Охрана водных ресурсов

Введение

Воде принадлежит важнейшая роль в геологической истории земли и возникновении жизни на нашей планете, в образовании различных органических и неорганических соединений, в формировании климатических и погодных условий вокруг нас.

Вода также как и твердая оболочка земли, образует свою собственную самостоятельную оболочку - гидросферу. Гидросфера включает в себя все воды нашей планеты - поверхностные, находящиеся в глубине земной поверхности, реки, озера, почвенную влагу, ледники, подпочвенный слой льда и т.д. Так же находятся в связанном состоянии, входя в состав некоторых минералов и горных пород (гипс, некоторые формы кремнезёма и др.) Выход воды находящейся в более глубоких недрах мантии земли, предположительно дал начало гидросфере.

Вода является составляющей частью всех живых организмов, в большинстве своем состоящих больше чем наполовину из воды.

Все воды земли постоянно взаимодействуют между собой, поэтому в природных условиях в воде всегда содержаться различные химические вещества, органические соединения, механические примеси и газы. Воды, содержащие некоторые химические соединения применяются в лечебных целях.

Также в водах нашей планеты постоянно происходят физические, химические, и биологические процессы, которые всесторонне изменяют состав воды.

Из-за широкой распространенности воды и её роли в жизни людей и окружающей среды, она всегда считалась первоисточником жизни на земле. Учитывая важнейшую роль воды в природе и жизни человека, во всем мире уделяют огромное внимание проблеме охраны водных ресурсов планеты.

1.Значение воды для жизненных процессов на земле

Вода, окись водорода, является простейшим устойчивым в обычных условиях химическим соединением водорода с кислородом. Значение воды трудно оценить, так как без воды не существовало бы жизни на земле. Нельзя не воспользоваться отзывом В.И. Вернадского воде, приводимом в учебнике «Экология» , доктором сельскохозяйственных наук, профессором Международной академии аграрного образования Международной академии наук экологии и безопасности жизнедеятельности : « Вода стоит особняком в истории нашей планеты. Нет природного тела , которое могло бы сравниться с ней по влиянию на ход основных, самых грандиозных геологических процессов.»

1.1Роль воды в жизни человека

Для человека вода жизненно необходима. Он является главным потребителем воды на земле. С древних времен жизнь на земле возникала там, где была вода. Поскольку вода очень подвижна, она проникает повсюду: её встречаем на поверхности земли, в почве, на больших глубинах. Она находится в земной атмосфере в виде паров и облаков. Находящиеся в земной атмосфере водяные пары предохраняют нас , являясь фильтром, от солнечной радиации.

Благодаря широкой распространенности воды и её роли в жизни людей, она издавна считалась источником жизни. Очень долго существовало мнение , что вода является индивидуальным химическим элементом. Лишь в 1783 году французский ученый А. Лавуазье впервые сделал правильные выводы, что вода есть соединение водорода и кислорода.

Вода является определяющим фактором для климата на земле. Без воды не может происходить процесс фотосинтеза, а он, этот процесс является жизнеобразующим процессом. При фотосинтезе выделяется кислород в атмосферу, и это единственный источник кислорода. Все органические вещества биосферы являются продуктом фотосинтеза, когда растения используют световую энергию для соединения двуокиси углерода с водой.

Без воды не могут происходить биохимические и биофизические процессы, которые обеспечивают возможность жизни на планете. Вода участвует во всех биохимических процессах, происходящих в человеческом организме. Сам человек состоит на 65% из воды. Обезвоживание клеток организма приводит к неминуемой смерти. Человек является главным потребителем воды, используя её в личных целях, в промышленности, в сельском хозяйстве.

Вода распространяет на земле солнечную энергию, создает климат на планете, является творцом ежедневной погоды, собирателем тепла, необходимейшем условием жизни на земле.

1.2 Значение воды в жизни растений и животных

Большое влияние на жизненные процессы человека оказывает растительный и животный мир, окружающий его. Зеленые насаждения влияют на климатические условия планеты, служат поставщиком ценных продуктов питания, сырьем для промышленности, строительства. Растения без воды могут погибнуть. Лишь некоторые формы растительной жизни - семена, споры - могут длительное время обходиться без воды. . Так же , как и у человека, вода находится в растениях и в организме животных в связанном состоянии. Вода присутствует в жидкостях организма - межклеточных пространствах, лимфе , крови, пищеварительных соках. Присутствует вода и в соках растений. Растения создают на земле гумус, являющийся самой значительной частью почвы, благодаря которой почва становится плодородной. В тоже время вода поставляет для растений из почвы минеральные элементы, которые являются необходимыми для роста растений : это азот, фосфор, сера , а за частую и другие (железо, кобальт, магний , медь).

Растения в свою очередь передают полученные из почвы минеральные вещества животным в качестве корма. Животные, так же, как и растения, передают накопленные минеральные вещества почве после своего отмирания. Растительный и животный мир является поставщиком питания для человека, но ни растительный, ни животный мир не может существовать без воды.

1.3 Использование воды в промышленном и сельском хозяйстве

Вода является так же важнейшим веществом, применяемым в промышленности и сельском хозяйстве. Вода участвует в производстве в производстве кислорода, водорода, щелочей, кислот спирта и многих других важнейших химических продуктов. Она является необходимой составляющей при схватывании цемента, гипса, производстве и употреблении извести. Вода является энергоносителем (гидроэлектростанции) , теплоносителем (охлаждение водой, отопление паром), передает давление (гидравлические прессы, размывание грунта), применяется в атомной промышленности, горнодобывающей. Очевидно, нет такой отрасли промышленности, где бы не употреблялась вода.

Для сельского хозяйства вода является также необходимой составляющей, поскольку растения являются важнейшим пищевым ресурсом, для человека, вода необходима для обеспечения их роста. Растения так же служат кормовой базой для животных. Животноводство, зерноводство, овощеводство, мясная и молочная промышленность не могут существовать без воды. Огромное значение имеет вода для «почвенной» растительности - бактерий водорослей , отдельных видов грибов, которые играют большую роль в процессах образовании почвы и формирования её плодородия. Необходимо отметить так же значении воды для лесных насаждений, которые являются неотъемлемой частью жизни человека , имеющие защитные и эксплуатационные функции.

1.4 Использование минеральных вод в медицине

Особо хочется отметить лечебные свойства воды. На планете существует большое количество источников, воды которых являются целительными для организма человека. Эти воды обладают таким химическим составом, который очень трудно воспроизвести искусственным путем. Они характеризуются повышенным содержанием биологически активных компонентов или обладают специфическими физико-химическими свойствами. Реже в них содержатся органические компоненты. В зависимости физических свойств и химического состава минеральные воды используются , как наружное или внутреннее лечебное средство.

2.Загрязнение водных ресурсов

Цикл воды в биосфере, до развития цивилизации, был равновесным. Океан получал от рек столько воды, сколько расходовал на её испарение. Если в результате природных катаклизм не менялся климат, то не мелели реки и озера. С развитием цивилизации это цикл стал нарушаться. В результате использования воды для полива сельскохозяйственных культур , устройства искусственных водоемов, мелиоративных работ и много другого увеличилось испарение её с суши. Многие реки обмельчали и исчезли, исказилось водоснабжение биосферы, произошло сильное загрязнение водоемов. Загрязнения, поступающие в водную среду, классифицируются по-разному в зависимости подходов, критериев и задач. Обычно выделяют химические , физические и биологические загрязнения.

2.1Промышленные и химические загрязнения

Химические загрязнения представляют собой изменение естественных химических свойств воды за счет увеличения содержания в них вредных примесей, как неорганической (минеральные соли, кислоты, щелочи) , так и органической природы (нефть и нефтепродукты, пестициды и другое. )

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 1973-1984 гг. в США Институтом охраны окружающей среды и энергетики отмечено до 12 000 случаев 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 1970-1982 гг. в мире зарегистрировано 169 крупных аварий танкеров.

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.

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 физико-химические и гидробиологические условия в океане, но и на баланс кислорода в атмосфере.

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.

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.

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 полифосфаты 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 анионактивные, катионоактивные, амфотерные и неионогенные. Наиболее распространенными среди СПАВ являются анионактивные вещества. На их долю приходится около 50% всех производимых в мире СПАВ. Присутствие СПАВ в сточных водах промышленности связано с использованием технологий, получение полимеров, улучшение условий бурения нефтяных и газовых скважин, борьба с коррозией оборудования. В сельском хозяйстве СПАВ применяется в составе пестицидов.

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 (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, объединившись 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.

2.2Механические и физические загрязнения

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 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 доставляться 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.

2.3 Органические и биологические загрязнения.

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.

3. Охрана и очистка морей и океанов

Охрана морей и океанов должна проводиться 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 правовой документ, определяющий государств охранять морскую среду. Международная конвенция 1954 г. по предотвращению загрязнения моря нефтью была зарегистрирована ООН.

3.1Методы устранения последствий загрязнения

Водоемы загрязняются в основном в результате спуска в них сточных вод от промышленных предприятий и населенных пунктов. В результате сброса сточных вод изменяются физические свойства воды (повышается температура, уменьшается прозрачность, появляются окраска, привкусы, запахи); на поверхности водоема появляются плавающие вещества, а на дне образуется осадок; изменяется химический состав воды (увеличивается содержание органических и неорганических веществ, появляются токсичные вещества, уменьшается содержание кислорода, изменяется активная реакция среды и др.); изменяется качественный и количественный бактериальный состав, появляются болезнетворные бактерии. Загрязненные водоемы становятся непригодными для питьевого, а часто и для технического водоснабжения; теряют рыбохозяйственное значение и т.д. Методы, применяемые для очистки производственных и бытовых сточных вод, можно разделить на три группы: механические; физико-химические, биологические.
В комплекс очистных сооружений, как правило, входят сооружения механической очистки. В зависимости от требуемой степени очистки они могут дополняться сооружениями биологической либо физико-химической очистки, а при более высоких требованиях в состав очистных сооружений включаются сооружения глубокой очистки. Перед сбросом в водоем очищенные сточные воды обеззараживаются, образующийся на всех стадиях очистки осадок или избыточная биомасса поступает на сооружения по обработке осадка. Очищенные сточные воды могут направляться в оборотные системы водообеспечения промышленных предприятий, на сельскохозяйственные нужды или сбрасываться в водоем. Обработанный осадок может утилизироваться, уничтожаться или складироваться.

Механическая очистка применяется для выделения из сточных вод нерастворенных минеральных и органических примесей. Как правило, она является методом предварительной очистки и предназначена для подготовки сточных вод к биологическим или физико-химическим методам очистки. В результате механической очистки обеспечивается снижение взвешенных веществ до 90%, а органических веществ до 20%.

В состав сооружений механической очистки входят решетки, различного вида уловители, отстойники, фильтры. Песколовки применяются для выделения из сточных вод тяжелых минеральных примесей (в основном песка). Обезвоженный песок при надежном обеззараживании может быть использован при производстве дорожных работ и изготовлении строительных материалов.

Усреднители применяются для регулирования состава и расхода сточных вод. Усреднение достигается либо дифференцированием потока поступающей сточной воды, либо интенсивным перемешиванием отдельных стоков. Первичные отстойники применяются для выделения из сточных вод взвешенных веществ, которые под действием гравитационных сил оседают на дно отстойника, или всплывают на его поверхность. Для очистки сточных вод, содержащих нефть и нефтепродукты, при концентрациях более 100 мг/л применяют нефтеловушки. Эти сооружения представляют собой прямоугольные резервуары, в которых происходит разделение нефти и воды за счет разности их плотностей. Нефть и нефтепродукты всплывают на поверхность, собираются и удаляются из нефтеловушки на утилизацию. Биологическая очистка - широко применяемый на практике метод обработки бытовых и производственных сточных вод. В его основе лежит процесс биологического окисления органических соединений, содержащихся в сточных водах. Биологическое окисление осуществляется сообществом микроорганизмов, включающим множество различных бактерий, простейших и ряд более высокоорганизованных организмов-водорослей, грибов и т.д., связанных между собой в единый комплекс сложными взаимоотношениями (метабиоза, симбиоза и антагонизма).

Химические и физико-химические методы очистки играют значительную роль при обработке производственных сточных вод. Они применяются как самостоятельные, так и в сочетании с механическими и биологическими методами. Нейтрализация применяется для обработки производственных сточных вод многих отраслей промышленности, содержащих щелочи и кислоты. Нейтрализация сточных вод осуществляется с целью предупреждения коррозии материалов водоотводящих сетей и очистных сооружений, нарушения биохимических процессов в биологических окислителях и водоемах.

3.2 Охрана морей и океанов

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 открытым морем подразумеваются 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.

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 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 способны очищать море от плавающих нефтепродуктов и мусора вдоль побережья и на открытых морских рейдах при волнении до трех баллов и силе ветра до четырех балов.

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.

3.3 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 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.

4.Охрана водных ресурсов

Охрана водных ресурсов -- система юридических, организационных, экономических, технических и мелиоративных мер, направленных на предотвращение и устранение последствий загрязнения и истощения вод. В соответствии с Основами водного законодательства РФ и союзных республик все водные объекты подлежат охране от загрязнения, засорения и истощения, причиняющих вред здоровью населения, а также уменьшающих рыбные запасы, ухудшающих условия водоснабжения и вызывающих другие неблагоприятные явления из-за изменения физических, химических, биологических свойств воды, снижения их способности к естественному самоочищению, нарушения гидрологического и гидрогеологического режима вод.

4.1 Мероприятия по охране вод от загрязнения

Предприятия, организации и учреждения, деятельность которых влияет на состояние вод, обязаны осуществлять мероприятия, обеспечивающие охрану вод от загрязнения, а также улучшение их состояния и режима. Мероприятия, направленные на охрану вод, предусматриваются в государственных планах развития народного хозяйства.

Сброс в водные объекты производственных, бытовых и других видов отходов и отбросов (за исключением сточных вод) запрещается. Владельцы средств водного транспорта, трубопроводов, плавучих и других сооружений на водных объектах, лесосплавляющие и другие организации обязаны не допускать загрязнения и засорения вод вследствие потерь масел, древесных, химических, нефтяных и других продуктов. Не допускается загрязнение и засорение поверхности водосборов, ледяного покрова водоемов различными отходами и отбросами, а также нефтяными и химическими продуктами, смыв которых ухудшает качество вод.

Предприятиям и учреждениям государственным банком предоставляются долгосрочные и краткосрочные займы на строительство, реконструкцию и ремонт городских и промышленных канализационных систем, оборотных систем водоснабжения и других объектов водоохранного значения. Для экономии воды, забираемой из источников, разрабатывают нормы водопотребления и водоотведения для всех отраслей промышленного и сельскохозяйственного производства.

В целях охраны вод от засорения запрещается сброс в водные объекты и захоронение в них производственных, бытовых и других отходов (ст. 96 ВК РФ). Запрещается захоронение и сброс радиоактивных и токсичных веществ (материалов) в водные объекты, а также проведение на водных объектах работ, при которых используется ядерная и иные виды технологий, сопровождающихся выделением радиоактивных и токсичных веществ.

4.2 Правовые природоохранные меры

Правовая охрана вод - это система закрепленных законом мер, направленных на предотвращение их загрязнения, засорения и истощения. Загрязнением или засорением водное законодательство признает ухудшение качества вод в результате сброса в водные объекты или поступления в них иным способом вредных веществ (загрязнение) либо предметов или взвешенных частиц (засорение). Истощение вод - устойчивое сокращение их объема (ст. 1 Водного кодекса РФ).

Закон устанавливает обязанности водопользователей принимать меры к сокращению расхода воды, прекращению сброса сточных вод путем совершенствования технологии производства и схем водоснабжения (применения безводных технологических процессов, воздушного охлаждения, замкнутых систем технического водоснабжения и др.) (ст. 98, 105 Водного кодекса РФ).

Водным кодексом РФ регулируются также вопросы аварийного загрязнения вод в результате залповых сбросов вредных веществ, определяются понятия зон чрезвычайной экологической ситуации и экологического бедствия на водных объектах (ст. 97, 116 ВК РФ), предусматриваются меры предупреждения и ликвидации последствий вредного воздействия вод (наводнений, затоплений, разрушения берегов, плотин и т. д., заболачивания и засоления земель, эрозии почв, селей и др.).

Законодательством предусмотрено создание различных категорий особо охраняемых водных объектов - природных экосистем, имеющих особое природоохранное, научное, культурное, эстетическое, рекреационное и оздоровительное значение, которые полностью или частично, постоянно или временно изымаются из хозяйственной деятельности. Это могут быть участки внутренних морских вод, водно-болотные угодья, водотоки и водоемы, отнесенные к уникальным природным ландшафтам, зоны охраны истока или устья водных объектов, места нереста ценных видов рыб и др.

Органы, регулирующие использование вод и осуществляющие их охрану, имеют право налагать штрафы на руководителей предприятий и отдельных лиц за нарушение правил охраны, закрывать отдельные цеха или целые предприятия, сточные воды которых загрязняют водные объекты.

Заключение

Все воды земли находятся в тесной связи с литосферой, атмосферой и живым веществом биосферы. Последние десятилетия знаменуются усилением антропогенового воздействия на водные ресурсы планеты. Из-за загрязнения вызываемого стоками начинаются различные биогенные мутации. Загрязнение водных ресурсов земли стало важнейшей международной проблемой, а необходимость охраны водной среды от загрязнений диктуется требованиями рационального использования природных ресурсов. Охрана природы, и водных ресурсов в частности, - задача нашего века, проблема ставшая социальной. Для решения проблем, связанных с загрязнением вод требуются целенаправленные и продуманные действия по улучшению положения.

Стоит задуматься, неужели нам не дорога собственная жизнь, которую мы беспощадно, незаметно для себя губим. А объем загрязнений водоемов с каждым кодом увеличивается во много раз. Так как водные ресурсы играют главнейшую роль в жизнедеятельности человека, а этот человек, понимая всю их важность для своей жизнедеятельности, продолжает их загрязнять, то начинать любить и бережно относиться, к ним нужно учить с самого детства.