Велика тихоокеанська пляма сміття

Размещено на http://www.allbest.ru/

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ

«КИЇВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ»

ФАКУЛЬТЕТ ІНФОРМАТИКИ ТА ОБЧИСЛЮВАЛЬНОЇ ТЕХНІКИ

Реферат

Основи сталого розвитку суспільства

Велика тихоокеанська пляма сміття

Петров Артем Сергійович

група ІК-81

Перевірила:

Джигирей І.М.

Київ 2013

Зміст

Вступ

1. Передісторія проблеми

2. Вплив на біосферу

2.1 Складові океанічного сміття

2.2 Вплив пластику на людину

2.3 Забруднення берегових територій

3. Ліквідації плями

Висновки

Список використаних джерел

екологічний сміття біосфера

Вступ

"Людству необхідно якомога швидше вирішити дилему: або воно зробить так, що в біосфері буде менше забруднюючих речовин, або біосфера розвиватиметься таким чином, що в ній стане менше людей"

Дж. Баттон

Засмічення довкілля на сьогодні є однією із ключових екологічних проблем в Україні та світі. Мова йде про перетворення значних територій на місця масового скупчення сміття, а також про локальне засмічення природних об'єктів і зон проживання людини.

Загострення цієї проблеми визначається багатьма факторами -- це чинники економічні, політичні й соціальні, ті, що стосуються людської поведінки та свідомості. Пляма сміття, що дрейфує в Тихому океані, періодично затоплює новими порціями відходів узбережжя незалежно від ступеня економічного розвитку країн. В Україні ж, попри відсутність видимого безпосереднього зв'язку з Тихим океаном, невідповідність кількості неорганічних відходів розмірам їх переробки створює своєю чергою схожу загрозу -- загрозу “затоплення” території країни сміттям із відповідними наслідками для живої природи та життя людини. Дослідженням процесів, що відбуваються у скупченні сміття в Тихому океані, почали займатися нещодавно. Найпомітнішими є дослідження Ч. Мура, який регулярно організовує експедиції в зону стихійного лиха, Г. Латтіна, К. Боергера, А. Зеллерса та ін.. Природу розпаду пластику в умовах океану та вплив цього процесу на живі організми наразі активно вивчають Ж. Франекер, П. Райян, С. Свон, Р. Томпсон та ін.[1].

Вплив плями сміття на біосферу настільки масштабний, що актуальність проблеми вже не потребує роз`яснень. Суспензія з пластикових частинок нагадує зоопланктон, і медузи або риби можуть прийняти їх за їжу. Велика кількість довговічного пластику (кришки і кільця від пляшок, одноразові запальнички) опиняється в шлунках морських птахів і тварин, зокрема, морських черепах та чорноногих альбатросів.

З наростаючими темпами використання пластику людством дана пляма загрожує постійними викидами пластику на більшість берегових територій Тихого океану, повним винищенням деяких видів тварин та постійним отруєнням всього харчового ланцюга, включаючи людину. Саме тому ця проблема потребує якнайскорішого розв'язання.

1. Передісторія проблеми

Бурхливий розвиток промисловості в післявоєнні роки у США, що вже реабілітувалися після Великої депресії, був спрямований на розвиток товарів широкого вжитку. Відтоді проблема сміття постає як одна з ключових у спектрі екологічних негараздів планети.

У 1997 р. Ч. Мур у так званому “Північно-Тихоокеанському коловороті” виявив найбільше сміттєзвалище на планеті [1]. Оцінки його розмірів варіюються від подвоєної площі штату

Техас до подвоєної площі США. Точно оцінити площу плями неможливо, адже основну її частину становить пластик, що залягає безпосередньо під поверхнею води, і з супутника “суп” не видно. Його можна побачити тільки з носа корабля.

80 % сміття потрапляє у воду з суші. Пластик, що потрапив у воду біля берегів Японії, з течією Куросіво за рік опиняється в самому центрі Тихого океану. Американське сміття, змите з узбережжя поблизу Сан-Франциско та підхоплене Каліфорнійською течією, спершу пливе на південь до широти мексиканського міста Кабо Сан-Лукас, де потрапляє у Північно-екваторіальну течію та відноситься в район Гавайських островів. Протягом десяти років японське сміття потрапляє до так званої “східної плями сміття”, а американське забруднює узбережжя Філіппін. Протягом двадцяти років вся область Тихого океану, охоплена Північно-Тихоокеанською коловою течією, перетворюється на зону акумуляції сміття. Процес триває протягом останніх 60 років, починаючи з Другої світової війни, коли розпочалося масове виробництво пластику. Смуга “супу” розпочинається від точки приблизно в 500 морських милях від узбережжя Каліфорнії та через північну частину Тихого океану повз Гаваї тягнеться до Японії. Найпоширеніша оцінка площі -- 10 млн квадратних миль (Рис. 1)[8].

Рис. 1 Розташування плями сміття у Тихому океані

Ця величезна купа плавучого сміття - фактично найбільше звалище планети - тримається на одному місці під впливом підводних течій, які мають завихрення. Смуга “супу” тягнеться від точки приблизно в 500 морських милях від узбережжя Каліфорнії через північну частину Тихого океану повз Гаваї і ледве не досягає віддаленої Японії.

Тут розташований потужний Північно-Тихоокеанський субтропічний вир, утворений в точці зустрічі течії Куросио, північних пасатних течій і Міжпасатними протитечіями. Північно-Тихоокеанський вир - це свого роду пустеля в Світовому океані, куди з усіх кінців світу століттями зноситься найрізноманітніший непотріб - водорості, трупи тварин, деревина, уламки кораблів. Це справжнє мертве море. Через велику кількість гниючої маси вода в цьому районі насичена сірководнем, тому Північно-Тихоокеанський вир вкрай бідний життям - тут немає ні великих промислових риб, ні ссавців, ні птахів. Нікого, крім колоній зоопланктону. Тому сюди не заходять і промислові судна, навіть військові і торгові кораблі намагаються обходити стороною це місце, де майже завжди панує високий атмосферний тиск і смердючий штиль. З початку 50-х років минулого століття до гниючих водоростей додалися пластикові пакети, пляшки та упаковка. [2]

Рис. 2 Розташування 6-ти основних океанічних плям сміття

Американський океанолог Чарлз Мур - першовідкривач цієї “великої тихоокеанської сміттєвої плями”, воно ж “круговорот-смітник”, вважає, що в цьому регіоні кружляють близько 100 млн тонн плавучого непотребу. Маркус Еріксен, директор з науки Algalita морських досліджень (США), заснованого Муром, сказав вчора: » Спочатку люди припускали, що це острів з пластикового сміття, по якому мало не можна ходити Це уявлення неточне. За консистенцією пляма дуже схожа на суп з пластика. Воно просто безмежне - за площею, мабуть, удвічі перевищує континентальну частину США “. Історія відкриття сміттєвої плями Муром досить цікава:

14 років тому молодий плейбой і яхтсмен Чарльз Мур, син багатого хімічного магната, вирішив після сесії в Каліфорнійському університеті відпочити на Гавайських островах. Заодно Чарльз вирішив випробувати в океані і свою нову яхту. Заради економії часу поплив навпростець. А через кілька днів Чарльз зрозумів, що заплив на смітник.

«Протягом тижня всякий раз, коли я виходив на палубу, повз плив якийсь пластиковий непотріб, - писав Мур у своїй книзі “Пластмаси назавжди” - Я не міг повірити своїм очам: як ми могли запакостити таку величезну акваторію? По цьому смітнику мені довелося плисти день за днем, і кінця їй не було видно … » [2]

Але загалом і в цілому проблему намагаються «не помічати». Звалище ж не схожа на звичайний острів, по своїй консистенції вона нагадує «суп» - фрагменти пластику плавають у воді на глибині від одного до сотні метрів. Крім того, більше 70 відсотків всього потрапляє сюди пластика опускається в придонні шари, так що ми навіть в точності не уявляємо собі, скільки там може зібратися мотлоху. Оскільки пластик прозорий і залягає прямо під поверхнею води, то з супутника «поліетиленове море» побачити не можна. Сміття можна помітити тільки з носа корабля або занурившись у воду з аквалангом. Але морські судна бувають в цьому районі нечасто, адже ще з часів вітрильного флоту все капітани кораблів прокладали маршрути в стороні від цієї ділянки Тихого океану, відомого тим, що тут ніколи не буває вітру. До того ж Північно-тихоокеанський вир - це нейтральні води, і все сміття, що тут плаває - нічийне.

Океанолог Кертіс Еббесмейер, провідний авторитет з питань плавучого сміття, стежить за накопиченням пластика в океанах більше 15 років. Круговорот-смітник він порівнює з живою істотою: “Воно пересувається по планеті подібно до великої тварини, спущеного з повідця”. Коли ця тварина наближається до суші - а у випадку з Гавайським архіпелагом справа йде саме так - результати вельми драматичні. “Варто сміттєвій плямі відригнути, як цілий пляж покривається цим конфетті з пластика”, - свідчить Еббесмейер. [3]

В Інтернеті можна знайти багато схожих фотографій пластикових звалищ на поверхні води, що підписані, як «велика Тихоокеанська пляма сміття» - картина справді лякає. Проте, це спростовує морський біолог Інституту океанографії Скриппса - Міріам Гольдштейн:

«Эта картина парня в лодке преследует меня на протяжении всей моей карьеры!» -- посміхається Гольдштейн, коли їй продемонстрували фотографії із Інтернету. «Я думаю, это такой «испорченный телефон», запущенный через СМИ. Кому-то понадобилось нечто драматическое, чтобы проиллюстрировать эту историю -- и потом в дебрях интернета к этой картинке прилепилась ошибочная подпись». Гольдштейн приймала участь в багатьох подорожах до плями сміття, за 1000 миль від берегів Каліфорнії, и навіть плавала в самій плямі. «Мы никогда не видели ничего похожего на эту картинку», -- заявляє вона. «Я никогда не видела этого лично, и мы никогда не видели этого со супутника. На поверхности Тихого океана площадью около 5000 квадратных километров плавают миллионы мелких и микроскопических кусочков пластика, примерно 0,4 шт. на квадратный метр.». [4]

2. Вплив на біосферу

2.1 Складові океанічного сміття

90% сміття, яке плаває в Світовому океані - пластик. На кожний квадратний кілометр океану, за деякими оцінками, припадає близько 20 тис. шматочків пластмаси. В Північній тихоокеанській круговій циркуляції велика частина цього пластику надходить з чотирьох джерел:

Поліетилен низької щільності (пластикові пакети)

Поліпропілен (пластикові пробки від пляшок)

Поліетилентерефталат (пластикові пляшки)

Пінополістирол (пінопласт)

Плаваючий пластик абсорбує з води хімікалії, які вбирає його нафтова основа. Переважно це стійкі органічні забруднювачі, які не розкладаються та накопичуються в навколишньому середовищі. Ці хімічні речовини включають в себе:

Альдрин (інсектицид), хлордан (пестицид), дільдрин (інсектицид), ДДТ (пестицид), діоксини (токсичні хімічні речовини, відходи таких видів промисловості, як виплавка металу та виробництво целюлози), ендрин (інсектицид), фурани (токсичні хімічні речовини, які використовуються в якості розчинників), гептахлор (інсектицид), гексахлорбензол (фунгіцид), мірекс (інсектицид), поліхлоровані біфеніли (або ПХБ, холодоагенти та мастила), токсафен (інсектицид). [5]

2.2 Вплив пластику на людину

Поліетилентерефталат - найпоширеніший вид пластмас. В пляшки, що виготовляються з поліетилентерефталату, розливають різні напої (соки, води), соняшникову олію, кетчупи, майонези, косметичні засоби.

Офіційно вважається, що поліетилентерефталатові пляшки безпечні для здоров'я. Тим не менш, є інформація, що вміст пляшок може вилуговувати отруйну сурму зі стінок пляшок (особливо при нагріванні). Ця інформація ще потребує перевірки. Поки PETE вважається одним з найбезпечніших видів пластмас. Тим не менш лікарі не рекомендують багаторазово використовувати PETE-пляшки, тому що в побуті їх важко промити достатньо чисто, позбувшись від всіх мікроорганізмів.

Із поліетилену високої щільності (HDPE) виготовляються флакони для шампунів, косметичних та миючих засобів, каністри для моторних мастил, одноразовий посуд, контейнери і ємності для продуктів харчування, контейнери для заморожування продуктів, іграшки, різні ковпачки та кришки для пляшок та флаконів, міцні господарські сумки, фасувальні пакети та ящики.

Незважаючи на те, що HDPE-вироби, як і PETE-вироби, вважаються безпечними для здоров'я людини, існує ряд міфів, згідно до яких з стінок тари можуть потрапляти в рідину гексан і бензол. Поки це лише міфи, що не мають наукового підтвердження.

Полівінілхлорид, він же ПВХ, вініл застосовується для виготовлення лінолеуму, віконних профілів, кромки меблів, упаковки побутової техніки, штучної шкіри, плівки для натяжних стель, сайдингу, труб, ізоляції проводів та кабелів, завіс для душу, обгорток для сиру та м'яса, пляшок для рослинних олій, а також деяких іграшок, в тому числі і секс-іграшок.

Це найбільш отруйний та небезпечний для здоров'я вид пластмас. При спалюванні полівінілхлориду утворюються високотоксичні хлорорганічні сполуки, після десяти років служби вироби, виготовлені з ПВХ, починають самостійно виділяти в довкілля токсичні хлорорганічні сполуки. Найнеприємніше те, що для надання більшої гнучкості полівінілхлорид продовжують використовувати при виготовленні дитячих іграшок. Існує інформація, що полівінілхлорид потрапляє в кров людини і викликає гормональні порушення, що призводять до раннього статевого дозрівання та безпліддя.

Із поліпропілену виготовляють відра, посуд для гарячих страв, одноразові шприци, мішки для цукру, контейнери для заморожування продуктів, кришки для більшості пляшок, маслянки, упаковку деяких продуктів харчування, в будівництві використовується для шумоізоляції. Багато виробників побутової техніки використовують поліпропілен для виробництва упаковки своєї продукції, відмовившись від отруйного полівінілхлориду.

Вважається, що поліпропілен безпечний для здоров'я. Нещодавно група японських вчених встановила, що дрібні частинки поліпропілену які плавають в водах океану абсорбують різні токсиканти, розчинні у морській воді, такі як ДДТ і поліхлорбіфеніли. [6]

2.3 Забруднення берегових територій

Факти нижче наводить телемандрівник Саймон Рів з британського телеканалу BBC2. Він стверджує - людство платить смертельну ціну за своє захоплення одноразовим упакуванням.

Телемандрівник був шокований, коли під час зйомок однієї з передач опинився на Гавайях. Здавалося, сама лише віддаленість мала б захистити розташовані у Тихому океані райські острови від проблем навколишнього середовища, які вже відчуває на собі решта планети.

"Я був вражений, коли побачив пляжі, вкриті пластиковим сміттям, намитим з усього світу", - каже Рів.

"Неторканий пісок вкривали старі пластикові зубні щітки, гребінці, черевики, пояси та карнизи", - згадує він.

Пізніше мандрівнику показали пляж, де 70 добровольців щойно прибрали тону сміття. Та варто було їм впоратися з цим, хвилі викинули на берег наступну гору непотребу.

До того ж, пластик з часом не розкладається, а лише розколюється на дрібніші частини, перемішуючись з піщинками.

"Коли я викопав шматок пластику, то збагнув, що піщаний пляж нині перетворюється на пластиковий", - розповідає Рів.

Британська організація Товариство з порятунку морів (Marine Conservation Society), яка опікується збереженням морів, берегів та дикої природи, стверджує, що за період з 1994-го року кількість сміття збільшилася на 77%, тоді як обсяги викинутої пластикової тари зросли на 121%.

Ще кілька десятків років тому прибережне сміття помалу розкладалося під впливом мікроорганізмів. Нині більшу його частину становить пластик. Навіть на пляжі, що на перший погляд видається чистим, у кожному літрі піску можна знайти 5 тисяч пластикових волоконець.

До того ж те сміття, яке потрапляє нам на очі на пляжах, є лише частиною пластикових відходів, якими заповнено океани. Майже весь пластик, що колись було виготовлено - сотні мільйонів тон - і досі перебуває в навколишньому середовищі у тій чи іншій формі. Закопування сміття призводить лише до забруднення ґрунтових вод токсинами.

Непотріб, що припливає до берегів Гавайських островів, що відвідав телемандрівник, надходить з так званої Великої тихоокеанської сміттєвої плями, "пластикового супу", що за площиною дорівнює двом Франціям та збільшується вдвічі протягом кожне десятиріччя.

Це неймовірно, але Велика тихоокеанська пляма є не єдиним у світі гігантським осередком сміття у світовому океані - вчені вважають, що таких плям існує щонайменше п'ять. [7]

Дослідницький інститут затоки Монтерей (США) оприлюднив сумні дані: у кожному з 1,5 тис. відеороликів, знятих на морському дні на глибині 4 тис. метрів від о. Ванкувер до Каліфорнійського затоки і до Гавайських островів, з'являлися фрагменти антропогенного сміття. Вчені не очікували побачити сміття на таких замежних глибинах. Половина сміття була з пластмаси та поліетилену, інша половина - з металу; переважали консервні алюмінієві і сталеві банки. Також були виявлені обривки риболовецьких снастей, шматочки тканини, скляні пляшки. Дослідники стверджують, що даний факт особливо пригнічує, так як подібне сміття давно навчилися переробляти, а на океанських глибинах воно пролежить не розкладаючись ще сотні років. [8]

3. Ліквідації плями

Влада різних держав, які стикаються з проблемою сміттєвих островів, організують добровольчі кампанії по очищенню. Проте цього явно недостатньо. На думку вчених, нереальними виглядають і проекти по глобальному траленню океану, яке, до того ж, згубно позначиться і на планктоні. Тим більше неможливо зібрати сміття, що занурюється на десятки метрів в глибину. Пропонується більш серйозно ставитися до створення розкладених матеріалів, до обробки сміття на материках. Адже тільки 20% океанічного сміття викидається прямо в воду, основна його маса приноситься водою з суші - незліченні пакети, пляшки, упаковка, яких щорічно виробляють мільярди тонн. Екологи, звісно, не сидять без діла - існують навіть спеціальні фонди, метою яких є прибирання та утилізація океанського сміття.

На сьогоднішній день плавучих островів зі сміття нарахували шість. Однак ефективного способу утилізувати сміття поки не знайшли. Головна проблема в тому, що сміття постійно рухається разом з течіями, а ганятися за ним на кораблях означає ще більше забруднювати океан паливними відходами. [9]

Рис. 3 Проект сміттєперероблюючої плавучої станції (вид з поверхні)

Молодий американський винахідник і дайвер Бойан Слет пропонує створити нерухомі сміттєві платформи, прикріплені до дна океану і «вловлюючи» сміття, що пропливає повз. Над концепцією трудяться близько 50 чоловік, і, за інформацією сайту проекту, на даний момент вона реалізована на 25%.

Рис. 4 Проект сміттєперероблюючої плавучої станції (вид з води)

Головна ідея проекту полягає в тому, що рух океанічних вод сам по собі перенесе усе сміття крізь загороди, що будуть створені вздовж однієї лінії, перпендикулярно до вектору руху поверхні води.

Приблизний період проходу води вздовж основних течій поблизу плями - 5 років. За цей час винахідники сподіваються виловити1/3 частину пластику, що складає 7 200 000 000 кілограм.

Для того, щоб не впливати на рух кораблів у цій частині океану загороду буде розбито на частини, таким чином, як показано на рисунку 3.

Рис. 5 Розташування загороди

(а) - початковий варіант

(b) - з врахуванням корабельних маршрутів

Особливістю проекту являється те, що він обіцяє бути прибутковим. З урахуванням об'ємів видобутого пластику, його переробка у новий продукт компенсує затрати на реалізацію проекту. [10]

Висновки

Існування сміттєвого континенту було теоретично передбачене ще в 1988 році. Прогноз ґрунтувався на даних, отриманих на Алясці в період між 1985 і 1988 роками. Дослідження кількості дрейфуючого пластику в поверхневих водах північної частини Тихого океану виявило, що в областях, підвладних певним океанічним течіям, накопичується багато сміття. Дані по Японському морю дозволили дослідникам припустити, що подібні скупчення можуть бути виявлені в інших частинах Тихого океану, де домінуючі течії сприяють утворенню відносно спокійній водної поверхні. Зокрема, вчені вказали на Північно-Тихоокеанську систему течій. Через кілька років існування величезної сміттєвої плями було документально підтверджено Чарльзом Муром, каліфорнійським капітаном і дослідником моря. Капітан Мур повідомив про свою знахідку океанографу Кертісу Еббесмейеру, який згодом назвав цю область Східним сміттєвим континентом. [11]

Факт існування сміттєвої плями привернув увагу громадськості та наукових кіл після виходу у світ кількох статей Чарльза Мура. З тих пір велика сміттєва пляма вважається найбільшим прикладом забруднення людиною морського середовища.

До нашого часу невідомо чи має це сміття пряме відношення до загибелі тварин, проте є факти про збільшення популяції водомірок та маленьких крабів на територіях плями.

Більша частина пластмас, що складають пляму вважаються безпечними для організму людини та тварин, проте вони накопичують отруйні речовини з нафтових плям, що може становити загрозу для здоров`я.

На даний момент існує програма по прибиранню частини плями, яка реалізована на 25 % і обіцяє бути прибутковою і ефективною.

Список використаних джерел

[1] Загірська І.О., Бідюк. П.І. Cценарне моделювання динаміки тихоокеанської плями сміття; Наукові вісті НТУУ "КПІ" - 2013/1; [Електронний ресурс] Режим доступу до статті:

http://web.znu.edu.ua/NIS/docs/dstu_7_1-2006.pdf.

[2] Київкомунсервіс [Електронний ресурс] Острів сміття в Тихому океані - 30 липня, 2013. Режим доступу до статті:

http://kks.kiev.ua/ostriv-smittya-v-tyhomu-okeani/

[3] Цікавості. Пізнавальний інтернет-журнал. [Електронний ресурс] Острів сміття в Тихому океані - 15 червень 2012. Режим доступу до статті:

http://cikavosti.com/ostriv-smittya-v-tihomu-okeani

[4] io9. [Електронний ресурс] Lies You've Been Told About the Pacific Garbage Patch. 21 травня 2012. Режим доступу до статті:

http://io9.com/5911969/lies-youve-been-told-about-the-pacific-garbage-patch

[5] Екологія життя. [Електронний ресурс] Велика тихоокеанська сміттєва пляма - 17 грудня 2012. Режим доступу до статті:

http://www.eco-live.com.ua/content/blogs/velika-tikhookeanska-smitteva-plyama

[6] Екологія життя. [Електронний ресурс] Обережно пластмаси - 17 жовтня 2009. Режим доступу до статті:

http://www.eco-live.com.ua/content/blogs/oberezhno-plastmasi

[7] Пернаті друзі. [Електронний ресурс] Планета, отруєна пластиком: ціна у мільйони життів - 2010. Режим доступу до статті:

http://pernatidruzi.org.ua/art.php?id=63

[8] О погоде. [Електронний ресурс] Сміття досягло замежних глибин океану - 15 серпня 2013. Режим доступу до статті:

http://ua.opogode.ua/article/15-08-2013-musor-dostigh-zapriedielnykh-ghlubin-okieana

[9] О погоде. [Електронний ресурс] Як ліквідувати Велику тихоокеанську сміттєву пляму - 24 квітня 2013. Режим доступу до статті:

http://ua.opogode.ua/article/24-04-2013-kak-likvidirovat-bolshoie-tikhookieanskoie-musornoie-piatno

[10] Boyan Slat. [Електронний ресурс] Сайт проекту Marine Litter Extraction. Режим доступу до сайту:

http://www.boyanslat.com/

[11] Зелена планета. [Електронний ресурс] Велика Тихоокеанська сміттєва пляма - «континент» сформований зі сміття. Режим доступу до статті:

http://zelenaplaneta.org.ua/index.php/77-novini/545-velika-tikhookeanska-smitteva-plyama--kontinent-sformovanij-zi-smittya.html

Размещено на Allbest.ru