Размещено на http://www.allbest.ru/

Проблемы мирового океана

Две трети поверхности Земли покрыто водой! Вода - второе по важности вещество на Земле, после кислорода. Без воды, человек может прожить всего три дня. Во взрослом человеке примерно 78% жидкости. Вода необходима для развития растений, воспроизводящих кислород, животных, которые этот кислород потребляют и людей, которые всё портят. Одна из убедительнейших теорий о происхождении жизни на Земле гласит, что «жизнь вышла из воды» т.е. простейшие организмы, образовавшиеся именно в воде, в процессе эволюции стали более организованными существами. Эта теория вызывает доверие у учёных разных стран, хотя некоторые придерживаются других мнений.

Что такое мировой океан?

Судя по фотографиям, сделанным из космоса, нашей планете больше подошло бы название «Океан». 70,8% всей поверхности Земли покрыто водой. Как известно на Земле 3 основных океана Тихий, атлантический и Индийский, но антарктические и арктические воды тоже считаются океанами. Причём Тихий океан по своей площади превосходит все материки вместе взятые. Эти 5 океанов представляют собой не обособленные водные бассейны, а единый океанический массив с условными границами.

Океан всегда кормил людей, с незапамятных времён человек ловил рыбу ракообразных, собирал водоросли, моллюсков. О том, как вели промысел рыбаки в древности, рассказывают нам наскальные изображения, рисунки и литературные источники. Удивительно, что в своей основе методы и орудия прибрежного лова почти не изменились. Теперь, правда, с развитием всевозможных траулеров и методов сохранения улова, добыча рыбы ведётся не только у побережья. Так, в холодных водах северной Атлантики ведётся беспрерывный лов сельди - одной из самых питательных рыб. Треска - второй по важности объект промышленного рыболовства в Северной Европе. Южнее - наиболее важное значение имеют рыбы: макрель (родственная тунцу), морской язык и камбала. Это только несколько рыб из того множества морских животных, которые ловит человек.

Но человек не сумел сохранить девственность Мирового океана, поэтому возникают различные проблемы, связанные с Мировым океаном.

Аварийные ситуации, слив за борт танкерами промывочных и балластных вод, всё это обуславливает присутствие постоянных долей загрязнения на трасах морских путей. Наибольшие потери нефти связаны с её транспортировкой из районов добычи. Из-за незначительных утечек ежегодно теряется 10,1 млн.т. нефти. Большие массы нефти поступают в моря по рекам, с бытовыми и ливневыми стоками. Попадая в морскую среду, нефть сначала растекается в виде плёнки, образуя слои различной мощности. Нефтяная плёнка изменяет состав спектра и интенсивность проникновения в воду света. Смешиваясь с водой, нефть образует эмульсию двух типов: прямую «нефть в воде» и обратную «вода в нефти». Прямые эмульсии, составленные капельками нефти диаметром до 10,5 мкм, менее устойчивы и характерны для нефти, содержащей поверхностно активные вещества. При удалении летучих фракций, нефть образует вязкие обратные эмульсии, которые могут сохраняться на поверхности, переноситься течением, выбрасываться на берег и оседать не дно. Только 1 т. нефти способна покрыть до 12 км2 поверхности моря.

В целях предотвращения утечек нефти совершенствуются конструкции нефтеналивных судов. Многие современные танкеры имеют двойное дно. При повреждении одного из них нефть не выльется, ее задержит вторая оболочка.

После сбора нефти сорбентами или механическими средствами на поверхности воды всегда остается тонкая пленка, которую можно удалить путем разбрызгивания разлагающих ее химических препаратов. Но при этом эти вещества должны быть биологически безопасны.

В апреле 1977 г. в Северном море в 270 км от норвежского города Ставангер на крупнейшей платформе норвежских разработок нефтяного месторождения вырвался фонтан нефти высотой в 60 м. Больше недели понадобилось, чтобы перекрыть нефтяной фонтан. За это время в воды Северного моря было выброшено 25 тыс. т. нефти. Площадь нефтяного пятна достигла 4000 км2. Попытки собрать нефть с поверхности воды продемонстрировали почти полную беспомощность находящейся на вооружении нефтедобывающих компаний техники по удалению нефтяных пятен. С помощью своеобразных "пылесосов" с поверхности моря удалось собрать всего лишь 800 т нефти. Большая часть разлитой нефти затонула и будет еще долго отравлять придонную флору и фауну Северного моря. Авария поставила под угрозу излюбленные места развития сельди и потомства скумбрии, которая нерестится в этих местах. По мнению некоторых ученых, воздействие катастрофы должно было сказываться по меньшей мере в течение трех лет.

В 1989 г. танкер «Экссон Вальдес» сел на мель в районе Аляски, и нефтяное пятно в результате разлива почти 11 млн. галлонов (ок. 50 тыс. т) нефти растянулось на 1600 км вдоль побережья. Только по делу об уголовной ответственности суд обязал владельца судна -- нефтяную компанию «Экссон мобил» -- выплатить штату Аляска 150 млн. долл., самый крупный экологический штраф в истории. Из этой суммы суд простил компании 125 млн. в признание её участия в ликвидации последствий катастрофы, но ещё 100 млн. «Экссон» заплатил за ущерб природе и 900 млн. в течение 10 лет по гражданским искам. Хотя последняя выплата федеральным и аляскинским властям состоялась в сентябре 2001 г. до 2006 г. правительство может подать иск ещё на сумму до 100 млн., если обнаружатся экологические последствия, которые нельзя было предусмотреть во время суда. Огромную сумму составляют также претензии компаний и частных лиц, по многим из которых тяжба длится до сих пор.

Пестициды

Мировое производство пестицидов достигает 200 тыс. в год. Относительная химическая устойчивость, а также характер распространения способствовали их поступлению в моря и океаны в больших объёмах. Постоянное накопление в воде хлорорганических веществ представляет серьёзную угрозу для жизни людей. Установлено, что существует определённое 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.

Синтетические поверхностноактивные вещества

Детергенты (СПАВ) относятся к обширной группе веществ, понижающих поверхностное натяжение воды. Они входит в состав синтетических моющих средств (СМС), широко применяемых в быту и промышленности. Вместе со сточными водами СПАВ попадают в материковые воды и морскую среду. Присутствие СПАВ в сточных водах промышленности связано с использованием их в таких процессах, как флотационное обогащение руд, разделение продуктов химических технологий, получение полимеров, улучшение условий бурения нефтяных и газовых скважин, борьба с коррозией оборудования. В сельском хозяйстве СПАВ применяется в составе пестицидов.

Тяжелые металлы

Тяжелые металлы (ртуть, свинец, кадмий, цинк, медь, мышьяк) относятся к числу распространенных и весьма токсичных загрязняющих веществ. Они широко применяются в различных промышленных производствах, поэтому, несмотря на очистные мероприятия, содержание соединения тяжелых металлов в промышленных сточных водах довольно высокое. Большие массы этих соединений поступают в океан через атмосферу. Для морских биоценозов наиболее опасны ртуть, свинец и кадмий. Ртуть переносится в океан с материковым стоком и через атмосферу. При выветривании осадочных и изверженных пород ежегодно выделяется 13,5 1тыс.т. ртути. В составе атмосферной пыли содержится около 112 тыс.т. ртути, причем значительная часть антропогенного происхождения. Около половины годового промышленного производства этого металла (1910 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 метилртуть. Заражение морепродуктов неоднократно приводило к ртутному отравлению прибрежного населения.

Владельцы расположенного в небольшом японском городке Мина-мате (остров Кюсю) химического комбината в безудержной погоне за прибылью долгие годы сбрасывали в океан сточные воды комбината, насыщенные ртутью. В результате прибрежные воды и рыбы оказались отравленными ею. Питание отравленной рыбой привело к гибели десятков местных жителей, сотни людей получили тяжелые психопаралитические заболевания. В июле 1972 г. специальная комиссия официально подтвердила 231 случай заболеваний, в том числе 59 случаев со смертельным исходом. Четыре месяца спустя эта цифра увеличилась до 292. Ко времени, когда суд вынес свое заключение о причине заболевания, официально признанных больными было уже 370 человек. В марте 1973 г. их количество увеличилось до 397, а к настоящему времени оно достигло 602 человека, из которых 79 умерли. Минамата стала подлинной "промышленной Хиросимой" Японии, а термин "болезнь Минаматы" широко применяется теперь в медицине для обозначения отравления людей промышленными отходами. Трагедия Минаматы еще раз напоминает людям, к чему может привести бездумное, хищническое отношение человека к окружающей его природной среде.

Свинец типичный рассеянный элемент, содержащийся во всех компонентах окружающей среды: в горных породах, почвах, природных водах, атмосфере, живых организмах. Наконец, свинец активно рассеивается в окружающую среду в процессе хозяйственной деятельности человека. Это выбросы с промышленными и бытовыми стоками, с дымом и пылью промышленных предприятий, с выхлопными газами двигателей внутреннего сгорания. Миграционный поток свинца с континента в океан идет не только с речными стоками, но и через атмосферу. С континентальной пылью океан получает 12030 т. свинца в год.

Сброс отходов в море с целью захоронения (дампинг)

Многие страны, имеющие выход к морю, производят морское захоронение различных материалов и веществ, в частности грунта, вынутого при дноуглубительных работах, бурового шлака, отходов промышленности, строительного мусора, твердых отходов, взрывчатых и химических веществ, радиоактивных отходов. Объем захоронений составил около 10% от всей массы загрязняющих веществ, поступающих в Мировой океан. Основанием для дампинга в море служит возможность морской среды к переработке большого количества органических и неорганических веществ без особого ущерба воды. Однако эта способность не беспредельна. Присутствие большого количества органических веществ создает в грунтах устойчивую восстановительную среду, в которой возникает особый тип иловых вод, содержащих сероводород, аммиак, ионы металлов. Воздействию сбрасываемых материалов в разной степени подвергаются организмы бентоса и др. В случае образования поверхностных пленок, содержащих нефтяные углеводороды и СПАВ, нарушается газообмен на границе воздух вода. Загрязняющие вещества, поступающие в раствор, могут аккумулироваться в тканях и органах гидробионтов и оказывать токсическое воздействие на них. Сброс материалов дампинга на дно и длительная повышенная мутность придонной воды приводит к гибели от удушья малоподвижные формы бентоса. У выживших рыб, моллюсков и ракообразных сокращается скорость роста за счет ухудшения условий питания и дыхания. Нередко изменяется видовой состав данного сообщества. При организации системы контроля за сбросами отходов в море решающее значение имеет определение районов дампинга, определение динамики загрязнения морской воды и донных отложений. Для выявления возможных объемов сброса в море необходимо проводить расчеты всех загрязняющих веществ в составе материального сброса.

Истребление морских животных

мировой океан загрязнение нефть

За последние 100 лет в Мировом океане добыто более 2,1 миллиона китов. Для регулирования и ограничения китобойного промысла в 1964 году была создана Международная китобойная комиссия, включавшая представителей 20 стран. По принятым правилам международного соглашения запрещена охота на некоторые виды китов. В 1972 году английский исследователь Н.А. Макентош подсчитал, что в Антарктике запасы фанвалов (вид китов) уменьшились в 5 раз, синих в 25, а горбатых в 30 раз. Все это свидетельствует о том, что действительной мерой спасения китов был бы общий запрет китобойного промысла. Ученые посчитали, что для восстановления антарктических стад синих китов до 150 тысяч голов потребуется минимум 50 лет, а для роста стада горбатых китов до 27 тысяч голов минимум 60 лет. Эти сведения только о китах, а теперь представьте себе, сколько каждый день гибнет других морских животных: тюленей, морских котиков, рыбы... Часть их истребляется, часть умирает от экологической загрязненности. Многие виды морских животных потеряны для нас навсегда...

Минеральное, органическое, бактериальное и биологическое загрязнения Мирового океана

Минеральные загрязнения обычно представлены песком, глинистыми частицами, частицами руды, шлака, минеральных солей, растворами кислот, щелочей и др.

Органические загрязнения подразделяются по происхождению на растительные и животные. Загрязнения вызываются остатками растений, плодов, овощей и злаков, растительного масла и др. Загрязнения животного происхождения - это физиологичесичной обработки шерсти, меховые производства, биофабрики, предприятия микробиологической промышленности и др.

Тепловое загрязнение водных ресурсов

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 обусловливает повышение температуры воды в водоемах на 6-8 градусов Цельсия. Площадь пятен нагретых вод в прибрежных районах может достигать 30 кв. км. 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.

Сточные воды промышленных предприятий

Но вместе с нефтепродуктами в океан буквально вываливаются сотни и тысячи тонн ртути, меди, свинца, соединений, входящих в состав применяемых в сельскохозяйственной практике химических веществ и просто бытовых отходов. В некоторых странах под давлением общественности приняты законы, запрещающие выброс неочищенных стоков во внутренние водоемы - реки, озера и т.д. Чтобы не нести "лишних расходов" расходов на устройство необходимых сооружений, монополии нашли удобный для себя выход. Они сооружают отводные каналы, несущие сточные воды прямо... к морю, не щадят при этом и курортов: в Ницце был прорыт канал длиной 450 м, в Каннах - 1200. И закон не нарушен, и затраты - сущая безделица... В результате, например, воды у побережья Бретани, полуострова на северо-западе Франции, омываемого волнами Ла-Манша и Атлантического океана превратились в кладбище для живых организмов.

На огромных песчаных пляжах северного побережья Средиземного моря безлюдно стало даже в разгар курортного сезона: щиты предупреждают о том, что вода опасна для купания.

Сброс отходов привел к массовой гибели обитателей океана. Основными источниками загрязнения водоемов служат предприятия черной и цветной металлургии, химической и нефтехимической, целлюлозно-бумажной, легкой промышленности.

Сточные воды загрязнены минеральными веществами, солями тяжелых металлов (медь, свинец, цинк, никель, ртуть и др.), мышьяком, хлоридами и др.

Шумовое загрязнение

Повышение уровня шума в океанах представляет опасность для китов и дельфинов, которые используют звук для общения и поиска пищи. Эту проблему сегодня обсудили международные эксперты на встрече в Риме, которая проходит под эгидой Программы ООН по защите окружающей среды (ЮНЕП).

Основные источники шума в океане -- морской транспорт, нефтяные и газовые промыслы, а также военные радары. Эксперты утверждают, что повышение уровня шума вызывает потерю слуха у китов и дельфинов, в результате чего они выбрасываются на сушу и погибают. Шум в океане мешает животным нормально общаться друг с другом и охотиться.

Участники девятой встречи Альянса организаций по защите дикой природы, которая проходит в рамках Программы ООН по защите окружающей среды, призвали государства издать рекомендации по поводу снижения уровня шумов, издаваемых судами, и ужесточить законодательство по ведению сейсморазведки нефти и газа, а также по использованию вооруженными силами гидроакустических систем.

Они также призвали правительства и частный сектор использовать менее шумные корабельные двигатели.

Охрана морских и прибрежных вод

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

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

В первом поясе санитарной зоны не допускается превышение установленных нормативных показателей микробного и химического загрязнения в результате спуска сточных вод. Второй пояс зоны санитарной охраны предназначается для предотвращения загрязнения района водоиспользования и первого пояса санитарной охраны в результате сбросов с морских судов и промышленных объектов.

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

При исследованиях, разведке и разработке естественных богатств континентального шельфа запрещаются промышленные и бытовые сбросы сточных вод, загрязнение вод радиоактивными веществами и другими отходами производства.

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

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

Места для размещения морских буровых платформ выбираются в соответствии с правилами санитарной охраны прибрежных вод.

Перед началом освоения скважина оборудуется герметичными устьевыми устройствами для сбора и ликвидации отходов - ёмкостью для сбора жидкостей и блоком для сжигания твёрдых отходов. При отсутствии таких устройств отходы увозятся или откачиваются на сборные пункты. Средства сбора и транспортировки должны исключать попадание отходов в море.

Контроль за уровнем загрязнения морей

Контроль за уровнем загрязнения морей осуществляется по следующим направлениям:

· Физические, химические и гидробиологические показатели загрязнения вод и донных отложений, особенно в курортно-оздоровительных зонах и рыбохозяйственных зонах, а также на участке морей, подвергающихся интенсивному воздействию.

· Баланс загрязняющих веществ в морях и их отдельных частях с учётом процессов, протекающих на границе раздела «атмосфера-вода», разложение и трансформация загрязняющих веществ и накопление их в донных отложениях.

· Закономерности пространственных и временных изменений концентрации загрязняющих веществ, зависимость этих изменений от естественных циркуляционных процессов, гидрометирологического режима и особенностей хозяйственной деятельности. При этом учитываются изменения температуры воды, течения, скорость и направление ветров, уровень выпавших осадков и др.

Сеть локальных пунктов наблюдения позволяет оперативно определять поля загрязнения. Пункты или морские станции наблюдения за уровнем загрязнения подразделяются на три категории:

1. морские станции I категории предназначены для оперативного выявления высоких уровней загрязнения в наиболее загрязненных зонах вблизи источников сброса и информировании об этом.

2. морские станции II категории служат для определения уровня загрязнения и тенденций их изменчивости в наиболее загрязненных районах города, в портах, прибрежных водах морей и устьях рек, бухтах, заливах, а также в местах расположения промышленных комплексов, добычи полезных ископаемых, стоков с сельскохозяйственных угодий, интенсивного судоходства и районах, имеющих культурно-оздоровительное и рыбохозяйственное значение.

3. морские станции III категории отслеживают фоновые уровни загрязнения и их сезонную изменчивость.

Самоочищение водоёмов

Факторы самоочищения водоемов можно разделить на 3 группы.

1. Физические. Интенсивное течение рек обеспечивает хорошее перемешивание и снижение концентраций вредных веществ и организмов (а, как известно, с небольшими концентрациями природа справляется сама). Оседание в воде нерастворимых осадков, а также отстаивание загрязненных вод. Важным физическим фактором является ультрафиолетовое излучение Солнца, благодаря которому происходит обеззараживание воды, т.к. ультрафиолетовые лучи губительны для различных микробов, бактерий, вирусов и пр. некоторые вредные вещества испаряются.

2. Химические. Главным образом, это окисление органических и неорганических веществ. В значительной степени способствует самоочищению гидролиз.

3. Биологические. Главным фактором самоочищения многих водоемов являются моллюски-фильтраторы (гребешки, беззубки, мидии), а также различные бактерии, грибы и пр. организмы. Фильтраторы пропускают через себя массы воды (при помощи фильтрующих приспособлений ротового аппарата), используя отцеженные мелкие планктонные организмы для питания. Но при этом отфильтровываются и прочие вещества, что существенно способствует самоочищению водоемов. Однако высокая концентрация вредных веществ (особенно химикатов) ведет к гибели природных экологов, поэтому надо заботиться о снижении концентрации выбросов. Способствуют самоочищению водоемов и водоросли, правда, некоторые из них (сине-зеленые) сами загрязняют водоемы, насыщая их сероводородом и др.

Очистка сточных вод

Для очистки промышленных стоков сложного состава применяется электролитический (физический) способ. При этом электрический ток пропускается через промстоки, что приводит к выпадению в осадок большинства загрязняющих веществ. Химический метод заключается в том, что в стоки грязных вод вносятся реагенты, которые вступают в реакцию с растворенными и нерастворенными загрязняющими веществами, способствуя выпадению их в осадок. От несложных примесей можно избавиться механическим путем - простым фильтрованием. Значительно снижает образование отходов переработка сырья на комбинатах, где отходов, как таковых, нет или очень мало, т.к. практически всё используется в том или ином производстве.

Методы очистки бытовых сточных вод подразделяются на механические и биологические. При механической очистке происходит разделение их жидкой и твердой фаз, для чего применяются решётки, песколовки, различные отстойники, песчаные и пр. фильтры. Жидкая часть сточных вод подвергается биологической очистке. В неё селят микроорганизмы (инфузории-туфельки, коловратки и др.), а к самим отстойникам подведены аэротенки для подачи кислорода и ускорения процесса переработки. После этого смесь попадает во вторичные отстойники, в которых оседает переработанный ил, а вода отфильтровывается и уходит на хлорирование, нейтрализацию и далее на поля или в водоемы. Переработанный ил является прекраснейшим органическим удобрением.

Заключение

Тысячелетиями человек жил, работал, развивался, но он не подозревал, что, возможно, настанет день, когда станет трудно дышать, а может и невозможно, дышать чистым воздухом, пить чистую воду, выращивать что-либо на земле, так как воздух загрязнен, вода отравлена, почва заражена радиацией или др. химическими веществами. Но многое изменилось с тех пор. И в нашем веке это вполне реальная угроза, и не многие люди осознают это. Такие люди владельцы крупных заводов, нефтегазодобывающей промышленности, думают только о себе, о своём кошельке. Они пренебрегают правилами безопасности, игнорируют требования экологической полиции, GREANPEACE-а, порой им бывает неохота или лень купить новые фильтры для промышленных стоков, газов, загрязняющих атмосферу. А какой может быть вывод? Ещё один Чернобыль, если не хуже. Так что, может, нам следует задуматься над этим?

Каждый человек должен осознавать, что Человечество на грани гибели, и выживем мы или нет - заслуга каждого из нас.

Приложение

Исследование Северного моря показало, что около 65 % обнаруженных там загрязняющих веществ были принесены реками. Ещё 25 % загрязнителей поступили из атмосферы (включая 7000 т свинца от выхлопов автомобилей), 1 % -- от прямых сбросов (в основном сточные воды), а остальное -- от сливов и сбросов отходов с судов.

Размещено на Allbest.ru