Реферат: Экологические проблемы Мирового океана
Государственный Университет Управления
Институт Национальной и Мировой экономики
Специальность: Антикризисное Управление
Кафедра Естествознания
Курсовая работа на тему:
«Экологические проблемы Мирового океана»
Выполнена студенткой: Крупкиной О.А.
Студенческий билет № 95\122-99а
Дата выполнения: 19.10.2000..
Руководитель: Новиков М.А.
План:
1.0. Введение (общие сведения).
2.0. Основная часть:
2.1. Мировой океан, запасы воды на Земле.
2.2. Уязвимые звенья экологической системы Мировогоокеана.
2.3. Нефть и нефтепродукты.
2.4. Сточные воды промышленных предприятий.
2.5. Тепловое загрязнение водных ресурсов.
2.6. Радиоактивное загрязнение и ядовитые вещества.
2.7. Минеральное, органическое, бактериальное ибиологическое загрязнения.
2.8. Синтетические поверхностно-активные вещества.
2.9. Пестициды.
3.0. Водоросли.
3.1. Загрязнение морей.
1.0. Введение.
Вода — самое распространенное неорганическое соединение, " самый важныйминерал" на Земле. Вода — это основа всех жизненных процессов,единственный источник кислорода в главном движущем процессе на Земле — фотосинтезе. Растения на 90%, а животные на 75% состоят из воды. Потери 10 — 20% воды живым организмом приводит к его гибели. Человек умирает без воды навосьмые сутки. Водные растворы -необходимое условие миграции большинствахимических элементов, только при наличии воды происходят сложные реакции внутриорганизмов.
И,наконец, вода необходима для многих сторон хозяйственной деятельности людей — промышленности, сельского хозяйства, транспорта. Достаточно сказать, что почтивсе географические открытия были совершены мореплавателями, а освоение изаселение континентов совершалось в основном по водным путям, И почти всекрупнейшие города мира возникли на месте конечных пунктов речного или морскогопути. Именно долины крупных рек были колыбелью первых цивилизаций. Историючеловечества можно проследить не только по развитию водной энергетики — отводяного колеса до современной турбины, но и по развитию водного транспорта — от наполненных воздухом звериных шкур и выдолбленных стволов деревьев досовременных трансокеанских судов.
Ростгородов, бурное развитие промышленности, интенсификация сельского хозяйства,значительное расширение площадей орошаемых земель, улучшение культурно-бытовыхусловий и ряд других факторов все больше усложняет проблемы обеспечения водой.Помимо этого человек, не подразумевая, к каким серьезным последствиям приведетего вмешательство в природную среду, загрязняет ее, используя для своих нужд.Этим двум серьезным проблемам я и посвятила свою курсовую работу.
2.1.Мировой Океан, запасы воды на Земле.
Вода на Землеобразует геологическую оболочку, называемую гидросферой. Гидросфера объединяетвсе свободные воды Земли, то есть не связанные физически и химически сминералами земной коры, которые могут передвигаться под влиянием солнечнойэнергии и сил гравитации, переходить из одного агрегатного состояния в другое.
Гидросферанаходится в тесной связи с другими сферами Земли — литосферой, атмосферой ибиосферой.
Водные пространства — акватории занимают значительно большую часть поверхности земного шара посравнению с сушей. По современным данным, акватория Мирового океана составляет70,8%, а на долю суши приходится 29,2% поверхности Земли. Однако последняявключает около 3% площади, занятой внутриматериковыми водами (реки и озера),примерно 11% площади занято твердой водой — льдом (ледники в горах), наполярных островах (Антарктида и Гренландия) и около 4% занято болотами изаболоченными землями. Если бы Земля представляла собой идеально ровный шарбез впадин и гор, ее покрыл бы океан глубиной в 4000 метров. Большие запасы водына нашей планете создают впечатление о ее неисчерпаемом изобилии. Однако,следует иметь в виду, что гидросфера — самая тонкая оболочка Земли. На воду вовсех ее состояниях и во всех сферах приходится меньше 0,001 массы планеты.Разное состояние и различные качества воды, а также особенности ее круговоротана Земле приводят к тому, что лишь незначительная часть запасов водыоказывается доступной и пригодной для практического использования.
Воды океанавсех рек и озер составляют менее 5% от массы воды океана. Вся атмосфера, всяатмосфера, если бы ее можно было сжать до плотности воды, покрыла бы планету 10- метровым слоем. Океан — колыбель жизни на Земле и обитель половинысуществующих ныне типов организмов.Чтобы уравновесить чаши весов, на которыхлежала вся океаническая рыба, на другую чашу мы должны были бы положить гирю в1 млрд. т. А это лишь 1/36 часть всей живой массы океана!
Океан поистиненеисчерпаемый источник полезных ископаемых. Нефть, благородные металлы,редкоземельные элементы хранят океанские недра и океанские воды. Запас толькожелезомарганцевых конкреций, устилающих в некоторых местах дно одного лишьТихого океана, достигает 1,5 млрд. т. Кроме 71 млрд. т марганца (в 300 разбольше, чем из всех вместе взятых месторождений суши!), при разумнойэксплуатации из них можно извлечь более 2 млрд. т. никеля, 1 млрд. ткобальта,1,2 млрд. т меди. Значительный энергетический потенциал заключен вокеанических волнах, приливах, термальных градиентах, морских течениях. Дноокеана дает около четверти суммарной мировой добычи нефти. Предполагается, чток 2000 году морская добыча нефти повысится еще на 50%. По оценкам специалистов,морские ресурсы магнетита, ильменита, рутила, олова, золота, платины и другихэлементов не сопоставимы с их запасами на суше. В железо — марганцевыхконкрециях содержится около 30 элементов таблицы Менделеева. Океан обеспечивает90% мировой добычи брома, 60% магния, 30% поваренной соли, большую частьалмазов.
Океан служитодним из важнейших источников пищевых ресурсов для человечества, поставляя 25%белков животного происхождения. Велико его транспортное значение — более 75%мирового грузооборота приходится на его долю. Океан в значительной мере влияетна процесс климатообразования, на поддержание в состоянии равновесия основныхчастей атмосферы. Океан — потенциальный источник сырья для термоядерныхэнергостанций будущего.
Воды Мировогоокеана исчисляются в 1370323 км? и составляют 93,9% общего количества воды вгидросфере (см. таб.1).
Таб.1.Запасы воды иактивность водообмена в различных частях гидросферы (по М.И.Львовичу,1974):
Частигидросферы Объем, тыс. км? Процент от общего объемаМировойокеан137032393,96Подземные воды600004,12В том числе зоны активного водообмена40000,27Ледники240001,65Озера2800,019Почвеннаявлага850,006Пары атмосферы140,001Речные воды1,20,0001
ПлощадьМирового Океана равна 361,3 млн.км?, средняя глубина — 3790 м. Из — за большойсолености эти запасы воды практически мало используются для практических нужд.
Наибольшиезапасы пресных вод сосредоточены в природных льдах. Масса полярных и горныхледников составляет 24 млн. м?, грунтовый лед (многолетняя мерзлота) — 200 тыс.км?, Около 35 тыс. км? морского льда и айсбергов входят в объем воды океана, а1,6 тыс. км? атмосферного льда — в объем паров атмосферы. Если весь ледравномерно распределить по поверхности земного шара, он покроет ее слоем 53 м.Если растопить эти массы льда, то уровень океана повысился бы на 64 м. При этомоказались бы затопленными 1,5 млн. км? плодородных, наиболее населенныхприбрежных равнин, а площадь суши соответственно уменьшилась бы на 1%. Ледникизанимают особое место в круговороте воды на Земле, так как они сохраняют влагув твердом состоянии на много лет. В среднем снежинка, выпавшая на ледник,покоится в нем более 8 тыс. лет, прежде чем она вновь превратится в воду ипопадет в активный круговорот воды (см. рис. 1).
2.2. Уязвимые звенья экологической системы МировогоОкеана.
В начале60 -х гг., Когда «неисчерпаемые» запасы сырья на суше стали быстротаять, взоры и мысли обратились к Мировому Океану. Делая упор, прежде всего наего огромные размеры, заговорили об «океане возможностей»,подразумевая биологические, минеральные, энергетические и другие ресурсы, егогигантскую емкость как резервуара для сбросов отходов производства. Однаковскоре убедились, что океан под действием мощного антропогенного прессаоказался весьма уязвим. И уже сейчас видно, что не с «океаномвозможностей», а скорее с «океаном проблем» будут иметь делонаши потомки в XXI в., причем проблем в основном экологических. Человечествонаносит два удара по природе: во — первых, истощает ресурсы, во — вторых,загрязняет ее. Оба эти удара поражают не только сушу, но и океан. Возрастающаяэксплуатация Мирового океана уже сама по себе оказывает все более сильноевоздействие на его экосистему. Однако имеются и мощные внешние источникизагрязнения — атмосферные потоки и материковый сток. В результате насегодняшний день можно констатировать наличие загрязняющих веществ не только взонах, прилегающих к материкам, и в районах интенсивного судоходства, но и воткрытых частях океанов, включая высокие широты Арктики и Антарктики.
Количественноеистощение водных ресурсов. В настоящее время человечество потребляет на своихозяйственно — бытовые нужды 12% речного стока. Испарившаяся в процессепроизводства влага снова может включаться в планетарный влагооборот, и, такимобразом, «истинно безвозвратной» является только вода, котораясвязывается химически в различных видах создаваемой производством продукции.Мировое производство ежегодно химически связывает около 100 млн.м? свободнойводы. Пока это в три раза меньше, чем недра Земли высвобождают из связанногосостояния. Однако, учитывая темпы развития производства и рост его«водоемкости», эти величины уже лет через 20 могут сравняться. Темпыроста водопотребления составляют 5 — 6% за пять лет, а по отдельным странамдостигают 10 — 12%.
Главныепотребители промышленность и сельское хозяйство. Научно — технический прогрессрасширил возможности для непрерывного роста производства. К числу отраслейпромышленности, потребляющих большие количества воды, относится энергетика,где вода используется в системах охлаждения. При этом на каждый киловатт энергии,выработанной ТЭС, расходуется около 3 л воды, а на АЭС в два с лишним разабольше (Львович,1969). Масштабы этих расходов станут ясны, если вспомнить, чтомировое производство энергии превысило 4 млн. кВт х ч/год.
Значительноеколичество воды в таких отраслях производства, как горнодобывающая, и вособенности обрабатывающая, промышленность (металлургическая, химическая идр.). Это связано прежде всего с их энергоемкостью (необходимость охлаждения),а также с широким применением флотации и химической технологии (вода какрастворитель и реагент).
Ещебольшие количества воды в сельском хозяйстве. Для производства 1т сухойрастительной массы растения в различных условиях тепло — и влагообеспеченностииспользуют только на транспирацию от 150 — 200 до 800 — 1000 м? воды. Примерностолько же используется на непродуктивное испарение и еще около четверти этогоколичества воды задерживается в самой биомассе (Пенмэн, 1972). Отмечаячрезвычайно высокую водоемкость сельскохозяйственного производства, важно подчеркнуть,что вода потребляется не только на орошаемых, но и на неполивных угодьях.
Всовременных условиях сильно увеличиваются потребности человечества в воде накоммунально-бытовые нужды. Ныне житель города в среднем по земному шарурасходует на эти цели около 150 л в сутки, в сельской местности этот показательне превышает 54 л (Львович, 1969). Однако, учитывая увеличение доли городскогонаселения с 33% в 1960 г. до 51% в 2000г. в целом по нашей планете и до 85 — 90% в экономически развитых странах, а также выравнивание культурно — бытовыхусловий города и деревни, следует ожидать повышения этой нормы до 400 л всутки. В 2000 г. водопотребление на коммунально — бытовые нужды составит уже920 км?/год для всего населения земного шара (Мартынов, Солнцев,1976).Из этогоколичества безвозвратный расход воды на хозяйственно — бытовые нужды людей, каки в настоящее время, вряд ли превысит 20% и в общей сумме мог бы составить 180км?/год, оставшиеся 740 км? — это сточные канализационные воды. Если сбрасыватьих в реки, то загрязнится в несколько раз больший объем речного стока (даже присамых совершенных методах очистки).
Суммарныйводозабор на земном шаре оценивается в настоящее время в 3300 — 3530 км?/год,составляя немного меньше 1000 м?/год на душу населения.
Из анализаводопользования за пять — шесть прошлых десятилетий и перспективных расчетоввытекает, что ежегодный прирост безвозвратного водозабора составляет 4 — 5%.В2000 г., когда по прогнозам, промышленное производство возрастет в 15 раз,сельскохозяйственное — в 3 раза, выработка электроэнергии — примерно в 18 раз,безвозвратный расход воды может возрасти в 10 раз. Если предположить, что такойприрост сохранится в будущем (а это тесно связано с ростом населения и объемапроизводства, а также техническим уровнем последнего), то к 2230 г.человечество может исчерпать все водные запасы в геосфере, а пресные воды — ужек 2100 г.
В связи с этим вопрос о возможной нехватке воды для промышленного ибытового потребления, а также для нормального функционирования географическойоболочки Земли приобретает большую актуальность. Дефицит воды наблюдается исейчас, но в дальнейшем он может стать серьезным тормозом в развитии хозяйства.
Быстрыйрост населения и бурное развитие промышленности привели к тому, Что недостатокводы начали испытывать, не только территории, которые природа«обделила» водой, но и многие из тех районов, которые еще недавносчитались полностью обеспеченными. Острую нехватку воды начали повсюду ощущатьбольшие города и крупные индустриальные центры. Пример возрастания трудностейобеспечения водой дают большинство штатов США, где (без штата Аляска и штатаГавайские острова) 80%населения сосредоточено на 10% территории. В 1900 г. СШАиспользовали лишь 6% водных ресурсов, в 1960 г. — 27% (из них 1/3 составлялбезвозвратный водозабор); к 2000 г. здесь полагают использовать 65% максимальновозможного зарегулированного стока(1600 км?/год, из которого около 600 км?/годпойдет на охлаждение тепловых и атомных электростанций). Сброс теплой воды втаком количестве, естественно, вызовет нагревание внутренних водоемов иприбрежных морских вод, температура которых ниже сбрасываемых, что можетвызвать обеднение и изменение их фауны.
Наряду синтенсивным ростом затрат воды на хозяйственные и бытовые нужды существует и другаяпричина количественного истощения водных ресурсов. Это изменение человекомводного баланса отдельных территорий путем распашки лугов, вырубки лесов,осушения пойменных болот, строительства водохранилищ, что ведет к резкомуувеличению затрат на испарение и уменьшению запасов грунтовых вод, вызывающихсокращение водоносности рек. Большие потери воды имеют также место воросительных системах (за счет фильтрации воды из оросительных каналов, прямогоиспарения из открытых каналов и т.д.).
Качественное истощениеводных ресурсов. Основной причиной современной деградации природных вод Землиявляется антропогенное загрязнение. Главными его источниками служат:
а)сточные воды промышленных предприятий;
б) сточныеводы коммунального хозяйства городов и др. населенных пунктов;
в) стокисистем орошения, поверхностные стоки с полей и др. сельскохозяйственныхобъектов;
г)атмосферные выпадения загрязнителей на поверхность водоёмов и водосборныхбассейнов. Кроме этого неорганизованный сток воды осадков («ливневые стоки»,талые воды) загрязняет водоёмы существенной частью техногенных терраполлютантов
Антропогенноезагрязнение гидросферы в настоящее время приобрело глобальный характер исущественно уменьшило доступные эксплуатационные ресурсы пресной воды напланете.
Общий объем промышленных,сельскохозяйственных и коммунально — бытовых стоков достигает 1300 км? воды (понекоторым оценкам, до 1800 км?), для разбавления которых требуется примерно 8,5тыс. км_? воды, т.е. 20% полного и 60% устойчивого стока рек мира.
Причем по отдельным воднымбассейнам антропогенная нагрузка гораздо выше средних глобальных значений.
Общая масса загрязнителейгидросферы огромна — около 15 млрд.т в год( таб. №2):
Группы веществМлн.т/годЗатонувшие суда, плавающий и погруженный мусор1300Взвешенные веществатехногенного происхождения1400Растворенные неорганические вещества400 В томчисле минеральные удобрения680Соли тяжелых металлов93Синтетические органическиевещества2500В том числе моющие средства, СПАВ15Фенолы и др. циклическиеуглеводороды5Пестициды2Биогенная органика1200Нефтепродукты12Аэрогенныевыпадения техногенной природы (пыль)1800
2.3 Нефть и нефтепродукты.
Основным загрязнителемморей, значение которого быстро возрастает, является нефть. Этот видзагрязнителя попадает в море разными путями: при спуске воды после промывкицистерн из — под нефти, при аварии судов, в особенности нефтевозов, при буренииморского дна и авариях на морских нефтепромыслах и т.д.
Нефть представляет собойвязкую маслянистую жидкость, имеющую темно — коричневый цвет и обладающуюслабой флуоресценцией. Нефть состоит преимущественно из насыщенныхгидроароматических углеводородов. Основные компоненты нефти — углеводороды (до98%) — подразделяются на 4 класса:
1.Парафины (алкены);
2.Циклопарафины;
3.Ароматическиеуглеводороды;
4.Олефины.
Нефть и нефтепродуктыявляются наиболее распространенными загрязняющими веществами в Мировом океане.Наиболее угрожают чистоте водоемов нефтяные масла. Эти очень стойкиезагрязняющие вещества могут распространяться на расстояние более 300 км отисточника. Легкие фракции нефти, плавая по поверхности, образуют пленку,изолирующую и затрудняющую газообмен. При этом одна капля нефтяного маслаобразует, растекаясь по поверхности, пятно диаметром 30-150 см, а 1т -около 12км? нефтяной пленки.
Толщина пленки измеряетсяот долей микрона до 2 см. Пленка нефти обладает большой подвижностью, стойка кокислению. Средние фракции нефти образуют взвешенную водную эмульсию, а тяжелые(мазут) оседают на дно водоемов, вызывая токсическое поражение водной фауны. Кначалу 80 — х годов в океан ежегодно поступало около 16 млн. т нефти, чтосоставляло 0,23% мировой добычи. В период за 1962-79 гг. в результате аварий вморскую среду поступило около 2 млн.т нефти. За последние 30 лет, начиная с1964 года, пробурено около 2000 скважин в Мировом океане, из них только вСеверном море 1000 и 350 промышленных скважин оборудовано. Из-за незначительныхутечек ежегодно теряется 0,1 млн.т нефти. Большие массы нефти поступают в моряпо рекам, с бытовыми и ливневыми стоками. Объем загрязнений из этого источникасоставляет 2 млн.т в год. Со стоками промышленности ежегодно попадает 0,5млн.т нефти. Попадая в морскую среду, нефть сначала растекается в виде пленки,образуя слои различной мощности. По цвету пленки можно определить ее толщину:
Внешнийвид. Толщина, мкм Количество нефти,л/кв. кмЕдва заметна 0,038 44Серебристый отблеск 0,76 88Следыокраски 0,152 176Яркоокрашенные разводы 0,303 352Тускло окрашенные 1,016 eлностью поглощает инфракрасное излучение. Смешиваясьс водой, нефть образует эмульсию двух типов: прямую «нефть в воде» иобратную «вода в нефти». Прямые эмульсии, составленные капелькаминефти диаметром до 0,5 мкм, менее устойчивы и характерны для нефти, содержащихповерхностные вещества. При удалении летучих фракций, нефть образует вязкиеобратные эмульсии, которые могут сохраняться на поверхности, переноситьсятечением, выбрасываться на берег и оседать на дно.
У берегов Англии и Франциив результате гибели танкера «Торри Каньон» (1968) в океан быловыброшено 119 тыс. т нефти. Нефтяная пленка толщиной 2 см покрыла поверхностьокеана на площади 500 км?.. Известный норвежский путешественник Тур Хейердал вкниге с символическим названием «Уязвимое море» свидетельствует:«В 1947 плот „Кон-Тики“ за 101 сутки прошел около 8 тыс. км вТихом океане; экипаж на всем пути не видел никаких следов человеческойдеятельности. Океан был чист и прозрачен. И для нас было настоящим ударом,когда мы в 1969 году, дрейфуя на папирусной лодке „Ра“, увидели, докакой степени загрязнен Атлантический океан. Мы обгоняли пластиковые сосуды,изделия из нейлона, пустые бутылки, консервные банки. Но особенно бросался вглаза мазут».
2.4. Сточные водыпромышленных предприятий.
Но вместе снефтепродуктами в океан буквально вываливаются сотни и тысячи тонн ртути,меди, свинца, соединений, входящих в состав применяемых в сельскохозяйственнойпрактике химических веществ и просто бытовых отходов. В некоторых странах поддавлением общественности приняты законы, запрещающие выброс неочищенных стоковво внутренние водоемы — реки, озера и т.д. Чтобы не нести «лишнихрасходов» расходов на устройство необходимых сооружений, монополии нашлиудобный для себя выход. Они сооружают отводные каналы, несущие сточные водыпрямо… к морю, не щадят при этом и курортов: в Ницце был прорыт канал длиной450 м, в Каннах — 1200. И закон не нарушен, и затраты- сущая безделица… Врезультате, например, воды у побережья Бретани, полуострова на северо-западеФранции, омываемого волнами Ла-Манша и Атлантического океана превратились вкладбище для живых организмов.
На огромных песчаных пляжахсеверного побережья Средиземного моря безлюдно стало даже в разгар курортногосезона: щиты предупреждают о том, что вода опасна для купания.
Сброс отходов привел кмассовой гибели обитателей океана. Знаменитый исследователь подводных глубинЖак Ив Кусто, возвратившийся в 1970 году после длительного плавания на судне «Каллипсо»по трем океанам, в статье «Океан на пути к смерти» писал, что за 20лет жизнь сократилась на 20 %, а за 50 лет навсегда исчезло не менее тысячивидов морских животных.
Основными источникамизагрязнения водоемов служат предприятия черной и цветной металлургии,химической и нефтехимической, целлюлозно-бумажной, легкой промышленности.
Черная металлургия. Объем сбрасываемых сточных вод составляет 11934 млнм?, сброс загрязненных сточных вод достиг 850 млн м?.
Цветная металлургия. Объем сброса загрязненных сточных вод превысил 537,6млн м?.. Сточные воды загрязнены минеральными веществами, солями тяжелыхметаллов(медь, свинец, цинк, никель, ртуть и др.), мышьяком, хлоридами и др.
Деревообрабатывающая ицеллюлозно-бумажная промышленность.Главный источник образования сточных вод в отрасли — производство целлюлозы,базирующееся на сульфатном и сульфитном способах варки древесины и отбелки.
Нефтеперерабатывающаяпромышленность. В поверхностныеводоемы предприятиями отрасли было сброшено 543,9 млн м? сточных вод. Врезультате в водоемы попали в значительном количестве нефтепродукты, сульфаты,хлориды, соединения азота, фенолы, соли тяжелых металлов и др.
Химическая инефтехимическая промышленность. Вприродные водные объекты сброшено 2467,9 млн. м? сточных вод, вместе с которымив водоемы попали нефтепродукты, взвешенные вещества, азот общий, азотаммонийный, нитраты, хлориды, сульфаты, фосфор общий, цианиды, кадмий, кобальт,медь, марганец, никель, ртуть, свинец, хром, цинк, сероводород, сероуглерод,спирты, бензол, формальдегид, фенолы, поверхностно-активные вещества,карбамиды, пестициды, полуфабрикаты.
Машиностроение. Сброс сточных вод травильных и гальванических цеховпредприятий машиностроения, например, в 1993 году составил 2,03 млрд. м?, впервую очередь нефтепродуктами, сульфатами, хлоридами, взвешенными веществами,цианидами, соединениями азота, солями железа, меди, цинка, никеля, хрома,молибдена, фосфора, кадмия.
Легкая промышленность. Основное загрязнение водоемов происходит оттекстильного производства и процессов дубления кож. В сточных водах текстильнойпромышленности наличествуют взвешенные вещества, сульфаты, хлориды, соединенияфосфора и азота, нитраты, синтетические поверхностно-активные вещества, железо,медь, цинк, никель, хром, свинец, фтор. Кожевенного производства — соединенияазота, фенолы, синтетические поверхностно-активные вещества, жиры и масла,хром, алюминий, сероводород, метанол, фенальдегид.
Бытовые сточные воды — этовода из кухонь, туалетных комнат, душевых, бань, прачечных, столовых, больниц,бытовых помещений промышленных предприятий и др. В бытовых сточных водахокальные; хозяйственно-бытовые, включающие стоки из камбузов, душевых,прачечных и др.; подслановые, или нефтесодержащие. Для фановых сточных водхарактерно высокое бактериальное (коли- индекс достигает 10 вдесятой-двенадцатой степени), а также органическое загрязнение (химическоепотребление кислорода достигает 1500-2000 мг/л). Объем фановых вод сравнительноневелик — суточный объем их, например, на всех судах бассейна Волги непревышает 5-6 тыс. м?.
Загрязнения вод суши.Микробное загрязнение вод происходит в результате поступления в водоемыпатогенных микроорганизмов.
2.5. Тепловоезагрязнение водных ресурсов.
Тепловое загрязнениеповерхности водоемов и прибрежных морских акваторий возникает в результатесброса нагретых сточных вод электростанциями и некоторыми промышленнымипроизводствами. Сброс нагретых вод во многих случаях обусловливает повышениетемпературы воды в водоемах на 6-8 градусов Цельсия. Площадь пятен нагретых водв прибрежных районах может достигать 30 кв. км. Более устойчивая температурнаястратификация препятствует водообмену поверхностным и донным слоем.Растворимость кислорода уменьшается, а потребление его возрастает, поскольку сростом температуры усиливается активность аэробных бактерий, разлагающихорганическое вещество. Усиливается видовое разнообразие фитопланктона и всейфлоры водорослей.
2.6. Радиоактивноезагрязнение и ядовитые вещества.
Опасность, непосредственноугрожающая здоровью человека, связана также со способностью некоторых ядовитыхвеществ в течение длительного времени сохранять активность. Ряд из них, какДДТ, ртуть, не говоря уж о радиоактивных веществах, могут накапливаться вморских организмах и по питательной цепочке передаваться на большие расстояния.ДДТ и его производные, полихлорбифенилы и другие устойчивые соединения этогокласса сейчас обнаруживаются повсюду в Мировом океане, включая Арктику иАнтарктику. Они легко растворимы в жирах и поэтому накапливаются в органах рыб,млекопитающих, морских птиц. Будучи ксенобиотиками, т.е. веществами полностьюискусственного происхождения, они не имеют среди микроорганизмов своих«потребителей» и поэтому почти не разлагаются в природных условиях, атолько накапливаются в Мировом океане. Вместе с тем, они остротоксичны, влияютна кроветворную систему, подавляют ферментативную активность, сильно влияют нанаследственность. Известно, что заметные дозы концентрации ДДТ были обнаруженысравнительно недавно в организмах пингвинов. Пингвины, к счастью не входят впищевой рацион человека, но накопившийся в рыбе, съедобных моллюсках и вводорослях тот же ДДТ или свинец, попадая в человеческий организм, можетпривести к очень серьезным, порой трагическим, последствиям. Случаиотравления препаратами ртути, введенными с пищей, встречаются во многихзападных странах. Но, пожалуй, наиболее известна болезнь «Минимата»,названная так по имени города в Японии, где она была зарегистрирована в 1953году.
Симптомы этой неизлечимой болезни — расстройство речи,зрения, паралич. Вспышка ее отмечалась в середине 60-х годов совсем в другомрайоне Страны восходящего солнца. Причина одна и та же: химические компаниисбрасывали содержащие ртуть соединения в прибрежные воды, там они поражалиживотных, употребляемых местным населением в пищу. Достигнув определенногоуровня концентрации в организме человека, эти вещества и вызывали заболевание.Итог — несколько сот прикованных к больничной койке людей и почти 70 погибших.
Хлорированные углеводороды,широко применяемые в качестве средств борьбы с вредителями сельского и лесногохозяйства, с переносчиками инфекционных болезней, уже многие десятилетия вместесо стоком рек и через атмосферу поступают в Мировой океан.
С окончанием первой мировойвойны перед соответствующими органами государств Атланты возник вопрос, чтоделать с запасами трофейного германского химического оружия. Было решеноутопить его в море. В конце второй мировой войны, видимо, вспомнив об этом. Рядкапиталистических стран выбросили у побережья Германии и Дании более 20 тыс. тотравляющих веществ. В 1970 году поверхность воды там, куда были сброшеныбоевые отравляющие вещества, покрылась странными пятнами. К счастью, делообошлось без серьезных последствий.
Большую опасностьпредставляет загрязнение Мирового океана радиоактивными веществами. Опытпоказал, что в результате произведенного США в Тихом океане взрыва водороднойбомбы (1954) район в 25600 км? обладал смертоносным излучением. За полгодаплощадь заражения достигла 2, 5 млн. км?, этому способствовало течение.
Заражению радиоактивнымивеществами подвержены растения и животные. В их организмах происходитбиологическая концентрация этих веществ, передаваемых друг другу через цепипитания. Зараженные мелкие организмы поедаются более крупными, в результатечего у последних образуются опасные концентрации. Радиоактивность некоторыхпланктонных организмов может в 1000 раз превышать радиоактивность воды, анекоторых рыб, представляющих собой одно из высших звеньев в цепи питания,даже в 50 тысяч раз.
Животные сохраняют зараженнный в 1963 году Московскийдоговор о запрещении испытания ядерного оружия в атмосфере, космическомпространстве и под водой прекратил прогрессировавшее радиоактивное массовоезагрязнение Мирового океана.
Однако источники этого загрязнениясохранились в виде заводов по очистке урановой руды и переработке ядерногогорючего, атомных электростанций, реакторов.
Куда опаснейпредпринимавшиеся некоторыми государствами попытки аналогичного«решения» проблемы удаления радиоактивных отходов.
В отличие от сравнительномалостойких отравляющих веществ периода двух мировых войн, радиоактивность,например, стронция-89 и стронция-90 сохраняется в любой среде десятки лет.Какими бы прочными ни были емкости, в которых захоронены отходы, всегда существуетопасность их разгерметизации в результате активного воздействия внешниххимических агентов, громадного давления в морских глубинах, ударов о твердыепредметы в шторм — да мало ли какие причины возможны? Не так давно во времяшторма у берегов Венесуэлы, были найдены контейнеры с радиоактивными изотопами.В этом же районе одновременно появилось много мертвого тунца. Расследованиепоказало. Что именно данный район был избран американскими кораблями для сбросарадиоактивных веществ. Подобное имело место с захоронениями в Ирландском море,где радиоактивными изотопами были заражены, планктон, рыбы, водоросли, а такжепляжи. С целью предупреждения опасности как радиоактивного, так и иных видовзагрязнения океана в Лондонской конвенции 1972 года, Международной конвенции1973 года и других международно-правовых актах предусмотрены определенныесанкции за ущерб от загрязнения. Но это — в случае обнаружения и загрязнения, ивиновника. А пока, с точки зрения предпринимателя, океан — самое надежное исамое дешевое место для свалки. Необходимы дополнительные научные исследованияи разработка способов нейтрализации радиоактивных загрязнений в водоемах.
2.7. Минеральное,органическое, бактериальное и биологическое загрязнения Мирового океана.
Минеральные загрязненияобычно представлены песком, глинистыми частицами, частицами руды, шлака,минеральных солей, растворами кислот, щелочей и др.
Органические загрязненияподразделяются по происхождению на растительные и животные. Загрязнениявызываются остатками растений, плодов, овощей и злаков, растительного масла идр. Загрязнения животного происхождения — это физиологичесичной обработкишерсти, меховые производства, биофабрики, предприятия микробиологическойпромышленности и др.).
2.8.Синтетическиеповерхностно-активные вещества.
Детергенты (СПАВ) относятсяк обширной группе веществ, понижающих поверхностное натяжение воды. Они входятв состав синтетических моющих средств (СМС), широко применяемых в быту ипромышленности. Вместе со сточными водами СПАВ, попадают в материковые воды иморскую среду. СМС содержат полифосфаты натрия, в которых раствореныдетергенты, а также ряд добавочных ингредиентов, токсичных для водныхорганизмов: ароматизирующие вещества, отбеливающие реагенты (персульфаты,пербораты), кальцинированная сода, силикаты натрия. В зависимости от природы иструктуры гидрофильной части молекулы, СПАВ делятся на анионактивные,катионактивные, амфотерные и неионогенные. Последние не образуют ионов в воде.Наиболее распространенными среди СПАВ, являются анионактивные вещества. На ихдолю приходится более 50% всех производимых в мире СПАВ. Наряду с СПАВ широкораспространенными химическими загрязнениями водоемов являются пестициды,которые поступают в водоемы с дождевыми и талыми водами (поверхностный сток),смывающими их с растений и почвы, при авиа- и наземной обработкесельскохозяйственных угодий и лесов, при непосредственной обработке водоемов, сдренажно-коллекторными водами, образующимися в сельскохозяйственномпроизводстве при выращивании хлопка и риса, со сточными водами обработанныхсельскохозяйственных угодий и со стоками предприятий производящих их.
2.9. Пестициды.
Пестициды составляют группуискусственно созданных веществ, используемых для борьбы с вредителями иболезнями растений. Пестициды делятся на следующие группы:
1.инсектициды для борьбы свредными насекомыми;
2.фунгициды и бактерициды — для борьбы с бактериальными болезнями растений;
3.гербициды против сорныхрастений.
Установлено, что пестицидыуничтожая вредителей, наносят вред многим полезным организмам и подрываютздоровье биоценозов. В сельском хозяйстве уже стоит проблема перехода отхимических (загрязняющих среду) к биологическим (экологически чистым) методамборьбы с вредителями. В настоящее время более 5 млн. т пестицидов поступает намировой рынок. Около 1,5 млн. т этих веществ уже вошло в состав наземных иморских экосистем золовым и водным путем. Промышленное производство пестицидовсопровождается появлением большого количества побочных продуктов, загрязняющихсточные воды. В водной среде чаще других встречаются представителиинсектицидов, фунгецидов и герктициды получают путем хлорирования ароматическихи жидких гетероциклических углеводородов. К ним относятся ДДТ и егопроизводные, в молекулах которых устойчивость алифатических и ароматическихгрупп в совместном присутствии возрастает, всевозможные хлорированныепроизводные хлородиена (элдрин). Эти вещества имеют период полураспада донескольких десятков лет и очень устойчивы к биодеградации. В водной среде частовстречаются полихлорбифенилы — производные ДДТ без алифатической части,насчитывающие 210 гомологов и изомеров. За последние 40 лет использовано более1,2 млн. т полихлорбифенилов в производстве пластмасс, красителей,трансформаторов, конденсаторов. Полихлорбифенилы (ПХБ) попадают в окружающуюсреду в результате сбросов промышленных сточных вод и сжигания твердых отходовна свалках. Последний источник поставляет ПХБ в атмосферу, откуда они сатмосферными осадками выпадают во всех районах земного шара. Так в пробахснега, взятых в Антарктиде, содержание ПБХ составило 0,03- 1,2 кг/ л.
3.0. Водоросли.
В составехозяйственно-бытовых сточных вод содержится большое количество биогенныхэлементов (в том числе азота и фосфора), которые способствуют массовомуразвитию водорослей и эфтрофикации водоемов.
Водоросли окрашивают водув различные цвета, и поэтому сам процесс получил название «цветениеводоемов». Представители сине-зеленых водорослей окрашивают воду вголубовато-зеленый цвет, иногда в красноватый, образуют на поверхности почтичерную корку. Диатановые водоросли придают воде желтовато-коричневый цвет,хризофитовые — золотисто-желтый, хлорококковые — зеленый. Под влияниемводорослей вода приобретает неприятный запах, изменяет ее вкус. При их отмираниив водоеме развиваются гнилостные процессы. Бактерии, окисляющие органическиевещества водорослей потребляют кислород, вследствие чего в водоеме создаетсяего дефицит. Вода начинает гнить, испускать аммиачное и метановое зловоние, надне скапливаются черные липкие сероводородные отложения. Отмирающие водоросли впроцессе разложения выделяют также фенол, индол, скатол и другие ядовитыевещества. Рыбы покидают такие водоемы, вода в них делается непригодной дляпитья и даже для купания.
3.1. Загрязнение морей.
У ученых Германии, Дании,Великобритании, Нидерландов, Норвегии и Бельгии, занимающихся проблемами охраныокружающей среды, есть все основания бить тревогу. Экологическое равновесие вСеверном море резко нарушено вследствие сброса ядовитых промышленных отходовряда химических предприятий, принадлежащих транснациональным корпорациям, атакже применения хищнических методов рыболовства.
Дальнейшее загрязнениеморских и речных вод в государствах Северо-западной Европы может привести кнепоправимым последствиям, которые испытают на себе будущие поколения жителейприбрежных районов Северного моря.
Ежегодно в море вытекаетоколо миллиона тонн нефти из буровых вышек, прохудившихся нефтепроводов, изпортов, промышленных предприятий и рек.
В рыбе, обитающей вСеверном море, накапливаются ядохимикаты, применяемые для защиты растений.
Адриатическое море стоит напороге экологической катастрофы. Вызвано это тем, что в воду Адриатикисбрасывается 64% промышленных и почти половина канализационных отходов Италии.Тысячи танкеров промывают водами некогда голубой Адриатики свои емкости.Результаты не замедлили сказаться. В Венеции большая часть улова тунцареквизируется инспекторами здравоохранения. В них слишком высоко содержаниертути. Катастрофическое положение сложилось и на побережье Эмилии-Романьи.Дожди смывают здесь в море минеральные удобрения с полей и пищевые отходы. Онив сочетании с теплом местного мелководья вызвали биологический взрыв — разрослись морские водоросли, которые абсорбируют из воды, содержащийся в нейкислород, отчего рыба начинает задыхаться.
Средиземное море — самоегрязное в мире. Самым загрязненным участком Средиземного моря являетсяСаронический залив, по берегам которого раскинулись Афины и примыкающий к нимгород-порт Пирей. Здесь сбрасываются в море тысячи кубометров неочищенныхсточных вод, промышленных и бытовых отходов, которые медленно, но неотвратноуничтожают в заливе все живое. Причина? Отсутствие очистных сооружений намногих промышленных предприятиях, плачевное состояние городской канализационнойсети и ее неразвитость — 40% жителей столицы По-прежнему вынуждены пользоватьсяпримитивными выгребными ямами.
Известный французскийученый Жак- Ив Кусто, посвятивший свою жизнь исследованию морей и океанов,советует туристам, проводящим свой отдых на Средиземноморье, воздерживаться отупотребления в пищу рыбы, выловленной из этого моря. Он утверждает, чтоколичество ртути и олова в мясе обитателей его вод превышает все допустимыенормы. Если правительства стран, расположенных на побережье этого моря, дажепредпримут необходимые шаги для устранения загрязнения морских вод, потребуется80 лет, чтобы восстановилась фауна и флора этой акватории. Если же радикальныемеры не будут осуществлены, то уже через 40 лерности его вод и побережья.
Отходы промышленныхпредприятий, горы мусора на некогда великолепных пляжах, сброс канализационныхотходов в море и привели к тому, что редкий смельчак рискнет здесь купаться.
Такая проблема, какзагрязнение коснулась практически всех морей, просто у каждого моря разнаястепень загрязнения. Я рассмотрела примеры у таких морей, где эта проблемаочень остро стоит.
3.2.Тяжелые металлы.
Тяжелые металлы (ртуть,свинец, кадмий, цинк, медь, мышьяк), относятся к числу распространенных и весьматоксичных загрязняющих веществ. Они широко применяются в различных промышленныхпроизводствах, поэтому, несмотря на очистные мероприятия, содержание соединенийтяжелых металлов в промышленных сточных водах довольно высокое. Большие массыэтих соединений поступают в океан через атмосферу. Наибольшую опасность для водной среды из металлов представляет ртуть и ее соединения, особеннометилртутные. Средняя концентрация ртути в океанической воде составляет 0,15мг/м?, а всего в Мировом океане содержится 210 млн. т ртути (Dyrssen, 1972).При ежегодном производстве ртути около 9 водных объектов, особенно внутреннихводоемов и прибрежных участков морей.
Попадая в водоем, ртутьпоглощается гидробионтами, аккумулируется в донных отложениях в концентрациях,значительно превышающих исходную. Так, если содержание ртути в стокахитальянского завода ANIC (Равенна) составляло всего 0,0001, то в рыбахакватории сброса — 0,45-5,69 (Ui Jun, 1971). Как правило, воды суши загрязненыртутью в большей степени по сравнению с морскими, и концентрации ее впресноводных гидробионтах . Ртуть переносится в океан с материковым стоком ичерез атмосферу. При выветривании осадочных и изверженных пород ежегодновыделяется 3,5 тыс. тонн ртути. (Walker, 1971) на 1-3 порядка выше, чем в флореи фауне морей и океанов.
Накапливаясь в различныхвидах гидробионтов, ртуть может вредить живым организмам.
Значительный вред водам игидробионтам причиняет загрязнение свинцом и его соединениями. Наибольшаяконцентрация свинца в поверхностном слое океанических вод (до 0,07 мг/м?)характерна для северного полушария, так как здесь используется почти 90%мирового производства свинца (Dyrssen, 1972).