Проблема забруднення Світового океану

Реферат по екології

на тему:

Проблема забруднення Світового океану

Зміст

Нафта й нафтопродукти

Пестициди

Синтетичні поверхнево-активні речовини.

Сполуки з канцерогенними властивостями.

Важкі метали.

Скидання відходів у море із цілю поховання (дампинг).

Теплове забруднення.

Нафта й нафтопродукти

Нафта являє собою грузлу маслянисту рідину, що має темно-коричневий колір і володіє слабкої флуорисценцией. Нафта складається переважно з насичених алифвтических і гідроароматичних вуглеводнів. Основні компоненти нафти - вуглеводні (до 98%) - підрозділяються на 4 класи:

Парафины (алкены). . (до 90% від загальної сполуки) - стійкі речовини, молекули яких виражені прямою й розгалуженим ланцюгом атомів вуглецю. Легені парафины мають максимальну летючість і розчинністю у воді.

Циклопарафины. . ( 30 - 60% від загальної сполуки) насичені циклічні сполуки з 5-6 атомами вуглецю в кільці. Крім циклопентана й циклогексану в нафті зустрічаються бициклические й поліциклічні сполуки цієї групи. Ці сполуки дуже стійкі й погано піддаються биоразложению.

Ароматичні вуглеводні. . (20 - 40% від загальної сполуки) - ненасичені циклічні сполуки ряду бензолу, що містять у кільці на 6 атомів вуглецю менше, ніж циклопарафины. У нафті присутні летучі сполуки з молекулою у вигляді одинарного кільця ( бензол, толуол, ксилол) , потім бициклические ( нафталін) , напівциклічні ( пирен).

Олефины (алкены). . - (до 10% від загальної сполуки) - ненасичені нециклічні сполуки з одним або двома атомами водню в кожного атома вуглецю в молекулі, що має прямий або розгалужений ланцюг.

Нафта й нафтопродукти є найпоширенішими забруднюючими речовинами у Світовому океані. До початку 80-ых років в океан щорічно надходило близько 16 млн. т. нафти, що становило 0, 23% світового видобутку. Найбільші втрати нафти пов'язані з її транспортуванням з районів видобутку. Аварійні ситуації, зливши за борт танкерами промивних і баластових вод, - все це спричиняється присутність постійних полів забруднення на трасах морських шляхів. У період за 1962-79 роки в результаті аварій у морське середовище надійшло близько 2 млн. т. нафти. За останні 30 років, починаючи з 1964 року, пробурено близько 2000 шпар у Світовому океані, з них тільки в Північному морі 1000 і 350 промислових шпар обладнано. Через незначні витоки щорічно губиться 0,1 млн. т. нафти. Більші маси нафти надходять у моря по ріках, з побутовими й зливовими стоками. Об'єм забруднень із цього джерела становить 2,0 млн. т. /рік . Зі стоками промисловості щорічно попадає 0, 5 млн. т. нафти. Потрапляючи в морське середовище, нафту спочатку розтікається у вигляді плівки, образуя шари різної потужності. По кольорі плівки можна визначити її товщину:

Нафтова плівка змінює сполуку спектра й інтенсивність проникнення у воду світла. Пропущення світла тонкими плівками сирої нафти становить 11-10% (280 нм), 60-70% (400нм). Плівка товщиною 30-40 напівтемних 0повністю повністю поглинає інфрачервоне випромінювання. Змішуючись із водою, нафта утворить емульсію двох типів: пряму "нафта у воді" і зворотну "вода в нафті". Прямі емульсії, складені крапельками нафти діаметром до 0,5 напівтемних, менш стійкі й характерні для нефтей, що містять поверхнево-активні речовини. При видаленні летучих фракцій, нафта утворить грузлі зворотні емульсії, які можуть зберігатися на поверхні, переноситися плином, викидатися на берег і осідати на дно.

Пестициди

Пестициди становлять групу штучно створених речовин, використовуваних для боротьби зі шкідниками й хворобами рослин. Пестициди діляться на наступні групи:

інсектициди для боротьби зі шкідливими комахами,

фунгіциди й бактерициди - для боротьби з бактеріальними хворобами рослин,

гербіциди проти бур'янистих рослин.

Установлено, що пестициди знищуючи шкідників, завдають шкоди многим корисним організмам і підривають здоров'я біоценозів. У сільському господарстві давно вже коштує проблема переходу від хімічних (забруднююче середовище) до біологічного (екологічно чистим) методам боротьби зі шкідниками. У цей час більше 5 млн. т. пестицидів надходить на світовий ринок. Близько 1, 5 млн. т. цих речовин уже ввійшло до складу наземних і морських экосистем золовым і водним шляхом. Промислове виробництво пестицидів супроводжується появою великої кількості побічних продуктів, що забруднюють стічні води. У водному середовищі частіше інших зустрічаються представники інсектицидів, фунгецидов і гербіцидів. Синтезовані інсектициди діляться на три основних групи: хлороорганические, фосфороорганические й карбонати.

Хлороорганические інсектициди одержують шляхом хлороирования ароматичних і гетероциклических рідких вуглеводнів. До них ставляться ДДТ і його похідні, у молекулах яких стійкість алифатических і ароматичних груп у спільній присутності зростає, усілякі хлоровані похідні хлородиена (элдрин). Ці речовини мають період напіврозпаду до декількох десятків років і дуже стійкі до биодеградации. У водному середовищі часто зустрічаються полихлорбифенилы - похідні ДДТ без алифатической частини, що нараховують 210 гомологів і ізомерів. За останні 40 0років використано більше 1, 2 млн. т. полихлорбифенилов у виробництві пластмас, барвників, трансформаторів, конденсаторів. Полихлорбифенилы ( ПХБ) попадають у навколишнє середовище в результаті скидань промислових стічних вод і спалювання твердих відходах на смітниках. Останнє джерело поставляє ПБХ в атмосферу, звідки вони з атмосферними опадами випадають в усі районах земнего кулі. Так у пробах снігу, узятих в Антарктиді, зміст ПБХ склало  0, 03 - 1, 2 кг. /л.

Синтетичні поверхнево-активні речовини.

Детергенти (СПАВШИ) ставляться до великої групи речовин, що знижують поверхневий натяг води. Вони входять до складу синтетичних мийних засобів ( СМС), широко застосовуваних у побуті й промисловості. Разом зі стічними водами СПАВШИ попадають у материкові води й морське середовище. СМС містять поліфосфати натрію, у яких розчинені детергенти, а також ряд додаткових інгредієнтів, токсичних для водних організмів: ароматизирующие речовини, отбеливающие реагенти (персульфати, пербораты), кальцинована сода, карбоксиметилцеллюлоза, силікати натрію. Залежно від природи й структури гідрофільної частини молекули СПАВШИ діляться на анионоактивные, катіоноактивні, амфотерні й неионогенные. Останні не утворять іонів у воді. Найпоширенішими серед СПАВШИ є анионоактивные речовини. На їхню частку доводиться більше 50% всіх вироблених у світі СПАВШИ. Присутність СПАВШИ в стічних водах промисловості пов'язане з використанням їх у таких процесах, як флотационное збагачення руд, поділ продуктів хімічних технологій, одержання полімерів, поліпшення умов буравлення нафтових і газових шпар, боротьба з корозією встаткування. У сільському господарстві СПАВШИ застосовується в складі пестицидів.

Сполуки з канцерогенними властивостями.

Канцерогенні речовини - це хімічно однорідні сполуки, що проявляють активність, що трансформує, і здатність викликати канцерогенні, тератогенные (порушення процесів ембріонального розвитку) або мутагенні зміни в організмах. Залежно від умов впливу вони можуть приводити до ингибированию росту, прискоренню старіння, порушенню індивідуального розвитку й зміні генофонду організмів. До речовин, що володіють канцерогенними властивостями, ставляться хлоровані алифатические вуглеводні, вінілхлорид, і особливо, поліциклічні ароматичні вуглеводні (ПАУ). . Максимальна кількість ПАУ в сучасних даних опадах Світового океану (більше 100 мкг/км маси сухої речовини) 0виявлено в тентонически активних зонах, підданим глибинному термічному впливу. Основні антропогенні джерела ПАУ в навколишнім середовищі - це пиролиз органічних речовин при спалюванні різних матеріалів, деревини й палива.

Важкі метали.

Важкі метали (ртуть, свинець, кадмій, цинк, мідь, миш'як, ) ставляться до числа розповсюджених і досить токсичних забруднюючих речовин. Вони широко застосовуються в різних промислових виробництвах, тому, незважаючи на очисні заходи, зміст сполуки важких металів у промислових стічних водах досить високе. Більші маси цих сполук надходять в океан через атмосферу. Для морських біоценозів найнебезпечніші ртуть, свинець і кадмій. Ртуть переноситься в океан з материковим стоком і через атмосферу. При вивітрюванні осадових і вивержених порід щорічно виділяється 3, 5 тис. т. ртуті. У складі атмосферного пилу втримується близько 121тис. т. 0ртуті, причому значна частина - антропогенного походження. Біля половини річного промислового виробництва цього металу ( 910 тис. т. /рік) різними шляхами попадає в океан. У районах, що забруднюються промисловими водами, концентрація ртуті в розчині й суспензіях сильно підвищується. При цьому деякі бактерії переводять хлориди у высокотоксичную міти-ртуть. Зараження морепродуктов неодноразово приводило до ртутного отруєння прибережного населення. ДО 1977 року налічувалося 2800 0жертв хвороби Миномата, причиною якої послужили відходи підприємство з виробництва хлорвінілу й ацетальдегіду, на яких як каталізатор використовувалася хлориста ртуть. Недостатньо очищені стічні води підприємств надходили в затоку Минамата. Свиний - типовий неуважний елемент, що втримується у всіх компонентах навколишнього середовища: у гірських породах, ґрунтах, природних водах, атмосфері, живих організмах. Нарешті, свиний активно розсіюється в навколишнє середовище в процесі господарської діяльності людини. Це викиди із промисловими й побутовими стоками, з димом і пилом промислових підприємств, з вихлопними газами двигунів внутрішнього згоряння. Міграційний потік свинцю з континенту в океан іде не тільки з річковими стоками, але й через атмосферу. З континентальним пилом океан одержує ( 20-30)*10^3 т. свинцю в рік.

Скидання відходів у море із цілю поховання (дампинг).

Багато країн, що мають вихід до моря, роблять морське поховання різних матеріалів і речовин, зокрема ґрунту, вийнятого при днопоглиблювальних роботах, бурового шлаків, відходів промисловості, будівельного сміття, твердих відходів, вибухових і хімічних речовин, радіоактивних відходів. Об'єм поховань склав близько 10% від всієї маси забруднюючих речовин, що надходять у Світовий океан. Підставою для дампинга в море служить можливість морського середовища до переробки великої кількості органічних і неорганічних речовин без особливого збитку води. Однак ця здатність не безмежна. Тому дампинг розглядається як змушена міра, тимчасова данина суспільства недосконалості технології. У шлаках промислових виробництв присутні різноманітні органічні речовини й сполуки важких металів. Побутове сміття в середньому містить ( на масу сухої речовини) 32-40% 0органічних речовин; 0,56% азоту; 0,44% фосфору; 0,155% цинку; 0, 085% свинцю; 0,001% ртуті; 0, 001% кадмію. Під час скидання проходженні матеріалу крізь стовп води, частина забруднюючих речовин переходить у розчин, змінюючи якість води, інша сорбируется частками суспензії й переходить у донні відкладення. Одночасно підвищується мутність води. Наявність органічних речовин чисто приводить до швидкої витрати кисню у воді й не їдко до його повного зникнення, розчиненню суспензій, нагромадженню металів у розчиненій формі, появі сірководню. Присутність великої кількості органічних речовин створює в ґрунтах стійке відбудовне середовище, у якій виникає особливий тип иловых вод, що містять сірководень, аміак, іони металів. Впливу матеріалів, що скидаються, у різному ступені піддаються організми бентосу й ін. У випадку утворення поверхневих плівок, що містять нафтові вуглеводні й СПАВШИ, порушується газообмін на границі повітря - вода. Забруднюючі речовини, що надходять у розчин, можуть акумулюватися в тканинах і органах гидробиантов і впливати на їх. Скидання матеріалів дампинга на дно й тривалу підвищену мутність доданої води приводить до загибелі від ядухи малорухомі форми бентосу. У риб, що вижили, молюсків і ракоподібних скорочується швидкість росту за рахунок погіршення умов харчування й подихи. Нерідко змінюється видова сполука даного співтовариства. При організації системи контролю за скиданнями відходів у море вирішальне значення має визначення районів дампинга, визначення динаміки забруднення морської води й донних відкладень. Для виявлення можливих об'ємів скидання в море необхідно проводити розрахунки всіх забруднюючих речовин у складі матеріального скидання.

Теплове забруднення.

Теплове забруднення поверхні водойм і прибережних морських акваторій виникає в результаті скидання нагрітих стічних вод електростанціями й деякими промисловими виробництвами. Скидання нагрітих вод у багатьох випадках спричиняється підвищення температури води у водоймах на 6-8 градусів Цельсия. Площа плям нагрітих вод у прибережних районах може досягати 30 кв. км. Більше стійка температурна стратифікація перешкоджає водообмену поверхневим і донним шаром. Розчинність кисню зменшується, а споживання його зростає, оскільки з ростом температури підсилюється активність аеробних бактерій, що розкладають органічну речовину. Підсилюється видова розмаїтість фітопланктону й всієї флори водоростей. На підставі узагальнення матеріалу можна зробити висновок , що ефекти антропогенного впливу на водне середовище проявляються на індивідуальному й популяционно-биоценотическом рівнях, і тривала дія забруднюючих речовин приводить до спрощення экосистемы.Список літератури

Р.Кэррингтон; Біологія моря; Ленінград; 1966 рік

Дитяча енциклопедія

В.У Тесль. “На перехрестях екології”. М.:Думка, 1985.