.

Не допускается окраска морской воды в столбике воды 10 см.

Не должна превышать 3,0 мг/л кислорода при 20 градусах.

Не должна обнаруживаться

Не должно превышать 1000

Отсутствие необычных для морской воды плавающих веществ и других примесей на поверхности

Отсутствие постороннего запаха и привкуса у пищевых продуктов моря.

Не регламентируется

Не регламентируется

Не регламентируется

Не регламентируется

Регламентируется применительно к условиям спуска сточных вод

Регламентируется в соответствии с перечнем гигиенических нормативов для морских вод

При проектировании и строительстве глубоководных спусков сточных водв прибрежные воды моря, выборе места спусков и расчетах степени смешения и разбавлениядолжны учитоваться: характер и направление прибрежных морских течений, направление и силагосподствующих ветров, величина приливов и отливов и другие природные факторы. Конструктивные, инженернотехнтческие и технлологические решения глубоководных спусков сточных водбольшой протяженности должны учитывать океанографические факторы (глубинные течения, плотность и температурную стратификацию вод, процессы турбулентной диффузии и др.), способствующие ликвидации поступающих загрязнений.

При расчетах, обосновывающих необходимую степень очистки, обезвреживания и обеззараживания, и определение условий смешения и разбавления стоков с морской водой в качестве исходных принимаются гидрологические данные для наименее благоприятного периода и санитарные показатели состава и свойств морской воды прибрежного района в период его наиболее интенсивного использования. Возможность отведения и условия спуска сточных вод в море, а также выбор площадки для нового объекта, реконструкция, расширение или изменение технологий предприятий подлежат обязательному согласованию с органами санитарно-эпидемиологического контроля.

Для прибрежных районов морей со специфическими гидрологическими условиями и неудовлетворительными санитарными, гидрофизическими и топографо-гидрологическими особенностями обусловливающими застойные явления или концентрацию загрязнений в прибрежных водах, требования, предявляемые к первому поясу зоны санитарной охраны, не могут учитывать возможное разбавление морской водой.

Состав и свойство вод в устьях рек, впадающих в море в районе водопользования должны отвечать требованиям, предъявляемым к воде в водоемах, используемых для купания и проведения спортивных мероприятий, за исключением показателей, зависящих от рпиродных особенностей этих вод.

В пределах первого пояса зоны санитарной охраны разрешаются сбросы с судов сточных вод, происхождение и состав которых определены Международной конвенцией по предотвращению загрязнений с судов 1973 г., при одновременном соблюдении следующих условий: а) на судне действует установка, обеспечивающая достаточную очистку и обеззораживание сточных вод; б) сброс не приводит к появлению видимых плавающих твердых частиц и не вызывает изменения цвета воды.

В портах, портовых пунктах и на судах, стоящих на рейдах, сброс сточных вод должен осуществляться в общегородскую канализацию через сливные устройства и ассенизационные суда. Твердые отбросы, отходы имусор должны собираться в специальные емкости на борту судна и переправляться на берег для последующей утилизации и обезвреживания.

При исследованиях, разведке и разработке естественных богатств континетального шлейфа запрещаются промышленные и бытовые сбросы сточных вод, загрязение вод радиоактивными веществами и другими отходами производства . В случае, если границы континентального шельфа совпадают с границами района водопользования, требования к составу и свойствам морских вод должны отвечать нормативным требованиям к воде района водопользования.

Охрана вод от загрязнения при бурении и освоении морских скважин на нефть и газ.

При строительстве и эксплуатации морских буровых платформ, а также бурение и освоении морских скважин необходимо выполнять все требования водного законодательстваи международных соглашений по предотвращению загрязнения морских вод.

Места для размещения морских буровых платформ выбираются в соответствии с правиламисанитарной охраны прибрежных вод. На морских буровых платформах устанавливаются по всей плоскости настил с системой стока в специально предусмотренные емкости. Сыпучие материалы, утяжелитель и химические реагенты доставляются на морскую платформу в закрытых упаковках контейнерами или в герметичной таре. Промывочная жидкость транспортируется в закрытых емкастях, контейнерах или по растворопроводу. Химические реагенты и сыпучие материалы хранятся в герметичной таре или в закрытом помещении.

Выбуренный шлам собирают и вывозят на береговые базы и складируют в береговых шламоотвалах, исключающих фильтрацию и сток в водные объекты. Если при бурении верхних интервалов скважины в качестве промывочной жидкости используется морская вода, то допускается сброс выбуренного шлама на дно при условии обеспечения сохранения водохозяйственного значения водного объектаи естественных местных условий обитания водных организмов.

Промывочная жидкость, воды из систем охлаждения, буровые сточные воды используются используются в оборотных ситстемах. В случае необходимости они подвергаются специальной очистке на установках, смонтированных на морской буровой платформе. По окончанию освоения скважины и демонтажа бурового обрудования все оставшиеся материалы и промывочная жидкость ввозятся на береговые базы.

Бурение в интервале с возможным нефтегазопроявлением производится только при наличие обратного клапана на бурильной колонне или устройства, обеспечивающего перекрытие колонны бурильных труб.

Перед освоением скважина оборудоется герметичными устьевыми устройствами для сбора и ликвидации отходов - емкостью для сбора жидкостей и блоком для сжигания твердых отходов. При отсутствии таких преспособленийотходы вывозятся или откачиваются на сборочные пункты. Средства сбора и транспортировки должны исключать попадание отходов в море.

Контроль за уровнем загрязнения морей.

Контроль за загрязнением морских вод проводится в России в соответствии с Лондонскими международными конвенциями 1958 и 1973 гг., а также с Конвенцией по предотвращению загрязнения Балтийского моря. Мониторинг морской среды осуществляет Федеральная служба России по гидрометерологии и мониторингу окружающей среды. Наблюдения за загрязнением морской среды по гидрохимическим показателям проводится на всех морях на территории России. Отбор проб ведется на 603 морнских пункта наблюдения (станциях),гидрохимические работы осуществляют 20 стационарных и 11 судовых лабораторий. Наблюдения за загрязнением морской среды по гидробиолигическим показателям проводится также 11 гидробиологическими лабораториями и группами, обеспечивающими обработку более 3000 проб в год по 12 показателям.

Контроль за уровнем загрязнения морей осуществляется по следующим направлениям:

* физические, химические и гидробиологические показатели загрязнения вод и донных отложений, особенно в курортно-оздоровительных и рыбохозяйственных зонах, а также на участках морей, подвергающихся интенсивному воздействию (устьевые зоны, морские нефтепромыслы , порты и т. д.);

* Баланс загрязняющих веществ в морях и их отдельных частях (заливах) с учетом процессов, протекающих на границе раздела «атмосфера-вода», разложение и трансформация загрязняющих веществ и накопление их в донных отложениях;

* закономерности пространственных и временных изменений конценрации загрязняющих веществ, зависимость этих изменений от естественных циркуляционных процессов, гидрометеорологического режимаи особенностей хозяйственной деятельности. При этом учитываются изменения температуры воды, течения, скорость и направление ветров, уровень выпавших осадков, атмосферное давление, влажность воздуха и др.

Сеть локальных пунктов наблюдения позволяетоперативно определять поля загрязнения. При выборе места расположения станций основываются на знаниях гидрохимического и гидрометеорологического режимов и рельефа дна в этом районе. Все морские станции мониторинга ведут синхронное наблюдения на стандартных географических горизонтах (0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50 м и т. д.), включая придонный слой воды, а также слои «скачка свойств» (плотности, солености, кислорода и т. д.).

Пункты или морские или морские станции наблюдения за уровнем загрязненияподразделяются на три категории.

Морские станции 1 категории (единичная конторльная станция) предназначены для оперативного выявления высоких уровней загрязнения в наиболее загрязненных зонах вблизи источников сброса и информирования об этом. Станции 1 категории распологаются на замыкающих створах устьевых областей, в зонах влияния сброса сточных вод с сельскохозяйственных угодий, нефтеналивных баз, в местах действующих морских нефтепромыслов, в районах, имеющих важное рыбохозяйственное или культурнооздоровительное значение.

Контроль за содержанием загрязняющих веществ и визуальное наблюдение за загрязненностью поверхности проводится по двум программам - сокращенной и полной.

Сокращенная программа предполагает один раз в декаду растворенного кислорода, нефтепродуктов и одного-двух загрязняющих веществ, специфичных для данного района.

Полная программа предполагает проверку один раз в месяц (совмещается с наблюдениями по сокращенной программе) по следующим параметрам:

* наличие загрязняющих веществ: нефтепродуктов, хлорорганических пестицидов, тяжелых металлов(ртути, свинца), фенола, детергентов, а также загрязняющих веществ, специфичных для данного района;

* показатели среды: растворенный кислород, сероводород, концентрацияводородных ионов, биохимическое потребление кислорода за 5 суток, нитритный азот , нитратный азот, аммонийный азот, общий азот, фосфор фосфатный, общий фосфор, кремний;

* Элементы гидрометеорологического режима: соленость воды, температура воды и воздуха, скорость и направление течений и ветра, прозрачность, цветность воды.

На станциях 1 категории, расположенных непосредственно у берега, наблюдения проводятся только по сокращенной программе. На станциях, расположенных в открытой части водоема, в период обледенения проводятся один раз за сезон по полной программе.

Морские станции 2 категории (единичныестанции или системы станций) служат для определения уровней загрязнения и тенденции их изменчивости в наиболее загрязненных районах города, в портах, прибрежных водах море и устьях рек, бухтах , заливах, а также в местах расположения промышленных комплексов, добычи полезных ископаемых, стоков сельскохозяйственный угодий, интенсивного судоходства и районах, имеющих культурнооздоровительное и рыбохозяйственное значение.

Заключение.

Не может быть единого решения вопроса о всех видах отходов и места их сброса, однако следующие предложения должны помочь сохранить как сушу, так и море в дальнейшем.

1.Прежде всего следует определить, что такое океан, отличая его от внутренних пресноводных водоемов и гаваней, а также мелких заливов, и разработать законодательство, соответствующее каждому элементу из окружающей среды. 2. Следует признать неправильным предположение согласно которому все, что попадает в океан, может быть опасным. Вместо этого необходимо рассмотреть, какие вещества могут причинить ущерб, и стараться избежать образования избытка их в океане. 3. Строго запретить сброс всех искусственных радиоактивных материалов , галогеносодержащих углеводородов (ДДТ и полихлорных бифенилов) и других синтетических органических материалов, которые являются токсичными и против которых морские организмы не имеют естественной защиты. 4. Следует установить стандарты на качество воды (после допустимого смешивания), соответствующие пороговым значениям, выше которых жизнедеятельности моря наносится ущерб; при этом должен быть обеспечен коэффициент безопасности, равный по крайней мере десяти. 5. Следует развивать международное сотрудничество в направления запрещения сбросов с судов мусора или нефти, а также сброса балластной воды. 6. Следует выделить глубоководные места океана с медленным течением, где можно сбрасывать определенные отходы, причиняя минимальный ущерб окружающей среде. 7. Необходимо, чтобы каждое предприятие, сбрасывающее отходы, изучило вопрос о том, каким образом тот или иной загрязнитель будет влиять на прилегающее воды океана. 8. Следует поощрять проведение всех новых исследований влияния загрязнителей на океан и его жизнедеятельность. 9. Необходимо прогнозировать появление новых загрязнителей по мере развития в больших объемах производства новых химических соединений.

Необходимо разработать более рациональные основы для принятия решений о том, как перерабатывать отходы и как от них избавляться. Ни один океанограф не хочет, чтобы опасные отходы накапливались там, где он работает или чтобы эти отходы накапливались на суше там, где он живет. Однако, поскольку отходам в любом случае необходимо найти место, было бы предпочтительно сделать выбор, основанный на знании всех факторов.

Охрана природы, и водных ресурсов в частности, - задача нашего века, проблема, ставшая социальной. Снова и снова мы слышим об опасности, грозящей водной среде, но до сих пор многие из нас считают ее неприятным, но неизбежным порождением цивилизации и полагают, что мы ещё успеем справится со всеми выявившимися затруднениями. Однако воздействие человека на водную среду приняло угрожающие масштабы. Чтобы в корне улучшить положение, понадобятся целенаправленные и продуманные действия. Ответственная и действенная политика по отношению к водной среде будет возможна лишь в том случае, если мы накопим надёжные данные о современном состоянии среды, обоснованные знания о взаимодействии важных экологических факторов, если разработает новые методы уменьшения и предотвращения вреда, наносимого Природе Человеком. Именно разработке, расчету и внедрению современных, надежных и высокоэффективных методов очистки сточных вод и посвящена данная курсовая работа .

Разумный, лишенный эмоциональной окраски подход к вопросу о том, какие материалы можно сбрасывать в океан, не нанося серьезного ущерба его жизнедеятельности, повлияют на чистоту его вод и обеспечит экономию государственных средств.

Список литературы

1. Наука об океане; Москва; 1981

2. Океан сам по себе и для нас»; Москва; 1982

3. Биология моря; Р. Керингтон; Ленинград; 1966

4. На перекрестках экологии; ; 1985

5. Экология, окружающая среда и человек; ; Москва 1998.

6. Охрана окружающей среды; ; Москва «Высшая школа»; 1991 г.

7. Охрана окружающей среды; ; Ленинград Гидрометеоиздат»; 1991

8. Волоцков и использование сточных вод гальванических производств. М.: Химия,1983.

9. Бучило Э. Очистка сточных вод травильных и гальванических отделений. М.: Энергия, 1977.

10. Костюк сточных вод машиностроительных предприятий. Л.: Химия, 1990.

11. Яковлев производственных сточных вод. М.: Стройиздат, 1979.

12. Когановский и использование сточных вод в промышленном водоснабжении. М.: Химия, 1983.

13. Очистка промышленных сточных вод. Под ред. Кравеца: Техника, 1974.

þ Введение 1

þ Промышленные и химические загрязнения 4

1.1 Нефть и нефтепродукты 5

1.2 Органические соединения 7

1.3 Неорганические соединения 9

1.4 Пестициды 10

1.5 Синтетические поверхностно-активные вещества 11

1.6 Соединения с канцерогенными свойствами 12

1.7 Тяжелые металлы 12

1.8 Бытовые отходы 13

1.9 Тепловое загрязнение 14

1.10 Сброс отходов в океан (Дампинг) 15

þ Охрана вод мирового океана 17

2.1 Самоочищение морей 17

2.2 Охрана морей и океанов, методы очистки 19

2.3 Законодательство по охране вод мирового океана 20

2.4 Методы очистки воды от нефти 21

2.5 Требования к составу морской воды 22

2.6 Охрана морских прибрежных вод 24

2.7 Охрана вод от загрязнения при бурении

скважин на нефть и газ 26

2.8 Контроль за уровнем загрязнения морей 27

þ Заключение 29

þ Список литературы 31

Моря и океаны покрывают значительную часть нашей планеты. Именно мировой океан определяет климат Земли, является домом для десятков тысяч различных форм жизни – от одноклеточных водорослей до тигровой акулы и синего кита. Загрязнение океана – одна из глобальных проблем XXI века.

Загрязнение мирового океана: что попадает в океан

Большая часть мусора попадает в океан, во-первых, прямым путём – когда люди сбрасывают отходы непосредственно в воды океанов и морей, – во-вторых, через канализационные стоки, реки и прибрежные зоны обитания.

Согласно результатам исследований Всемирного фонда дикой природы, более 80% загрязнения морской среды происходит в результате человеческой деятельности, осуществляемой на суше. Эта цифра говорит о том, что человечество, несмотря на предпринимаемые усилия, не научилось поддерживать своё существование без нанесения серьёзного урона экологии океана.

Нефть и продукты нефтепереработки

Загрязнение океана нефтедобычей

Разливы нефти наносят огромный ущерб морской среде, но на самом деле они отвечают только за примерно 12% нефти, поступающей в моря каждый год. Согласно исследованию Национального исследовательского совета США, 36% данного вида отходов поступают через стоки и реки как отходы городов и промышленности.

Разливы нефти в океане приводят к долгосрочным последствиям.

Морская нефтедобыча – одна из причин загрязнения океана токсичными продуктами и роста уровня парниковых газов. Нефтедобыча в США приводит к тысячам разливов нефти ежегодно.

Эта нефть может сохраняться десятилетиями и наносить необратимый ущерб хрупким морским экосистемам. В 2010 году в Мексиканском заливе произошёл мощный взрыв платформы морского бурения Deepwater Horizon британской компании “Бритиш петролеум”, в результате которого в море выделились миллионы баррелей нефти. Площадь нефтяного пятна составила около пяти процентов от площади Мексиканского залива. Разливы нефти ликвидировали с помощью химических дисперсантов, которые сами по себе являются загрязнителями для океана.

Удобрения

Удобрения попадают в океаны с полей, сельскохозяйственных ферм, газонов. Входящие в состав удобрений вещества вызывают эвтрофикацию – расцветание водорослей, которые истощают растворенный в воде кислород и препятствуют жизни морских обитателей, Происходит общее ухудшение качества воды.

Эвтрофикация уже создала огромные мертвые зоны в нескольких частях мира, например, в Мексиканском заливе и Балтийском море.

Пластик в океане

Многие экологи называют океан “мусорным супом”. В океане плавают миллионы тонн мусора, и большая его часть – это пластик.

Твердый мусор пробирается к океану. Пластиковые пакеты, воздушные шары, стеклянные бутылки, обувь, упаковочный материал – если не утилизировать правильно, эти отходы могут оказаться в океане.

Постоянное загрязнение пластиком представляет серьезную опасность для морской жизни. Животные запутываются в этом мусоре, могут глотать его как еду.

Было обнаружено, что высокие концентрации пластического материала, особенно части полиэтиленовых пакетов, становятся препятствиями в дыхательных путях и пищеварительной системе многих морских видов, включая китов, дельфинов, черепах.

Этот мусор впоследствии может вернуться из океана на берег, загрязняя прибрежные зоны обитания.

Пластик является серьёзной проблемой, поскольку он не подвержен биологическому разложению и, следовательно, остается в воде намного дольше (до 1000 лет дольше), чем другие формы мусора. Около 80 процентов морского мусора поступает с суши – с береговой линии, доставляется с помощью рек, приходит с городских улиц во время сильного дождя через ливневые стоки и переливы канализации.

Необходимо как можно больше пластика из отходов правильно утилизировать.

Отходы канализации

Во многих частях мира сточные воды попадают в океан, минуя процесс фильтрации. Так, 80% городских сточных вод попадают в Средиземное море, не подвергаясь обработке.

Эти сточные воды также способствуют эвтрофикации, вызывают болезни человека, являются причиной, из-за которой могут закрывать пляжи.

Токсичные химикаты

Ученые определяют концентрацию микропластика в устрицах и моллюсках

Почти каждый морской организм, от крошечного планктона до китов и белых медведей, подвержен воздействию опасных химических веществ, таких как пестициды и химикаты, используемые в обычных потребительских продуктах.

Некоторые из этих химических веществ попадают в море через преднамеренный сброс. На протяжении веков океан был удобной свалкой для отходов, образующихся на суше. К 1970-м годам практика сбросов отходов в океаны стала повсеместной – утилизировали в море всё, включая такие токсичные материалы, как пестициды, химическое оружие и радиоактивные отходы.

Сброс наиболее токсичных материалов был запрещен Лондонской конвенцией 1972 года о предотвращении загрязнения моря, а новый договор 1996 года еще больше ограничил то, что может быть сброшено в море. Однако всё ещё есть проблемы с уже сброшенным токсичным материалом.

Химические вещества также поступают в море из наземных видов деятельности. Химические вещества могут попадать в воду, почву и воздух в процессе их производства, использования или удаления, а также в результате случайных утечек или горении материалов, содержащих эти химикаты. Химические вещества распространяются на большие расстояния в воздухе и воде, включая океанские течения.

Люди когда-то полагали, что океан настолько велик, что все загрязняющие вещества будут разбавлены и рассеяны до безопасного уровня. Но на самом деле они не исчезли – они продолжают находиться в океане, отравляя жизнь в нём.

Окисление океана как следствие загрязнения

Сжигание ископаемого топлива загрязняет не только атмосферу, но и океан. Мировой океан поглощает до четверти всех антропогенных выбросов углерода, что изменяет рН поверхностных вод и приводит к окислению моря.

Эта проблема обостряется – океаны сейчас окисляются быстрее, чем примерно за последние 300 миллионов лет. Подсчитано, что к концу этого века, если мы будем идти в ногу с нашей нынешней скоростью выбросов, поверхностные воды океана могут стать почти на 150 процентов более “кислыми”, чем сейчас.

Что происходит, когда нарушаются биохимические процессы в океане? – Идут изменения в морских экосистемах и прибрежной экономике, которые зависят от них.

Для начала возьмём рифы и моллюсков. Чтобы построить свои раковины и скелеты, таким существам, как мидии, моллюски, кораллы и устрицы, требуется карбонат кальция (то же соединение, что и в мелу и известняке). Но уровень карбоната в океане снижается, когда повышается кислотность, угрожая выживанию этих животных. Двустворчатые моллюски находятся в начале пищевой цепочки, поэтому повышение окисление океана негативным образом влияет на рыб, морских птиц и млекопитающих. Более кислые воды также способствуют обесцвечиванию коралловых рифов и затрудняют некоторым видам рыб распознавание хищников, а другим – охоту на добычу.

Загрязнение океана: влияние токсичных веществ на морскую фауну и здоровье людей

Маленькие живые существа, такие как планктон в океанах, находящиеся в начале пищевой цепочки, впитывают химикаты в течении своей жизни. Так как планктон и другие небольшие существа достаточно устойчивы к разрушению, в их телах накапливаются химические вещества в большей концентрации, чем в окружающей воде или почве.

Эти организмы, в свою очередь, поглощают другие мелкие животные, и концентрация токсичных веществ снова возрастает. Эти животные затем съедаются крупными животными, которые могут перемещаться на большие расстояния с еще большей концентрацией химических веществ внутри своих тел.

Животные, находящиеся выше по пищевой цепочке, такие как тюлени, могут иметь уровни загрязнения в миллионы раз выше, чем окружающая среда. И белые медведи, которые питаются тюленями, могут иметь уровни загрязнения в 3 миллиарда раз выше, чем их окружающая среда.

Загрязнение моря

В результате люди могут нанести большой вред своему организму, питаясь морепродуктами и животными жирами.

Рак, повреждения иммунной системы, проблемы с поведением, зачатием и деторождением у людей – одни из последствий производства химических веществ, которые как неконтролируемым, так и намеренным образом попадают в моря и океаны.

Если взглянуть на фотографию нашей планеты, сделанную с космоса, то становится непонятно, почему ее назвали «Земля». Более 70% всей ее поверхности покрыто водой, что в 2,5 раза больше общей площади суши. С первого взгляда кажется невероятным, что загрязнение мировых океанов может оказаться настолько существенным, что эта проблема потребует внимания всего человечества. Однако цифры и факты заставляют серьезно задуматься и начать принимать меры, чтобы не только спасти и поддержать экологию Земли, но и обеспечить выживание человечества.

Основные источники и факторы

Проблема загрязнения мирового океана с каждым годом вызывает все большую тревогу. Вредные вещества в него попадают преимущественно из рек, воды которых каждый год приносят в колыбель человечества свыше 320 млн тонн различных солей железа, более 6 млн. тонн фосфора, не говоря уже о тысячах других химических соединениях. Кроме того, происходит также и из атмосферы: 5 тыс. тонн ртути, 1 млн тонн углеводородов, 200 тыс. тонн свинца. В их воды попадает примерно треть всех минеральных удобрений, используемых в сельском хозяйстве, только фосфора и азота ежегодно попадает примерно 62 млн тонн. Вследствие этого бурно развиваются некоторые образующие местами на поверхности океана огромные «одеяла» площадью в целые квадратные километры и толщиной более 1,5 метра.

Действуя словно пресс, они медленно душат в морях все живое. Их гниение поглощает из воды кислород, что способствует гибели донных организмов. Ну и конечно же, мирового океана напрямую связано с использованием человечеством нефти и нефтепродуктов. При их добыче с морских месторождений, а также в результате берегового стока и аварий танкеров ежегодно выливается от 5 до 10 млн тонн. Нефтяная пленка, которая образуется на поверхности воды, блокирует жизнедеятельность фитопланктона, который входит в число основных производителей атмосферного кислорода, нарушает влаго- и теплообмен между атмосферой и океаном, убивает мальков рыб и прочих морских организмов. В бездонные глубины колыбели человечества попало более 20 млн тонн твердых бытовых и промышленных отходов и громадное количество радиоактивных веществ (1,5-109 Ки). Самое большое загрязнение мировых океанов происходит в прибрежной мелководной зоне, т.е. в шельфе. Именно здесь протекает жизнедеятельность большей части морских организмов.

Пути преодоления

В настоящее время проблема защиты мировых океанов стала настолько актуальной, что касается даже тех государств, которые не имеют непосредственного выхода к его границе. Благодаря ООН сейчас действует ряд важных соглашений, связанных с регулированием рыболовства, судоходства, из морских глубин и т.д. Самым известным среди них является «Хартия морей», подписанная в 1982 году большинством стран по всему миру. В развитых странах работает система запрещающих и разрешающих экономических мер, помогающих предотвратить загрязнения. За состоянием земной атмосферы следят многочисленные «зеленые» общества. Огромное значение имеет просветительская и результат которой отлично виден на примере той же Швейцарии, где своей страны дети воспринимают с молоком матери! Неудивительно, что после того, как они вырастают, сама мысль о посягательстве на чистоту и красоту этой прекрасной страны выглядит кощунством. Существуют и другие технологические и организационные средства борьбы, направленные на то, чтобы предотвратить дальнейшее загрязнение мировых океанов. Главная задача для каждого из нас - это не быть равнодушным и всячески стремиться к тому, чтобы наша планета выглядела настоящим раем, которым она изначально и являлась.

Мировой океан представляет собой совокупность всех океанов и морей нашей планеты. Он занимает площадь 361 млн км2, что составляет около 71 \% поверхности Земли. Общий объем воды Мирового океана составляет 96,5 \% запасов гидросферы. Мировой океан образовался около 4 млрд. лет назад. Средняя соленость океанических вод 35 г/л. Мировой океан подразделяется на 4 большие части: Северный Ледовитый, Атлантический, Индийский и Тихий океан. Иногда вокруг Антарктиды выделяют Южный океан.

Загрязнение Мирового океана одна из глобальных геоэкологических проблем. Различают природное (абразия, вулканизм, распад органики т. д.) и антропогенное загрязнение Мирового океана. К основным источникам антропогенного загрязнения относят:

1. Наземные источники (дают 70 \% загрязнения морской среды) – сточные воды приморских населенных пунктов, загрязненный речной сток;

2. Атмосферные источники – выбросы ЗВ в атмосферу от промышленности, транспорта и объектов энергетики.

3. Морские источники – загрязнение при морских авариях, загрязнение морским транспортом, утечки при добыче нефти.

Степень загрязнения вод в океане возрастает. Нередко способность к самоочищению оказывается уже недостаточной, чтобы справиться с постоянно увеличивающимся количеством сбрасываемых отходов. Поля загрязнения формируются в основном в прибрежных водах крупных промышленных центров и в устьях рек, а также в районах интенсивного судоходства и нефтедобычи. Самыми грязными считаются Средиземное и Северное моря, Мексиканский, Калифорнийский, Персидский заливы, Балтийское море.

К наиболее опасным загрязнителям океана относят:

– нефть и нефтепродукты, поступающие в океан при аварии судов, сливе балластных вод, нефтедобыче, выносе загрязненных речных вод. Нефтяные пленки на поверхности океана нарушают обмен энергией, теплом, влагой и газами между океаном и атмосферой;

– тяжелые металлы (ртуть, свинец, медь, кадмий и др.) поглощаются микроорганизмами и фитопланктоном, а затем передаются по пищевым цепям более высокоорганизованным организмам. В результате в организме морских гидробионтов происходит накопление тяжелых металлов, после их потребления у человека возникают психо-паралитические заболевания (синдром Минамата и др.);

– пестициды обнаружены в значительных количествах в различных органах морских животных (ДДТ в молоке пингвинов). Их источники поступления – сельское и лесное хозяйство. Поверхностный, а затем речной сток выносит пестициды в моря и океаны;

– бытовые отходы (фекалии, отбросы, сточные воды, загрязненные патогенными микроорганизмами) опасны тем, что являются фактором передачи инфекционных болезней (брюшной тиф, холера, дизентерия и др.) и поглотителями огромного количества кислорода из воды на процессы окисления и разложения органики;

– радиоактивные вещества.

Загрязнение Мирового океана отражается в первую очередь на морских гидробионтах – планктоне, нектоне и бентосе. Геоэкологическими последствиями загрязнения Мирового океана являются:

– физиологические изменения (нарушение роста, дыхания, питания, размножения морских организмов);

– биохимические изменения (нарушение обмена веществ и изменение химического состава живых организмов);

– патологические изменения (возникновение новообразований и других заболеваний, генетические изменения, гибель в результате отравления или дефицита кислорода);

– ухудшение рекреационных и эстетических качеств морской среды.

Охрана Мирового океана – комплекс международных, государственных и региональных административно-хозяйственных, политических и общественных мероприятий по обеспечению физических, химических и биологических параметров функционирования Мирового океана в пределах, необходимых с точки зрения морских гидробионтов и здоровья и благосостояния человека. Основные направления охраны Мирового океана:

1. Международное сотрудничество по вопросам использования и охраны Мирового океана;

2. Установка на морских судах устройств по очистке загрязненных вод и емкостей для сбора мусора и сточных вод;

3. Механическая очистка вод, загрязненных нефтепродуктами специальными судами и применение специальных химических веществ (плавающих – дисперсантов, тонущих – адсорбентов);

4. Строительство танкеров с двойным дном;

6. Установление более жестких ПДК для морских вод;

7. Выполнение необходимых мероприятий при исследовании, разведке и добыче естественных богатств шельфа;

8. Оборудование судоремонтных баз и портов специальными устройствами, предотвращающими загрязнение морских вод;

9. Сокращение сброса загрязненных веществ в реки;

10. Сокращение применения ядохимикатов в сельском и лесном хозяйствах;

11. Прекращение сброса и захоронения радиоактивных веществ и атомных реакторов в океане;

12. Прекращение испытаний ОМП в Мировом океане;

13. Строительство береговых очистных сооружений в портах.

Проблемы сохранения генетического разнообразия

Генофонд – совокупность наследственных свойств и признаков, существующих на Земле организмов. Каждый биологический вид неповторим, в нем заключена информация о филогенетическом развитии растительного и животного мира, имеющая огромное научное и прикладное значение. Весь генофонд Земли, за исключением генофонда некоторых опасных болезнетворных организмов, подлежит строгой охране.

Из 300 тыс. видов высших растений мировой флоры человек постоянно использует в хозяйстве лишь около 2,5 тыс. и спорадически – 20 тыс. Генофонд животного мира насчитывает около 1,3 млн. видов. Возможности использования генофонда животных демонстрирует ныне бионика (многочисленные условия инженерных конструкций, основанные на изучении морфологии и функций некоторых органов диких животных и т. д.). Установлено, что некоторые беспозвоночные (губки, двустворчатые моллюски) способны аккумулировать большое количество радиоактивных элементов и ядохимикатов. Следовательно, они могут служить индикаторами загрязнения природной среды.

В конце ХХ в. в связи с успехами генной инженерии особую актуальность приобрел вопрос генетического загрязнения. Ученые озабочены возможностью случайного (так и преднамеренного) выброса организмов благодаря бесконтрольной генно-инженерной биотехнологии. Попав во внешнюю среду такие микроорганизмы способны вызвать эпидемию, защититься от которой будет крайне сложно. Это может привести к нарушению экологического равновесия на планете. В результате операций с геном может произойти генетическая эрозия – потеря существующего генофонда вида.

В ХХI в. может возрасти риск загрязнения природного генофонда продуктами генной инженерии, полученными в частности, на основе генома млекопитающего. При этом ученые подчеркивают, что наибольшему риску генетического загрязнения подвержены редкие и исчезающие виды, популяции которые находятся на стадии деградации. Межвидовая гибридизация и гибридизация между подвидами – явление широко распространенное. Изменение условий обитания может провоцировать указанную гибридизацию. Ее угроза наиболее вероятна для регионов с антропогенной трансформированной средой и нарушениями популяционных механизмов регуляции численности (Денисов, Денисова, Гутенев и др., 2003). Почему необходимо сохранить генетическое разнообразие? К основным причинам его сохранения можно отнести: 1) этическая, каждый биологический вид имеет право на существование; 2) красота природы в первую очередь выражается в разнообразии, в том числе в генетическом; 3) снижение видового и генетического разнообразия подрывает процесс эволюции жизни на Земле; 4) дикая природа – источник селекции домашних растений и животных, а также генетический резервуар, необходимый для обновления и поддержания устойчивости сортов; 5) дикая природа – источник лекарств (Голубев, 1999).

Рис. 14. Леса наиболее биопродуктивные экосистемы

Охрана генофонда должна осуществляться комплексно. Прежде всего, следует широко пропагандировать идею уникальности всего живущего и необходимости сохранения большинства организмов. Большую роль в охране генофонда играют, и будут играть заповедники и резерваты. На их территориях сберегаются природные сообщества, не нарушаются условия для существования отдельных видов растений и животных, а также запрещается добыча отдельных животных и сбор растений, регламентируется их использование.

Среди мер, направленных на сохранение биологического разнообразия основными являются: 1) сокращение загрязненности среды; 2) защита отдельных видов или групп организмов от чрезмерной эксплуатации (создание Красных книг, регулирование охоты и торговли ими, реинтродукция видов в дикую природу – бизон, зубр, лошадь Пржевальского); 3) создание и расширение сети охраняемых экосистем, где защита среды обитания различных видов является главной задачей – биосферных заповедников, национальных парков, заказников и т. п.; 4) сохранение отдельных видов организмов (консервация генофонда исчезающих видов) в ботанических садах или в банках генов. Одним из современных методов сохранения генофонда исчезающих видов растений и животных является метод криогенной консервации. Этот способ предполагает глубокое замораживание (– 196 оС) клеток организмов и их длительное хранение с целью сохранения наследственного материала. Хранение может осуществляться до тех пор, пока не будут найдены пути восстановления вида; 5) Переход к управляемой эволюции по отношению ко все большему числу видов и групп (развитие инженерной генетики, клонирование животных).

Демографическая проблема

Сегодня демографическая (от греч. demos – народ и grapho – пишу) проблема одна из главных глобальных проблем человечества. Демографическая проблема определяется основными процессами, которые происходят в обществе – рождаемость, смертность (в том числе детская), прирост населения, естественная продолжительность жизни, преждевременная гибель, численность населения, его состав, географическое распределение, плотность населения и миграции и т. п. Все эти демографические процессы связаны с народонаселением. Увеличение численности населения Земли стимулируют рост промышленного производства, числа транспортных средств, приводят к росту производства энергии и потреблению минерально-сырьевых ресурсов. Таким образом, население является основным потребителем природных ресурсов и во многом определяет техногенную нагрузку на окружающую природную среду. Кроме того, продолжительность жизни населения, по данным ВОЗ, определяется на 50 \% от условий и образа жизни. Геоэкологическая обстановка, степень антропогенного загрязнения окружающей среды выступают одним из факторов, определяющих продолжительность жизни населения в современном обществе.

К началу ХХI в. в мире возобладали две тенденции в развитии народонаселения: демографический взрыв и демографический кризис.

Демографический взрыв – резкое увеличение численности населения, связанное с улучшением социально-экономических или общеэкологических условий жизни. Анализ динамики численности населения Земли показывает, что 1 млрд. человек человечество достигло в 1830 г., 2 млрд. человек – в 1930 г., 3 млрд. человек – в 1960 г., 6 млрд. человек – в 2000 г. Ожидается, что к 2100 г. численность населения Земли достигнет 10 – 12 млрд.человек.

Наиболее резкое ускорение темпов роста народонаселения произошло начиная с 1960-х гг. в странах Азии, Африки, Латинской Америки. Особенно высокими оказались показатели рождаемости в исламских странах, где сохранился патриархальный уклад жизни.

Демографический взрыв, развиваясь стихийно, приводит к сильнейшему обострению социально-экономических проблем, в том числе и экологических проблем. Для многих развивающихся стран характерны голод, эпидемии, безработица и др. Мировая общественность оказывает таким странам существенную гуманитарную помощь. Снижение деторождения одна из первоочередных задач в этих странах. С этой целью на государственном уровне разработаны и внедряются в жизнь различные программы планирования семьи (Китай, Индия). К сожалению, не во всех странах третьего мира применяются меры по ограничению рождаемости.

Демографический кризис – снижение рождаемости и естественного прироста населения, приводящая к сокращению численности населения и старению населения. Причины демографического кризиса различны. Для малых коренных народов главной причиной является резкое изменение среды обитания, распространение эпидемий, болезней, алкоголизма, наркомании и т. д. В последние годы принимаются кадинальные меры по защите среды обитания коренного населения, по восстановлению традиционного природопользования.

В развитых экономических странах главной причиной кризиса является образ жизни современного общества, связанный с потребительским мировоззрением. Главным смыслом жизни у большинства людей в таком обществе становится достижение максимального материального успеха и комфорта. Это привело к смене духовных ценностей во имя так называемой личной свободы, которая чаще всего сводится к свободе разврата, насилия и других «прелестей» современной цивилизации, к резкому ускорению ритма жизни, психологическому напряжению, стрессу, специфическим заболеваниям и т. д. (Зверев, 2005). Следствие этого – разрушение смей, брошенные дети, ранние аборты, потеря молодыми женщинами способности деторождения, полная бездуховность и безнравственность, что обусловливает снижение рождаемости и медленное вымирание целых народов.

К сожалению демографическая ситуация в России продолжает оставаться негативной. Наблюдается естественная убыль населения, сокращается средняя продолжительность жизни наблюдается превышение смертности над рождаемостью. Во многих регионах странах наблюдается процесс резкого старения населения (Новгородская, Псковская области). Преодолению демографического кризиса должна способствовать комплексная государственная программа по возрождению семьи.