Эссе по теме: «Загрязнение морской среды нефтью»
Океан-это неистощимый источник животной пищи, богатой белками, жирами и витаминами .В океане сосредоточенно огромное богатство полезных ископаемых. Каждый знает, что огромная масса вод Мирового океана формирует климат планеты, служит источником атмосферных осадков. Более половины кислорода поступает в атмосферу из океана, и он же регулирует содержание углекислоты в атмосфере, так как способен поглощать ее избыток, в Мировом океане ежегодно вылавливается 85 млн. т. рыбы. Можно сказать, что от состояния Мирового океана зависит наша жизнь. Но, к сожалению, в последнее время, загрязнение морской среды во многих районах океана достигло такого масштаба, что он утратил способность к самоочищению и самовосстановлению живых ресурсов. Ежегодно около 60 тыс. человек умирает преждевременной смертью из-за болезней, вызываемых загрязнением морской среды, которое в последствие может негативно сказаться на здоровье не только населения прибрежных зон, но и отдаленных районов, где люди также употребляют в пищу морепродукты.
Моя семья очень часто употребляет в пищу морепродукты. Считается, что это очень полезная и здоровая пища. Но меня стал волновать один вопрос: « А действительно ли она так полезна?» В последнее время мы все чаще слышим о несанкционированных разливах нефтепродуктов в море и океаны, от чего страдает флора и фауна морской среды. Эта причина и побудила меня к исследованию этой проблемы.
Цель исследования: установление причины загрязнения нефтью морей и разработать проект решения данной проблемы.
В Мировой океан сбрасывается нефти примерно 5-10 млн. т в год. Так, в нескольких милях от Санта- Барбары в Калифорнии во время бурения морского дна случилась авария, в результате чего скважина начала выбрасывать в море до 100 тыс. л нефти в сутки. За несколько суток тысячи квадратных километров были покрыты нефтью. Погибло множество живых организмов. Подобные аварии происходят все чаще с каждым днем и поэтому, я считаю, что человечеству необходимо задуматься о своей дальнейшей жизни и о будущем всей нашей планеты.
Во время выбросов нефти особенно страдают птицы, поскольку нефть пропитывает их перья, в результате чего птицы неспособны летать и плавать . Когда птицы пытаются выбраться из нефти, она облепляет их с ног до головы, лишая возможности видеть и отравляя весь организм. Нефть также загрязняет или разрушает природные источники пищи птиц. Особенно страдают ныряющие птицы, поскольку в поисках пищи им приходится многократно нырять сквозь слой нефти на поверхности. Помимо воздействия на отдельные водные организмы, нефть влияет и на целые экосистемы. Также страдают водоросли и моллюски, ракообразные и медузы. Болеют и гибнут рыбы и дельфины. Смертность погибших морских обитателей часто невелики просто потому, что они не попадают в поле зрения наблюдателей.
В основном загрязнение Мирового океана происходит в результате аварий на судоходном транспорте, в последствие которых производятся выбросы нефти в океан. На танкерах, перевозящих нефть, перед каждой очередной загрузкой, как правило, промываются емкости для удаления остатков ранее перевезенного груза. Промывочная вода, а с ней и остатки груза обычно сбрасываются за борт. По мере роста перевозок нефтегрузов и во время аварий все большее количество нефти стало попадать в океан.
Одна из особенностей загрязнения нефтью морской среды являются последствия, которые могут проявляться не сразу, а через определенный промежуток времени и длиться продолжительное время. На небольшие разливы обращают мало внимания, их быстро убирают или же они разлагаются естественным способом. Большие разливы нефти привлекают внимание людей и, как правило, требуют принятия срочных мер со стороны государственных организаций. Здесь возникает еще одна проблема-поиск виновных лиц.
А каковы же пути решения этих проблем?
Я считаю, что необходимо:
1.Разделить условно весь Мировой океан на отдельные акватории (Рис.1);
Рисунок 1
Я предлагаю распределить предложенные мной морские акватории более развитым государствам, которые хорошо обеспеченны электронным оборудованием и высоко квалифицированными кадрами.
Условные обозначения для Рис.1:
I-CША XVI-Испания
II-Канада XVII-Португалия
III-Канада XVIII-Австрия
IV-США XIX-Индия
V-CША XX-Индонезия
VI-Мексика XXI-Австралия
VII-Перу XXII-Италия
VIII-Венесуэла XXIII-Австралия
IX-Бразилия XXIV-Китай
X-Аргентина XXV-Россия
XI-Чили XXVI-Канада
XII-Германия XXVII-США
XIII-Финляндия
XIV-Норвегия
XV-Великобритания
2.Создать для каждой акватории круглосуточную интерактивную карту, контролирующую специальными устройствами, по которой будут отслеживаться траектории движения всех судов и выбросы в воду;
3.Распределить все акватории между странами;
4.Тем странам, которые продолжают осуществлять загрязнение, запретить использовать морской транспорт;
5.Транспортировать нефтепродукты только по трубопроводным путям.
Но самое важное – это научиться жить в гармонии с окружающей средой, воспитывать в нашем подрастающем поколении чувство любви и заботы к природе и уже сейчас задуматься о решении экологических проблем, которые в последствии могут обернуться катастрофой для всего человечества.
Решая данную проблему, я пришла к выводу, что покупая морепродукты необходимо обязательно обращать внимание на то место, где был выловлен данный продукт и одновременно с этим быть в курсе новостей и знать, где произошло экологическое загрязнение. При покупке морепродуктов в магазинах, я теперь, обращаю внимание на производителя (это обязательно должен быть город-порт), состав и дату изготовления.
Я считаю, что в настоящее время проблема загрязнения водной среды является очень актуальной, т.к. сейчас люди начинают забывать всем известное выражение «вода – это жизнь». Без воды человек не может прожить более трех суток, но, даже понимая всю важность роли воды в его жизни, он все равно продолжает наносить вред водным объектам, безвозвратно изменяя их естественный режим сбросами и отходами. Принимая во внимание то значение, которое вода имеет для жизнедеятельности человека и всего живого на Земле, мы можем утверждать, что вода – одно из самых драгоценных сокровищ нашей планеты.
XXI век – это эра пластика. Тонны пластмассовых отходов находятся сейчас в Мировом океане, и их количество только возрастает. Мало кто знает, что существуют целые “пластиковые” острова огромных размеров. На сегодняшний день известно о пяти таких “пятнах” – скоплениях пластмассовых отходов. Два из них находятся в Тихом океане, еще два – в Атлантическом, и одно – в Индийском.
Такие отходы опасны тем, что мелкие их детали часто проглатывают морские рыбы, в результате чего все они, как правило, погибают.
Радиоактивные отходы
Мало изучены, а потому крайне непредсказуемы последствия загрязнения Мирового океана радиоактивными отходами. Они попадают туда разными путями: в результате сбрасывания контейнеров с опасными отходами, испытаний ядерного оружия или же вследствие работы ядерных реакторов подводных лодок. Известно, что один только Советский Союз в период с 1964 по 1986 год сбросил в Северный Ледовитый океан около 11 000 контейнеров с радиоактивным мусором.
Ученые подсчитали, что на сегодняшний день в Мировом океане содержится в 30 раз больше радиоактивных веществ, чем было выброшено в результате Чернобыльской катастрофы 1986 года. Также огромное количество смертоносных отходов попало в Мировой океан после масштабной аварии на атомной электростанции Фукусима-1 в Японии.
Ртуть
Весьма опасной для Мирового океана может быть и такое вещество, как ртуть. И не столько для водоема, сколько для человека, который употребляет в пищу “дары моря”. Ведь известно, что ртуть способна накапливаться в тканях рыб и моллюсков, превращаясь при этом в еще более токсичные органические формы.
Так, печально известна история с японским заливом Минамато, где местные жители серьезно отравились, употребляя морепродукты из этого водоема. Как выяснилось, они были заражены именно ртутью, которую сбрасывал в океан комбинат, находящийся неподалеку.
Тепловое загрязнение
Еще одним из видов загрязнения морских вод является так называемое тепловое загрязнение. Причиной его является сбрасывание вод, температура которых существенно выше, чем средняя в Океане. Главными источниками подогретых вод выступают тепловые и атомные электростанции.
Тепловое загрязнение Мирового океана приводит к нарушениям его термического и биологического режима, ухудшает нерест рыб, а также уничтожает зоопланктон. Так, в результате специально проведенных исследований было установлено, что при температуре воды от +26 до +30 градусов процессы жизнедеятельности рыб угнетаются. А вот если температура морской воды поднимается выше +34 градусов, то некоторые виды рыб и других живых организмов могут и вовсе погибнуть.
Охрана
Очевидно, что последствия интенсивного загрязнения морских вод могут быть катастрофическими для экосистем. Некоторые из них уже видны даже сейчас. Поэтому для охраны Мирового океана был принят целый ряд многосторонних договоров, причем как на межгосударственном, так и на региональном уровне. Они включают в себя многочисленные мероприятия, а также пути решения загрязнения Мирового океана. В частности это:
ограничение выбросов в океан вредных, токсических и ядовитых веществ;
мероприятия, направленные на предотвращение возможных аварий на суднах и танкерах;
сокращение загрязнений от установок, которые принимают участие в разработке недр морского дна;
мероприятия, направленные на быструю и качественную ликвидацию чрезвычайных ситуаций;
ужесточение санкций и штрафов за несанкционированный выброс вредных веществ в океан;
комплекс воспитательных и пропагандистских мер для формирования рационального и экологически разумного поведения населения и т. п.
В заключение…
Таким образом очевидно, что загрязнение Мирового океана является важнейшей экологической проблемой нашего века. И с ней надо бороться. На сегодняшний день существует множество опасных загрязнителей океана: это нефть, нефтепродукты, различные химикаты, пестициды, тяжелые металлы и радиоактивные отходы, сточные воды, пластмассы и тому подобное. Для решения этой острой проблемы потребуется консолидация всех сил мирового сообщества, а также четкое и неукоснительное выполнение принятых норм и существующих предписаний в сфере охраны окружающей среды.
Скородумова О.А. Введение.
Нашу планету вполне можно было бы назвать, Океанией, так как площадь, занимаемая водой, в 2,5 раза превышает территорию суши. Океанические воды покрывают почти 3/4 поверхности земного шара слоем толщиной около 4000 м, составляя 97 % гидросферы, тогда как воды суши содержат всего лишь 1 %, а в ледниках сковано только 2 %. Мировой океан, являясь совокупностью всех морей и океанов Земли, оказывает огромное влияние на жизнедеятельность планеты. Огромная масса вод океана формирует климат планеты, служит источником атмосферных осадков. Из него поступает более половины кислорода, и он же регулирует содержание углекислоты в атмосфере, так как способен поглощать ее избыток. На дне Мирового океана происходит накопление и преобразование огромной массы минеральных и органических веществ, поэтому геологические и геохимические процессы, протекающие в океанах и морях, оказывают очень сильное влияние на всю земную кору. Именно Океан стал колыбелью жизни на Земле; сейчас в нём обитает около четырёх пятых всех живых существ планеты.
Судя по фотографиям, сделанным из космоса, нашей планете больше подошло бы название “Океан”. Выше уже было сказано, что 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. Русский географ и океанограф Юрий Михайлович Шакальский назвал всю непрерывную оболочку Земли — Мировым океаном. Это современное определение. Но, кроме того, что когда-то все материки поднялись из воды, в ту географическую эпоху, когда все континенты уже, в основном, сложились и имели очертания, близкие к современным, Мировой океан овладел почти всей поверхностью Земли. Это был Вселенский потоп. Свидетельства о его подлинности не только геологические и библейские. До нас дошли письменные источники — шумерские таблички, расшифровки записей жрецов Древнего Египта. Вся поверхность Земли, за исключением некоторых горных вершин, была покрыта водой. В Европейской части нашего материка водяной покров достигал двух метров, а на территории современного Китая — около 70 — 80 см. Ресурсы мирового океана.
В наше время, «эпоху глобальных проблем», Мировой океан играет всё большую роль в жизни человечества. Являясь огромной кладовой минеральных, энергетических, растительных и животных богатств, которые — при рациональном их потреблении и искусственном воспроизводстве — могут считаться практически неисчерпаемыми, Океан способен решить одни из самых остро стоящих задач: необходимость обеспечения быстро растущего населения продуктами питания и сырьём для развивающейся промышленности, опасность энергетического кризиса, недостаток пресной воды.
Основной ресурс Мирового океана – морская вода. Она содержит 75 химических элементов, среди которых такие важные как уран, калий, бром, магний. И хотя основной продукт морской воды всё ещё поваренная соль — 33 % от мировой добычи, но уже добываются магний и бром, давно запатентованы методы получения целого ряда металлов, среди них и необходимые промышленности медь и серебро, запасы которых неуклонно истощаются, когда как в океанских водах их содержится до полмиллиарда тонн. В связи с развитием ядерной энергетики существуют неплохие перспективы для добычи урана и дейтерия из вод Мирового океана, тем более что запасы урановых руд на земле уменьшаются, а в Океане его 10 миллиардов тонн, дейтерий вообще практически неисчерпаем — на каждые 5000 атомов обычного водорода приходится один атом тяжелого. Помимо выделения химических элементов морская вода может быть использована для получения необходимой человеку пресной воды. Сейчас имеется в наличии много промышленных методов опреснения: применяются химические реакции, при которых примеси удаляются из воды; солёную воду пропускают через специальные фильтры; наконец, производится обычное кипячение. Но опреснение не единственная возможность получения пригодной для питья воды. Существуют донные источники, которые всё чаще обнаруживаются на континентальном шельфе, то есть в областях материковой отмели, прилегающей к берегам суши и имеющее одинаковое с ней геологическое строение. Один из таких источников, расположенный у берегов Франции — в Нормандии, дает такое количество воды, что его называют подземной рекой.
Минеральные ресурсы Мирового океана представлены не только морской водой, но и тем, что «под водой». Недра океана, его дно богаты залежами полезных ископаемых. На континентальном шельфе находятся прибрежные россыпные месторождения – золото, платина; встречаются и драгоценные камни – рубины, алмазы, сапфиры, изумруды. Например, вблизи Намибии идут подводные разработки алмазного гравия уже с 1962 года. На шельфе и частично материковом склоне Океана расположены большие месторождения фосфоритов, которые можно использовать в качестве удобрений, причём запасов хватит на ближайшие несколько сот лет. Самый же интересный вид минерального сырья Мирового океана — это знаменитые железомарганцевые конкреции, которыми покрыты громадные по площади подводные равнины. Конкреции представляют собой своеобразный «коктейль» из металлов: туда входят медь, кобальт, никель, титан, ванадий, но, конечно же, больше всего железа и марганца. Места их расположения общеизвестны, но результаты промышленной разработки пока ещё очень скромны. Зато полным ходом идёт разведка и добыча океанской нефти и газа на прибрежном шельфе, доля морской добычи приближается к 1/3 мировой добычи этих энергоносителей. В особо крупных размерах идёт разработка месторождений в Персидском, Венесуэльском, Мексиканском заливе, в Северном море; нефтяные платформы протянулись у берегов Калифорнии, Индонезии, в Средиземном и Каспийском морях. Мексиканский залив к тому же знаменит открытым во время разведки нефти месторождением серы, которая вытапливается со дна с помощью перегретой воды. Другой, пока ещё нетронутой кладовой океана являются глубинные расщелины, где образуется новое дно. Так, например, горячие (более 60 градусов) и тяжелые рассолы Красноморской впадины содержат огромные запасы серебра, олова, меди, железа и других металлов. Всё более и более важное значение принимает добыча материалов на мелководье. Вокруг Японии, к примеру, отсасывают по трубам подводные железосодержащие пески, страна добывает из морских шахт около 20 % угля — над залежами породы сооружают искусственный остров и бурят ствол, вскрывающий угольные пласты.
Многие природные процессы, происходящие в Мировом океане, — движение, температурный режим вод — являются неистощимыми энергетическими ресурсами. Например, суммарная мощность приливной энергии Океана оценивается от 1 до 6 миллиардов кВт•ч. Это свойство приливов и отливов использовалось во Франции в средние века: в XII веке строились мельницы, колёса которых приводились в движение приливной волной. В наши дни во Франции существуют современные электростанции, использующие тот же принцип работы: вращение турбин при приливе происходит в одну сторону, а при отливе — в другую. Главное богатство Мирового океана — это его биологические ресурсы (рыба, зоол.- и фитопланктон и другие). Биомасса Океана насчитывает 150 тыс. видов животных и 10 тыс. водорослей, а её общий объём оценивается в 35 миллиардов тонн, чего вполне может хватить, чтобы прокормить 30 миллиардов! человек. Вылавливая ежегодно 85-90 миллионов тонн рыбы, на неё приходится 85 % от используемой морской продукции, моллюсков, водорослей, человечество обеспечивает около 20% своих потребностей в белках животного происхождения. Живой мир Океана — это огромные пищевые ресурсы, которые могут быть неистощимыми при правильном и бережном их использовании. Максимальный вылов рыбы не должен превышать 150-180 миллионов тонн в год: превзойти этот предел очень опасно, так как произойдут невосполнимые потери. Многие сорта рыб, китов, ластоногих вследствие неумеренной охоты почти исчезли из океанских вод, и неизвестно, восстановится ли когда-нибудь их поголовье. Но население Земли растёт бурными темпами, всё больше нуждаясь в морской продукции. Существует несколько путей поднятия её продуктивности. Первый — изымать из океана не только рыбу, но и зоопланктон, часть которого — антарктический криль — уже пошла в пищу. Можно без всякого ущерба для Океана вылавливать его в гораздо больших количествах, чем вся добываемая в настоящее время рыба. Второй путь — использование биологических ресурсов открытого Океана. Биологическая продуктивность Океана особенно велика в области подъёма глубинных вод. Один из таких апвеллингов, расположенный у побережья Перу, даёт 15 % мировой добычи рыбы, хотя площадь его составляет не более двух сотых процента от всей поверхности Мирового океана. Наконец, третий путь — культурное разведение живых организмов, в основном в прибрежных зонах. Все эти три способа успешно опробованы во многих странах мира, но локально, поэтому продолжается губительный по своим объёмам вылов рыбы. В конце ХХ века наиболее продуктивными акваториями считаются Норвежское, Берингово, Охотское, Японское моря.
Океан, будучи кладовой разнообразнейших ресурсов, также является бесплатной и удобной дорогой, которая связывает удаленные друг от друга континенты и острова. Морской транспорт обеспечивает почти 80% перевозок между странами, служа развивающемуся мировому производству и обмену. Мировой океан может служить переработчиком отходов. Благодаря химическому и физическому воздействию своих вод и биологическому влиянию живых организмов, он рассеивает и очищает основную часть поступающих в него отходов, сохраняя относительное равновесие экосистем Земли. В течение 3000 лет в результате круговорота воды в природе вся вода Мирового океана обновляется. Загрязнение мирового океана. Нефть и нефтепродукты
Нефть представляет собой вязкую маслянистую жидкость, имеющую темно-коричневый цвет и обладающую слабой флуоресценцией. Нефть состоит преимущественно из насыщенных алифатических и гидроароматических углеводородов. Основные компоненты нефти — углеводороды (до 98%) — подразделяются на 4 класса:
а).Парафины (алкены). (до 90% от общего состава) — устойчивые вещества, молекулы которых выражены прямой и разветвленной цепью атомов углерода. Легкие парафины обладают максимальной летучестью и растворимостью в воде.
б). Циклопарафины. (30 — 60% от общего состава) насыщенные циклические соединения с 5-6 атомами углерода в кольце. Кроме циклопентана и циклогексана в нефти встречаются бициклические и полициклические соединения этой группы. Эти соединения очень устойчивы и плохо поддаются биоразложению.
в).Ароматические углеводороды. (20 — 40% от общего состава) — ненасыщенные циклические соединения ряда бензола, содержащие в кольце на 6 атомов углерода меньше, чем циклопарафины. В нефти присутствуют летучие соединения с молекулой в виде одинарного кольца ( бензол, толуол, ксилол), затем бициклические ( нафталин), полициклические ( пирон).
г). Олефины (алкены). (до 10% от общего состава) — ненасыщенные нециклические соединения с одним или двумя атомами водорода у каждого атома углерода в молекуле, имеющей прямую или разветвленную цепь.
Нефть и нефтепродукты являются наиболее распространенными загрязняющими веществами в Мировом океане. К началу 80-ых годов в океан ежегодно поступало около 16 млн. т. нефти, что составляло 0, 23% мировой добычи. 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. В период за 1962-79 годы в результате аварий в морскую среду поступило около 2 млн. т. нефти. За последние 30 лет, начиная с 1964 года, пробурено около 2000 скважин в Мировом океане, из них только в Северном море 1000 и 350 промышленных скважин оборудовано. Из-за незначительных утечек ежегодно теряется 0,1 млн. т. нефти. Большие массы нефти поступают в моря по рекам, с бытовыми и ливневыми стоками. Объем загрязнений из этого источника составляет 2,0 млн. т. /год. Со стоками промышленности ежегодно попадает 0, 5 млн. т. нефти. Попадая в морскую среду, нефть сначала растекается в виде пленки, образуя слои различной мощности.
Нефтяная пленка изменяет состав спектра и интенсивность проникновения в воду света. Пропускание света тонкими пленками сырой нефти составляет 11-10% (280 нм), 60-70% (400нм). Пленка толщиной 30-40 мкм 0полностью полностью поглощает инфракрасное излучение. Смешиваясь с водой, нефть образует эмульсию двух типов: прямую нефть в воде и обратную вода в нефти. Прямые эмульсии, составленные капельками нефти диаметром до 0,5 мкм, менее устойчивы и характерны для нефтей, содержащих поверхностно-активные вещества. При удалении летучих фракций, нефть образует вязкие обратные эмульсии, которые могут сохраняться на поверхности, переноситься течением, выбрасываться на берег и оседать на дно. Пестициды
Пестициды составляют группу искусственно созданных веществ, используемых для борьбы с вредителями и болезнями растений. Пестициды делятся на следующие группы:
— инсектициды для борьбы с вредными насекомыми,
— фунгициды и бактерициды — для борьбы с бактериальными болезнями растений,
— 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. В настоящее время более 5 млн. т. пестицидов поступает на мировой рынок. Около 1, 5 млн. т. этих веществ уже вошло в состав наземных и морских экосистем золовым и водным путем. Промышленное производство пестицидов сопровождается появлением большого количества побочных продуктов, загрязняющих сточные воды. В водной среде чаще других встречаются представители инсектицидов, фунгицидов и гербицидов. Синтезированные инсектициды делятся на три основных группы: хлорорганические, фосфорорганические и карбонаты.
Хлорорганические инсектициды получают путем хлорирования ароматических и гетероциклических жидких углеводородов. К ним относятся ДДТ и его производные, в молекулах которых устойчивость алифатических и ароматических групп в совместном присутствии возрастает, всевозможные хлорированные производные хлородиена (элдрин). Эти вещества имеют период полураспада до нескольких десятков лет и очень устойчивы к биодеградации. В водной среде часто встречаются полихлорбифенилы — производные ДДТ без алифатической части, насчитывающие 210 гомологов и изомеров. За последние 40 0лет использовано более 1, 2 млн. т. полихлорбифенилов в производстве пластмасс, красителей, трансформаторов, конденсаторов. Полихлорбифенилы ( ПХБ) попадают в окружающую среду в результате сбросов промышленных сточных вод и сжигания твердых отходах на свалках. Последний источник поставляет ПБХ в атмосферу, откуда они с атмосферными осадками выпадают во все районах земного шара. Так в пробах снега, взятых в Антарктиде, содержание ПБХ составило 0, 03 — 1, 2 кг. /л. Синтетические поверхностно-активные вещества
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, карбоксиметилцеллюлоза, силикаты натрия. В зависимости от природы и структуры гидрофильной части молекулы СПАВ делятся на анионактивные, катионактивные, амфотерные и неионогенные. Последние не образуют ионов в воде. Наиболее распространенными среди СПАВ являются анионактивные вещества. На их долю приходится более 50% всех производимых в мире СПАВ. 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. Соединения с канцерогенными свойствами
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. К веществам, обладающим канцерогенными свойствами, относятся хлорированные алифатические углеводороды, винилхлорид, и особенно, полициклические ароматические углеводороды (ПАУ). Максимальное количество ПАУ в современных данных осадках Мирового океана (более 100 мкг/км массы сухого вещества) 0обнаружено 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
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 3, 5 тыс. т. ртути. В составе атмосферной пыли содержится около 121тыс. т. 0ртути, причем 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. К 1977 году насчитывалось 2800 0жертв болезни Миномата, причиной которой послужили отходы предприятий по производству хлорвинила и ацетальдегида, на которых в качестве катализатора использовалась хлористая ртуть. Недостаточно очищенные сточные воды предприятий поступали в залив Минамата. Свиний — типичный рассеянный элемент, содержащийся во всех компонентах окружающей среды: в горных породах, почвах, природных водах, атмосфере, живых организмах. Наконец, свиний 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 ( 20-30)*10^3 т. свинца в год. Сброс отходов в море с целью захоронения
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. Поэтому дампинг рассматривается как вынужденная мера, временная дань общества несовершенству технологии. В шлаках промышленных производств присутствуют разнообразные органические вещества и соединения тяжелых металлов. Бытовой мусор в среднем содержит ( на массу сухого вещества) 32-40% 0органических веществ; 0,56% азота; 0,44% фосфора; 0,155% цинка; 0, 085% свинца; 0,001% ртути; 0, 001% кадмия. Во время сброса прохождении материала сквозь столб воды, часть загрязняющих веществ переходит в раствор, изменяя качество воды, другая сорбируется частицами взвеси и переходит в донные отложения. Одновременно повышается мутность воды. Наличие органических веществ чисто приводит к быстрому расходованию кислорода в воде и не едко к его полному исчезновению, растворению взвесей, накоплению металлов в растворенной форме, появлению сероводорода. 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 приданной 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 выбросами 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. Тепловое загрязнение
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. 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. На основании обобщения материала можно сделать вывод, что эффекты антропогенного воздействия на водную среду проявляются на индивидуальном и популяционно-биоценотическом уровнях, и длительное действие загрязняющих веществ приводит к упрощению экосистемы. Охрана морей и океанов
Наиболее серьезной проблемой морей и океанов в нашем столетии является загрязнение нефтью, последствия которого губительны для всей жизни на Земле. Поэтому в 1954 году в Лондоне прошла международная конференция, ставившаяся целью выработать согласованные действия по охране морской среды от загрязнения нефтью. На ней была принята конвенция, определяющая обязанности государств в этой области. Позже в 1958 году в Женеве были приняты еще четыре документа: 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. Они обязывали каждую страну разработать и ввести в действие законы, запрещающие загрязнять морскую среду нефтью, радиоотходами и другими вредными веществами. Прошедшая в 1973 году в Лондоне конференция приняла документы по предотвращению загрязнения с судов. Согласно принятой конвенции, каждое судно должно иметь сертификат — свидетельство о том, что корпус, механизмы и прочая оснастка находятся в исправном положении и не наносят ущерб морю. Соответствие сертификатам проверяется инспекцией при заходе в порт.
Запрещен слив нефтесодержащих вод с танкеров, все сбросы с них должны выкачиваться только на береговые приемные пункты. Для очистки и обеззараживания судовых сточных вод, в том числе хозяйственно-бытовых, созданы электрохимические установки. Институт океанологии РАН разработал эмульсионный метод очистки морских танкеров, полностью исключающий попадание нефти в акваторию. Он заключатся в добавлении к промывной воде нескольких поверхностно-активных веществ (препарат МЛ), что позволяет осуществить на самом судне очистку без сброса загрязненной воды или остатков нефти, которую можно впоследствии регенерировать для дальнейшего использования. С каждого танкера удается отмыть до 300 т нефти.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.
Капитаны судов обязаны фиксировать в специальных журналах сведения обо всех грузовых операциях с нефтью и нефтепродуктами, отмечать место и время сдачи или слива с судна загрязненных сточных вод. Для систематической очистки акваторий от случайных разливов применяются плавучие нефтесборщики и боковые заграждения. Также в целях предотвращения растекания нефти используются физико- химические методы. Создан препарат пенопластовой группы, который при соприкосновении с нефтяным пятном полностью его обволакивает. После отжима пенопласт может использоваться вторично в качестве сорбента. Такие препараты очень удобны из-за простоты применения и невысокой стоимости, однако их массовое производство пока не налажено. Также существуют сорбирующие средства на основе растительных, минеральных и синтетических веществ. Некоторые из них могут собирать до 90% разлитой нефти. Главное требование, которое к ним предъявляется, — это непотопляемость.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 Японии создана и апробирована уникальная технология, с помощью которой можно в короткие сроки ликвидировать гигантское пятно. Корпорация «Кансай сагге» выпустила реактив ASWW, основной компонент которого — специально обработанная рисовая шелуха. Распыленный по поверхности, препарат в течение получаса всасывает в себя выброс и превращается в густую массу, которую можно стащить простой сетью.Оригинальный способ очистки продемонстрирован американскими учеными в Атлантическом океане. Под нефтяную пленку на определенную глубину опускается керамическая пластинка. К ней подсоединяется акустическая пластинка. Под действием вибрации сначала скапливается толстым слоем над местом, где установлена пластинка, а затем смешивается с водой и начинает фонтанировать. Электрический ток, подведенный к пластинке, поджигает фонтан, и нефть полностью сгорает.
Для удаления с поверхности прибрежных вод пятен масел американские ученые создали модификацию полипропилена, притягивающего жировые частицы. На катере-катамаране между корпусами поместили своеобразную штору из этого материала, концы которой свисают в воду. Как только катер попадает на пятно, нефть прочно прилипает к «шторе». Остается лишь пропустить полимер через валики специального устройства, которое отжимает нефть в приготовленную емкость.С 1993 года был запрещен сброс жидких радиоактивных отходов (ЖРО), но число их неуклонно растет. Поэтому в целях защиты окружающей среды в 90-е годы стали разрабатываться проекты очистки ЖРО. В 1996 году представители японских, американских и российских фирм подписали контракт на создание установки по переработке ЖРО, скопившихся на Дальнем Востоке России. На реализацию проекта правительство Японии выделило 25,2 млн. долларов.Однако, несмотря на некоторые успехи в поиске эффективных средств, ликвидирующих загрязнения, о решении проблемы говорить рано. Только внедрением новых методик очисток акваторий невозможно обеспечить чистоту морей и океанов. Центральная задача, которую необходимо решать всем странам сообща, — предотвращение загрязнения. Заключение
Последствия, к которым ведёт расточительное, небрежное отношение человечества к Океану, ужасающи. Уничтожение планктона, рыб и других обитателей океанских вод — далеко не всё. Ущерб может быть гораздо большим. Ведь у Мирового океана имеются общепланетарные функции: он является мощным регулятором влагооборота и теплового режима Земли, а также циркуляции её атмосферы. Загрязнения способны вызвать весьма существенные изменения всех этих характеристик, жизненно важных для режима климата и погоды на всей планете. Симптомы таких изменений наблюдаются уже сегодня. Повторяются жестокие засухи и наводнения, появляются разрушительные ураганы, сильнейшие морозы приходят даже в тропики, где их отроду не бывало. Разумеется, пока нельзя даже приблизительно оценить зависимость подобного ущерба от степени загрязненности. Мирового океана, однако, взаимосвязь, несомненно, существует. Как бы там ни было, охрана океана является одной из глобальных проблем человечества. Мертвый океан — мертвая планета, а значит, и все человечество. Список литературы
1. «Мировой океан», В.Н. Степанов, «Знание», М. 1994 г.
2. Учебник по географии. Ю.Н.Гладкий, С.Б.Лавров.
3. «Экология окружающей среды и человека», Ю.В.Новиков. 1998 г.
4. «Ра» Тур Хейердал, «Мысль», 1972 г.
5. Степановских, «Охрана окружающей среды».
Water is very important for life on the Earth. It is in oceans, seas, rivers and lakes. Water is a necessary part for existence of all living things. Human body contains from 50% to 70% of water.
Every day the average household uses about 500 liters of water for drinking, cooking, hygiene needs, laundry, etc. Water is essential for our health so the quality of water is one of the most important problems in the civilized world.
There is much water on our planet and at the same time there is little water on it. It is so because very little water on the Earth is good for drinking. The supply of clean water is getting less every day because of its useless consumption and pollution.
For example, lake Baikal is the deepest freshwater lake on the Earth. The lake is very beautiful but now it is in great danger, because of the factories which are near it. At some places the water in the lake is so dirty that it can kill animals and plants in Baikal and near it.
The main source of water pollution is the man. Plants and factories often dump their waste directly into rivers and lakes. This waste is often toxic. Though the pollutants can be carried away they never disappear and the quality of water dramatically falls.
Air pollution has a negative impact on water quality too. Air pollutants can be deposited on land and water, sometimes at great distances from their original sources.
The pollution of the world’s ocean is the result of human’s careless interaction with nature, a sign of ecological crises. If people want to survive they must do their best to solve the problems of environmental pollution.
Смотрите также по теме:
Защита окружающей среды
Загрязнение окружающей среды
Изменение климата
Загрязнение воздуха
Исчезновение животных
Вырубка лесов
Реферат Загрязнение морей и
океанов
В течение
последних нескольких десятков лет происходит загрязнение океанов и морей такими
вредными для их жизнедеятельности веществами, как нефть, тяжелые металлы,
пестициды, радиоизотопы и другие вредные вещества. Загрязнение происходит в
результате сброса в реки, а затем и в океан сточных вод различных промышленных
предприятий, стока с полей и лесов, обработанных пестицидами, и потерь нефти
при ее перевозках танкерами. Газообразные токсические вещества, такие, как
оксид углерода (II), оксид серы (IV), попадают в морскую воду через атмосферу.
По подсчетам Калифорнийского технологического института в Мировой океан вместе
с дождем ежегодно поступает 50 тыс. т свинца, попадающего в воздух вместе с
выхлопными газами автомобилей. Вблизи береговой линии в районах больших городов
в морской воде нередко обнаруживается патогенная микрофлора. Степень
загрязнения вод в океане все возрастает. Нередко способность воды к
самоочищению оказывается уже недостаточной, чтобы справиться с постоянно
увеличивающимся количеством сбрасываемых отходов. Поля загрязнения формируются
в основном в прибрежных водах крупных промышленных центров и устьев рек, а также
в районах интенсивного судоходства и нефтедобычи. Течениями загрязнения
распространяются очень быстро и оказывают вредные воздействия на зоны океанов,
наиболее богатые животными и растительностью, наносят серьезный ущерб экономике
и состоянию морских экосистем.
К числу
наиболее вредных химических загрязнений, как указано в принятой в конце 1972 г. Международной конвенции по предотвращению загрязнений морей сбросами отходов, относятся нефть
и нефтепродукты. В современном капиталистическом мире потребление нефти во всех
ее видах ежегодно обходится в астрономическую сумму – 740 млрд. Дол. А
стоимость добычи нефти равна всего 80 млрд. дол. Отсюда стремление нефтяных
монополий заполучить в свое распоряжение новые и Новые месторождения черного
золота. В связи с ростом добычи, транспортировки, переработки и потребления
нефти и нефтепродуктов расширяются масштабы загрязнения природы. Растет
загрязнение нефтяными продуктами и водной среды. “Океан умирает, он болен
по вине человека”,- эти слова Тура Хейердала хорошо известны. Еще в 1969 г. вовремя плавания через Атлантический океан на папирусном судне “Ра” он отмечал, что
поверхность моря была свободна от глобул нефти и дегтя только в течение
нескольких дней за весь двухмесячный период путешествия. В настоящее время
положение не улучшилось.
По оценке
национальной Академии наук США в середине 70-х годов только в морскую среду
попадало примерно 6 млн. т нефти. К концу 70-х годов выбросы нефти в моря и
океаны возросли до 10 млн. т/год. Наибольший вред наносят разливы нефти в
результате катастроф танкеров и аварий на морских буровых платформах. Число
таких аварий необычайно велико: только в США в 1972-1976 гг. береговой охраной
регистрировалось в среднем 12,3 тыс. случаев таких выбросов в год.
При
сохранении числа аварий прослеживается тенденция к увеличению масштабов
единовременных выбросов нефти главным образом из-за аварий супертанкеров.
Выбросы нефти в конце 60-х – начале 70-х годов в результате катастроф таких
танкеров, как “Белен” и “Торри Каньон”, меркнут в сравнении
с разливом 220 тыс. т нефти при аварии танкера “Амоко Кадис” в марте 1978 г. Анализ последствий этой аварии для окружающей среды, выполненный 20 месяцев спустя, показал,
что в течение последующих трех – пяти лет добыча устриц в пораженной акватории
будет невозможна, а осевшая на дно нефть будет выбрасываться на поверхность
штормами по крайней мере в течение 10 ближайших лет. Прогноз подтвердился.
Возрастает и “лепта”, вносимая в загрязнение водной среды морскими
буровыми платформами. Загрязнение имеет место при добыче нефти на шельфе. 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.
Увеличение
потребления нефтепродуктов во всем мире привело в последние годы к
значительному росту танкерного флота. В мире действует гигантский танкерный
флот общей вместимостью более 120 млн. брутт-регистровых тонн – это свыше трети
вместимости всех морских транспортных средств. В последние годы наметилась
тенденция резкого увеличения грузоподъемности танкеров. Уже плавают 230 судов,
обладающих грузоподъемностью 200 тыс. т и более, в том числе два
“полумиллионника”. Строятся и более мощные танкеры. Это значительное
достижение инженерной мысли, но в то же время и колоссальная потенциальная
опасность для вод Мирового океана. Подсчитано, что 200 тыс. т нефти достаточно,
чтобы превратить все Балтийское море в биологическую пустыню. В портах не
удается выгрузить нефть до конца. Около 1% ее теряется на испарение и остается
на стенках и днищах танкеров. Приходится их промывать, и это чаще всего делают
в открытом море. Пустой танкер теряет управляемость. Чтобы избежать этого, в
танкеры закачивают морскую воду в качестве балласта (обычно более 30% тоннажа
судна). Перед новой загрузкой балласт выкачивают вместе с остатками .нефти. По
подсчетам специалистов танкеры и другие суда, которые промывают свои трюмы в
открытом море, оставляют в нем более 2 млн. т/год нефти. Нефть и нефтепродукты
оказывают вредное воздействие на многие живые организмы и пагубно влияют на все
звенья биологической цепи. 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 также и
на климат Земли, на баланс кислорода в атмосфере.
Нефтяное
загрязнение наносит жестокий удар по биологическому равновесию моря. Пятно не
пропускает солнечные лучи, замедляет обновление кислорода в воде. В результате
перестает размножаться планктон – основной продукт питания морских обитателей.
В верхних пяти – десяти сантиметрах водной толщи развивается богатейшее
сообщество самых разнообразных организмов. Его называют нейстоном. Здесь
находится “питомник” молоди очень многих видов рыб и беспозвоночных
животных, которые во взрослом состоянии населяют водную толщу и дно морей и
океанов. На поверхности океана накапливаются и вещества-загрязнители, в том
числе нефть и нефтепродукты. Растворимые компоненты нефти очень ядовиты. Их
присутствие приводит к гибели морских обитателей и прежде всего рыб, чем
наносится серьезный ущерб экономике ряда стран мира. Растворимые компоненты
нефти нередко становятся причиной гибели морских птиц, отрицательно влияют на
вкусовые качества мяса морских животных. Если оплодотворенную икру рыбы
поместить в аквариум с весьма незначительной концентрацией нефтепродуктов, то
большинство зародышей погибает, а многие из уцелевших оказываются уродами.
Нефть
отрицательно влияет на физиологические процессы, вызывает патологические
изменения в тканях и органах, нарушает работу ферментативного аппарата, нервной
системы. Нефть – своего рода наркотик для морских обитателей. Замечено, что
некоторые рыбы, “хлебнув” однажды нефти, уже не стремятся покинуть
отравленную зону. Нефтяное загрязнение – грозный фактор, влияющий на жизнь
всего Мирового океана. Особенно опасно загрязнение высокоширотных вод, где
из-за низкой температуры нефтепродукты практически не разлагаются и как бы
“консервируются” льдами, поэтому нефтяное загрязнение может нанести
серьезный ущерб окружающей среде Арктики и Антарктики
Наиболее
серьезной проблемой морей и океанов в нашем столетии является загрязнение
нефтью, последствия которого губительны для всей жизни на Земле. Поэтому в 1954
году в Лондоне прошла международная конференция, ставившаяся целью выработать
согласованные действия по охране морской среды от загрязнения нефтью. На ней
была принята конвенция, определяющая обязанности государств в этой области.
Позже в 1958
году в Женеве были приняты еще четыре документа: 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. Они обязывали каждую страну разработать и ввести в
действие законы, запрещающие загрязнять морскую среду нефтью, радиоотходами и
другими вредными веществами. Прошедшая в 1973 году в Лондоне конференция
приняла документы по предотвращению загрязнения с судов. Согласно принятой конвенции,
каждое судно должно иметь сертификат – свидетельство о том, что корпус,
механизмы и прочая оснастка находятся в исправном положении и не наносят ущерб
морю. Соответствие сертификатам проверяется инспекцией при заходе в порт.
Запрещен слив
нефтесодержащих вод с танкеров, все сбросы с них должны выкачиваться только на
береговые приемные пункты. Для очистки и обеззараживания судовых сточных вод, в
том числе хозяйственно-бытовых, созданы электрохимические установки. Институт
океанологии РАН разработал эмульсионный метод очистки морских танкеров,
полностью исключающий попадание нефти в акваторию. Он заключатся в добавлении к
промывной воде нескольких поверхностно-активных веществ (препарат МЛ), что
позволяет осуществить на самом судне очистку без сброса загрязненной воды или
остатков нефти, которую можно впоследствии регенерировать для дальнейшего
использования. С каждого танкера удается отмыть до 300 т нефти.
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.
Капитаны
судов обязаны фиксировать в специальных журналах сведения обо всех грузовых
операциях с нефтью и нефтепродуктами, отмечать место и время сдачи или слива с
судна загрязненных сточных вод.
Для
систематической очистки акваторий от случайных разливов применяются плавучие
нефтесборщики и боковые заграждения. Также в целях предотвращения растекания
нефти используются физико-химические методы. Создан препарат пенопластовой
группы, который при соприкосновении с нефтяным пятном полностью его
обволакивает. После отжима пенопласт может использоваться вторично в качестве
сорбента. Такие препараты очень удобны из-за простоты применения и невысокой стоимости,
однако их массовое производство пока не налажено. Также существуют сорбирующие
средства на основе растительных, минеральных и синтетических веществ. Некоторые
из них могут собирать до 90% разлитой нефти. Главное требование, которое к ним
предъявляется, – это непотопляемость.
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 Японии
создана и апробирована уникальная технология, с помощью которой можно в
короткие сроки ликвидировать гигантское пятно. Корпорация «Кансай санге»
выпустила реактив ASWW, основной компонент которого – специально обработанная
рисовая шелуха. Распыленный по поверхности, препарат в течение получаса
всасывает в себя выброс и превращается в густую массу, которую можно стащить
простой сетью.
Оригинальный
способ очистки продемонстрирован американскими учеными в Атлантическом океане.
Под нефтяную пленку на определенную глубину опускается керамическая пластинка.
К ней подсоединяется акустическая пластинка. Под действием вибрации сначала
скапливается толстым слоем над местом, где установлена пластинка, а затем
смешивается с водой и начинает фонтанировать. Электрический ток, подведенный к
пластинке, поджигает фонтан, и нефть полностью сгорает.
Для удаления
с поверхности прибрежных вод пятен масел американские ученые создали
модификацию полипропилена, притягивающего жировые частицы. На катере-катамаране
между корпусами поместили своеобразную штору из этого материала, концы которой
свисают в воду. Как только катер попадает на пятно, нефть прочно прилипает к
«шторе». Остается лишь пропустить полимер через валики специального устройства,
которое отжимает нефть в приготовленную емкость.
С 1993 года
был запрещен сброс жидких радиоактивных отходов (ЖРО), но число их неуклонно
растет. Поэтому в целях защиты окружающей среды в 90-е годы стали
разрабатываться проекты очистки ЖРО.
Серьезное загрязнение вод Мирового океана и уменьшения его ресурсности стало очевидно и понятно в последний период Холодной войны.
С 70-ых годов XX века работают различные региональные программы, объединяющие более 150 стран и обеспечивающие защиту вод морей и океанов.
В 1982 году на конференции ООН была принята конвенция по морскому праву. Она:
регулирует использование вод Мирового океана;
регулирует механизм охраны его природных ресурсов;
регулирует природоохранную деятельность и международное сотрудничество по вопросам борьбы с загрязнением вод Мирового океана.
Для решения проблемы загрязнения Мирового океана в 1992 году были приняты конвенции, регулирующие работу по охране и очищению вод Атлантики и Чёрного моря.
В 1993-1996 годах были подписаны международные соглашения, запрещающие сброс в воды Мирового океана радиоактивных отходов.
1998 год был объявлен ЮНЕСКО Годом Океана. В этот период проводилось масштабное его изучение. Это было необходимо для поиска эффективных путей ликвидации негативных последствий его загрязнения.
В настоящее время также ведётся активная работа по поиску способов очистки вод Океана и спасению экосистем.
План
1. Характеристика и источники загрязнения
2. Экологические проблемы, вызванные загрязнением
3. Методы борьбы с загрязнением
4. Приложения
5. Список используемой литературы Характеристика и источники загрязнения
Всякий водоем или водный источник связан с окружающей его внешней средой. На него оказывают влияние условия формирования поверхностного или подземного водного стока, разнообразные природные явления, индустрия, промышленное и коммунальное строительство, транспорт, хозяйственная и бытовая деятельность человека. Последствием этих влияний является привнесение в водную среду новых, несвойственных ей веществ – загрязнителей, ухудшающих качество воды. Загрязнения, поступающие в водную среду, классифицируют по разному, в зависимости от подходов, критериев и задач. Так, обычно выделяют химическое, физическое и биологические загрязнения.
Химическое загрязнение представляет собой изменение естественных химических свойств воды за счет увеличения содержания в ней вредных примесей как неорганической (минеральные соли, кислоты, щелочи, глинистые частицы), так и органической природы (нефть и нефтепродукты, органические остатки, поверхностно-активные вещества, пестициды).
Неорганическое загрязнени
е
Основными неорганическими (минеральными) загрязнителями 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. Токсический эффект некоторых наиболее распространенных загрязнителей гидросферы представлен в приложении 1.
Кроме перечисленных в таблице веществ, к опасным источникам инфекции водной среды можно отнести неорганические кислоты и основания, изменяющие кислотность воды.
Среди основных источников загрязнения морей минеральными веществами и биогенными элементами следует упомянуть предприятия пищевой промышленности и сельское хозяйство.
Органическое загрязнени
е
Среди вносимых в моря с суши растворимых веществ, большое значение для обитателей водной среды имеют не только минеральные, биогенные элементы, но и органические остатки. Вынос в океан органического вещества оценивается в 300 – 380 млн. т/год. Сточные воды, содержащие суспензии органического происхождения или растворенное органическое вещество, пагубно влияют на состояние водоемов. Осаждаясь, суспензии заливают дно и задерживают развитие или полностью прекращают жизнедеятельность данных микроорганизмов, участвующих в процессе самоочищения вод. При гниении данных осадков могут образовываться вредные соединения и отравляющие вещества, такие как сероводород, которые приводят к полному загрязнению воды в реке. Наличие суспензий затрудняют также проникновение света на глубину, и замедляет процессы фотосинтеза.
Одним из основных санитарных требований, предъявляемых к качеству воды, является содержание в ней необходимого количества кислорода. Вредное действие оказывают все загрязнения, которые, так или иначе, содействуют снижению содержания кислорода в воде. Поверхностно активные вещества – жиры, масла, смазочные материалы – образуют на поверхности воды пленку, которая препятствует газообмену между водой и атмосферой, что снижает степень насыщенности воды кислородом.
Значительный объем органических веществ, большинство из которых не свойственно природным водам, сбрасывается в реки вместе с промышленными и бытовыми стоками. Нарастающее загрязнение водоемов и водостоков наблюдается во всех промышленных странах. Информация о содержании некоторых органических веществ в промышленных сточных водах предоставлена в приложении 2.
В связи с быстрыми темпами урбанизации и несколько замедленным строительством очистных сооружений или их неудовлетворительной эксплуатацией водные бассейны и почва загрязняются бытовыми отходами. Особенно ощутимо загрязнение в водоемах с замедленным течением или непроточных (водохранилища, озера).
Разлагаясь в водной среде, органические отходы могут стать средой для патогенных организмов. Вода, загрязненная органическими отходами, становится практически непригодной для питья и других надобностей. Бытовые отходы опасны не только тем, что являются источником некоторых болезней человека (брюшной тиф, дизентерия, холера), но и тем, что требуют для своего разложения много кислорода. Если бытовые сточные воды поступают в водоем в очень больших количествах, то содержание растворимого кислорода может опуститься ниже уровня, необходимого для жизни морских и пресноводных организмов.
Основные органические загрязняющие вещества:
1) Нефть и нефтепродукты– нефть представляет собой вязкую маслянистую жидкость, имеющую темно-коричневый цвет. Основные компоненты нефти – углеводороды (до 98%).
Нефть и нефтепродукты являются наиболее распространенными загрязняющими веществами. К началу 80-ых годов в океан ежегодно поступало около 6 млн. т. нефти, что составляло 0,23% мировой добычи.
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 поступают в моря по рекам, с бытовыми и ливневыми стоками.
Попадая в морскую среду, нефть сначала растекается в виде пленки, образуя слои различной мощности. По цвету пленки можно определить ее толщину (см. приложении 3).
Нефтяная пленка изменяет состав спектра и интенсивность проникновения в воду света.
2) Пестициды
– пестициды составляют группу искусственно созданных веществ, используемых для борьбы с вредителями и болезнями растений. Пестициды делятся на следующие группы: инсектициды – для борьбы с вредными насекомыми, фунгициды и бактерициды – для борьбы с бактериальными болезнями растений, 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.
Промышленное производство пестицидов сопровождается появлением большого количества побочных продуктов, загрязняющих сточные воды. В водной среде чаще других встречаются представители инсектицидов, фунгицидов и гербицидов.
3) Синтетические поверхностно-активные вещества (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.
Присутствие СПАВ в сточных водах промышленности связано с использованием их в таких процессах, как 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.
4) Соединения с канцерогенными свойствами
. Канцерогенные вещества – это химические соединения, которые нарушают процессы развития и могут вызывать мутации.
К веществам, обладающим канцерогенными свойствами, относятся хлорированные алифатические углеводороды, винилхлорид, и особенно, полициклические ароматические углеводороды (ПАУ). Максимальное количество ПАУ в современных данных осадках Мирового океана (более 100 мкг/км массы сухого вещества) обнаружено в тентонически активных зонах.
5) 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 моря через атмосферу. Наиболее опасны: ртуть, свинец и кадмий.
Заражение морепродуктов неоднократно приводило к ртутному отравлению прибрежного населения. К 1977 году насчитывалось 2800 жертв болезни Миномата, причиной которой послужили отходы предприятий. Недостаточно очищенные сточные воды предприятий поступали в залив Миномата.
Свинец – типичный рассеянный элемент, содержащийся во всех компонентах окружающей среды: в горных породах, почве, природных водах, атмосфере, живых организмах. Наконец, свинец активно рассеивается в окружающую среду в процессе хозяйственной деятельности человека.
6) Сброс отходов в море с целю 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.
Поэтому дампинг рассматривается как вынужденная мера, временная дань общества несовершенству технологии. В шлаках промышленного производства присутствуют разнообразные органические вещества и соединения тяжелых металлов.
Во время сброса и прохождения материала сквозь столб воды, часть загрязняющих веществ переходит в раствор, изменяя качество воды, другая сорбируется частицами взвеси и переходит в донные отложения.
Все чаще и чаще люди задумываются о загрязнение водных ресурсов. Все чаще и чаще мы говорим об этом, хотя все в полной мере зависит от человека, его влияние на окружающий нас мир.
Огромную отрицательную роль играет антропогенное загрязнение вод суши. Главными источниками загрязнения являются промышленность, транспорт, сельское хозяйство, коммунальное хозяйство. В загрязнении вод наиболее велика доля промышленности, в особенности предприятий черной и цветной металлургии, энергетики, нефтепереработки и нефтехимии, деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности. Сельское хозяйство, являясь крупным источником загрязнения, сбрасывает во внутренние водоемы химические удобрения, ядохимикаты, отходы животноводческих ферм. Водный транспорт сбрасывает в реки и озера большое количество отходов и нефтепродуктов. Загрязнение делят на физическое, химическое и биологическое. К физическому загрязнению относят загрязнение твердыми отходами – мусором, потерями леса при молевом сплаве. Такое загрязнение не создает опасности для живых организмов, но затрудняет работу транспорта, рыболовства и ухудшает качество ландшафта.Химическое загрязнение вызывает попадание в водоемы кислот, щелочей, тяжелых металлов, удобрений, пестицидов, фенолов, нефти и нефтепродуктов.Биологическое загрязнение – это загрязнение микроорганизмами, многие из которых являются болезнетворными. Загрязнение происходит при попадании в воду стоков химической, пищевой, целлюлозно-бумажной промышленностей, а также стоков коммунального хозяйства городов. Во многих районах загрязнение превышает возможности самоочищения водоемов. В сточные канавы превратились реки Темза, Рейн, Миссисипи, Огайо и многие реки России и стран СНГ. Для спасения водоемов необходимы меры очистки – механической, биологической и физико-химической. Любая очистка не дает 100% результата, поэтому для вторичного использования вод, необходимо разбавлять очищенные воды чистыми русловыми водами. При этом на единицу объема обычно требуется 10-12-кратное разбавление, а иногда и в 100-кратном объеме. В будущем необходимо основное внимание уделить мерам по предупреждению загрязнения вод. Для этого используются новые методы: оборотные системы водоснабжения, малоотходные и безотходные технологии. В России только 2/3 стоков подвергаются очистке. На многих реках ПДК загрязнений привышена в 10, а иногда в 100 раз. Наиболее загрязнен бассейн реки Волги. Источниками загрязнения вод Мирового океана являются: нефть и нефтепродукты, тяжелые металлы, пестициды, радиоактивные вещества, а также огромное количество твердых и жидких коммунально-бытовых отходов. 70% загрязнений связано с наземными источниками: большие города, промышленность, сельское хозяйство, транспорт. Наиболее загрязненные моря: Средиземное, Северное, Красное, Желтое, Мексиканский и Персидский заливы. Наиболее опасно нефтяное загрязнение. В результате утечки нефти при ее добыче, транспортировке и переработке в Мировой океан ежегодно попадает от 3 до 10 млн т нефти и нефтепродуктов. Космические снимки показывают, что уже около 1/3 всей его поверхности покрыто маслянистой пленкой, которая снижает испарение, угнетает развитие планктона, ограничивает взаимодействие Океана с атмосферой. Больше всего нефтью загрязнен Атлантический океан. Движение поверхностных вод в океане приводит к распространению загрязнений на большие расстояния. Особенно опасны катастрофы крупных танкеров, которые приводят к «залповым» выбросам нефти.
Так давайте все вместе задумаемся над этой глобальной проблемой, подумаем о том как мы живем, что нас окружает и что от нас унаследует наше будущие поколение.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.
Water Pollution
Загрязнение воды
Nowadays the high development of the industry leads to the inevitable pollution of the environment all over the world. First of all, it has a negative effect on the hydrosphere because, anyway, waste water falls into a reservoir or go into the ground water through the soil.
В настоящее время высокие темпы развития промышленности приводят к неизбежному загрязнению окружающей среды во всем мире. Прежде всего, это негативно сказывается на гидросфере, потому что сточные воды, так или иначе, попадают в водоем или в грунтовые воды.
The problem of water pollution is a global one. So it considerably complicates the ways of its solution, because different countries have to cooperate in solving such problems. However there are some problems connected with such cooperation. For example, the Mediterranean Sea is the most polluted sea in the world, perhaps, because there are 22 different countries with coastlines on the Mediterranean Sea. There is a similar problem connected with the Atlantic Ocean. There is a huge number of countries using it for the transportation of goods. So it somehow pollutes the ocean. It should be mentioned that the oil industry have a negative effect on the hydrosphere.
Проблема загрязнения воды является глобальной. Это значительно усложняет пути ее решения, поскольку разные страны должны сотрудничать в решении таких вопросов. Однако есть некоторые трудности, связанные с таким сотрудничеством. Например, Средиземное море является самым загрязненным морем в мире, возможно, потому, что Средиземное море омывает берега 22 стран. Существует подобная проблема, связанная с Атлантическим океаном. Существует огромное количество стран, которые используют океан для перевозки грузов, что, так или иначе, его загрязняет. Следует отметить, что нефтяная промышленность также негативно влияет на гидросферу.
The common problem is the pollution of fresh water. People must understand that polluted drinking water is not only dangerous for people’s health and the environment, but also causes economic problems, because purification of it requires a lot of money.
Общей проблемой является загрязнение пресной воды. Люди должны понимать, что загрязненная питьевая вода не только опасна для здоровья и окружающей среды, но и создает экономические проблемы, так как ее очистка очень дорогостоящая.
Besides, it is necessary to say a few words about Lake Baikal. It is the largest natural reservoir of fresh water. We must do everything to keep the purity of this lake.
Кроме того, необходимо сказать несколько слов о Байкале. Это самый большой естественный резервуар пресной воды. Мы должны сделать все, чтобы сохранить чистоту этого озера.
Реферат Загрязнение морей и океанов
В течение последних нескольких десятков лет происходит загрязнение океанов и морей такими вредными для их жизнедеятельности веществами, как нефть, тяжелые металлы, пестициды, радиоизотопы и другие вредные вещества. Загрязнение происходит в результате сброса в реки, а затем и в океан сточных вод различных промышленных предприятий, стока с полей и лесов, обработанных пестицидами, и потерь нефти при ее перевозках танкерами. Газообразные токсические вещества, такие, как оксид углерода (II), оксид серы (IV), попадают в морскую воду через атмосферу. По подсчетам Калифорнийского технологического института в Мировой океан вместе с дождем ежегодно поступает 50 тыс. т свинца, попадающего в воздух вместе с выхлопными газами автомобилей. Вблизи береговой линии в районах больших городов в морской воде нередко обнаруживается патогенная микрофлора. Степень загрязнения вод в океане все возрастает. Нередко способность воды к самоочищению оказывается уже недостаточной, чтобы справиться с постоянно увеличивающимся количеством сбрасываемых отходов. Поля загрязнения формируются в основном в прибрежных водах крупных промышленных центров и устьев рек, а также в районах интенсивного судоходства и нефтедобычи. Течениями загрязнения распространяются очень быстро и оказывают вредные воздействия на зоны океанов, наиболее богатые животными и растительностью, наносят серьезный ущерб экономике и состоянию морских экосистем.
К числу наиболее вредных химических загрязнений, как указано в принятой в конце 1972 г. Международной конвенции по предотвращению загрязнений морей сбросами отходов, относятся нефть и нефтепродукты. В современном капиталистическом мире потребление нефти во всех ее видах ежегодно обходится в астрономическую сумму – 740 млрд. Дол. А стоимость добычи нефти равна всего 80 млрд. дол. Отсюда стремление нефтяных монополий заполучить в свое распоряжение новые и Новые месторождения черного золота. В связи с ростом добычи, транспортировки, переработки и потребления нефти и нефтепродуктов расширяются масштабы загрязнения природы. Растет загрязнение нефтяными продуктами и водной среды. “Океан умирает, он болен по вине человека”,- эти слова Тура Хейердала хорошо известны. Еще в 1969 г. вовремя плавания через Атлантический океан на папирусном судне “Ра” он отмечал, что поверхность моря была свободна от глобул нефти и дегтя только в течение нескольких дней за весь двухмесячный период путешествия. В настоящее время положение не улучшилось.
По оценке национальной Академии наук США в середине 70-х годов только в морскую среду попадало примерно 6 млн. т нефти. К концу 70-х годов выбросы нефти в моря и океаны возросли до 10 млн. т/год. Наибольший вред наносят разливы нефти в результате катастроф танкеров и аварий на морских буровых платформах. Число таких аварий необычайно велико: только в США в 1972-1976 гг. береговой охраной регистрировалось в среднем 12,3 тыс. случаев таких выбросов в год.
При сохранении числа аварий прослеживается тенденция к увеличению масштабов единовременных выбросов нефти главным образом из-за аварий супертанкеров. Выбросы нефти в конце 60-х – начале 70-х годов в результате катастроф таких танкеров, как “Белен” и “Торри Каньон”, меркнут в сравнении с разливом 220 тыс. т нефти при аварии танкера “Амоко Кадис” в марте 1978 г. Анализ последствий этой аварии для окружающей среды, выполненный 20 месяцев спустя, показал, что в течение последующих трех – пяти лет добыча устриц в пораженной акватории будет невозможна, а осевшая на дно нефть будет выбрасываться на поверхность штормами по крайней мере в течение 10 ближайших лет. Прогноз подтвердился. Возрастает и “лепта”, вносимая в загрязнение водной среды морскими буровыми платформами. Загрязнение имеет место при добыче нефти на шельфе. 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.
Увеличение потребления нефтепродуктов во всем мире привело в последние годы к значительному росту танкерного флота. В мире действует гигантский танкерный флот общей вместимостью более 120 млн. брутт-регистровых тонн – это свыше трети вместимости всех морских транспортных средств. В последние годы наметилась тенденция резкого увеличения грузоподъемности танкеров. Уже плавают 230 судов, обладающих грузоподъемностью 200 тыс. т и более, в том числе два “полумиллионника”. Строятся и более мощные танкеры. Это значительное достижение инженерной мысли, но в то же время и колоссальная потенциальная опасность для вод Мирового океана. Подсчитано, что 200 тыс. т нефти достаточно, чтобы превратить все Балтийское море в биологическую пустыню. В портах не удается выгрузить нефть до конца. Около 1% ее теряется на испарение и остается на стенках и днищах танкеров. Приходится их промывать, и это чаще всего делают в открытом море. Пустой танкер теряет управляемость. Чтобы избежать этого, в танкеры закачивают морскую воду в качестве балласта (обычно более 30% тоннажа судна). Перед новой загрузкой балласт выкачивают вместе с остатками .нефти. По подсчетам специалистов танкеры и другие суда, которые промывают свои трюмы в открытом море, оставляют в нем более 2 млн. т/год нефти. Нефть и нефтепродукты оказывают вредное воздействие на многие живые организмы и пагубно влияют на все звенья биологической цепи. 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 также и на климат Земли, на баланс кислорода в атмосфере.
Нефтяное загрязнение наносит жестокий удар по биологическому равновесию моря. Пятно не пропускает солнечные лучи, замедляет обновление кислорода в воде. В результате перестает размножаться планктон – основной продукт питания морских обитателей. В верхних пяти – десяти сантиметрах водной толщи развивается богатейшее сообщество самых разнообразных организмов. Его называют нейстоном. Здесь находится “питомник” молоди очень многих видов рыб и беспозвоночных животных, которые во взрослом состоянии населяют водную толщу и дно морей и океанов. На поверхности океана накапливаются и вещества-загрязнители, в том числе нефть и нефтепродукты. Растворимые компоненты нефти очень ядовиты. Их присутствие приводит к гибели морских обитателей и прежде всего рыб, чем наносится серьезный ущерб экономике ряда стран мира. Растворимые компоненты нефти нередко становятся причиной гибели морских птиц, отрицательно влияют на вкусовые качества мяса морских животных. Если оплодотворенную икру рыбы поместить в аквариум с весьма незначительной концентрацией нефтепродуктов, то большинство зародышей погибает, а многие из уцелевших оказываются уродами.
Нефть отрицательно влияет на физиологические процессы, вызывает патологические изменения в тканях и органах, нарушает работу ферментативного аппарата, нервной системы. Нефть – своего рода наркотик для морских обитателей. Замечено, что некоторые рыбы, “хлебнув” однажды нефти, уже не стремятся покинуть отравленную зону. Нефтяное загрязнение – грозный фактор, влияющий на жизнь всего Мирового океана. Особенно опасно загрязнение высокоширотных вод, где из-за низкой температуры нефтепродукты практически не разлагаются и как бы “консервируются” льдами, поэтому нефтяное загрязнение может нанести серьезный ущерб окружающей среде Арктики и Антарктики
Наиболее серьезной проблемой морей и океанов в нашем столетии является загрязнение нефтью, последствия которого губительны для всей жизни на Земле. Поэтому в 1954 году в Лондоне прошла международная конференция, ставившаяся целью выработать согласованные действия по охране морской среды от загрязнения нефтью. На ней была принята конвенция, определяющая обязанности государств в этой области.
Позже в 1958 году в Женеве были приняты еще четыре документа: 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. Они обязывали каждую страну разработать и ввести в действие законы, запрещающие загрязнять морскую среду нефтью, радиоотходами и другими вредными веществами. Прошедшая в 1973 году в Лондоне конференция приняла документы по предотвращению загрязнения с судов. Согласно принятой конвенции, каждое судно должно иметь сертификат – свидетельство о том, что корпус, механизмы и прочая оснастка находятся в исправном положении и не наносят ущерб морю. Соответствие сертификатам проверяется инспекцией при заходе в порт.
Запрещен слив нефтесодержащих вод с танкеров, все сбросы с них должны выкачиваться только на береговые приемные пункты. Для очистки и обеззараживания судовых сточных вод, в том числе хозяйственно-бытовых, созданы электрохимические установки. Институт океанологии РАН разработал эмульсионный метод очистки морских танкеров, полностью исключающий попадание нефти в акваторию. Он заключатся в добавлении к промывной воде нескольких поверхностно-активных веществ (препарат МЛ), что позволяет осуществить на самом судне очистку без сброса загрязненной воды или остатков нефти, которую можно впоследствии регенерировать для дальнейшего использования. С каждого танкера удается отмыть до 300 т нефти.
За последнее время большую тревогу вызывает явление прогрессирующего загрязнения морей и Мирового океана в целом. Основным источником загрязнения служат местные бытовые и промышленные сточные воды, нефть и радиоактивные вещества. Особую опасность представляют загрязнения нефтью и радиоактивными веществами, охватывающие огромные пространства Мировою океана.
Местные загрязнения морей бытовыми и промышленными стоками.
Существовавшее с давних времен тяготение людей к заселению морских побережий привело к тому, что в настоящее врем и в прибрежных зонах находится 60% всех крупных городов с населением свыше миллиона человек в каждом. На берегах, например, Средиземного моря расположены страны с населением 250 млн. человек. Ежегодно предприятия приморских городов выбрасывают в море тысячи тонн различных неочищенных отходов, сюда же сливаются неочищенные канализационные воды.
Огромные массы ядовитых веществ выносят в море крупные реки. Неудивительно, что в 100 мл. морской воды, взятой близ Марселя, было обнаружено 900 тыс. кишечных палочек, связанных с фекалием. В Испании запрещено пользоваться для купания многими пляжами и бухтами.
С быстрым ростом приморских городов и промышленности в них сброс в моря промышленных и бытовых стоков достиг такого объема, что море оказалось не в состоянии перерабатывать всю массу отбросов. В результате в районах городов образовались обширные зоны загрязнения. Под влиянием загрязнений происходит отравление водных организмов, обеднение фауны, падение рыбного промысла, разрушение природных ландшафтов, зон отдыха курортов и пляжей. В наиболее сильной форме это проявляется в бухтах и заливах, где ограничен обмен воды с открытым морем.
Для борьбы с загрязнением моря близ городов во многих из них сточные воды выбрасывают по специальным многокилометровым трубопроводам далеко от берегов и на большой глубине. Однако эта мера не дает кардинального решения вопроса, так как общее количество сбрасываемых в море загрязнений от этою не уменьшается.
Общее загрязнение Мирового океана нефтью и радиоактивными веществами. Основным загрязнителем морей, значение которого быстро возрастает, является нефть. Этот вид загрязнителя попадает в море разными путями: при спуске воды после промывки цистерн из-под нефти, при аварии судов, в особенности нефтевозов, при бурении морского дна и авариях на морских нефтепромыслах и т. д.
О масштабах загрязнения можно судить по следующим показателям. В Мировой океан сбрасывается нефти примерно 5-10 млн. т. в год. В нескольких милях от Санта-Барбары в Калифорнии во время бурения морского дна (1969) случилась авария, в результате чего скважина начала выбрасывать в море до 100 тыс. л. нефти в сутки. За несколько суток тысячи квадратных километров были покрыты нефтью.
Подобные аварии – явление нередкое, они происходят в тех или иных районах Мирового океана почти регулярно, заметно увеличивая загрязненность последнего.
Загрязнение морей и океанов наносит огромный вред. От нефти гибнут многие водные животные, в том числе ракообразные и рыба. Очень часто рыба, остающаяся живой, не может быть использована из-за сильного нефтяного запаха и неприятного привкуса.
От нефти ежегодно погибают миллионы водоплавающих птиц, число их только у берегов Англии достигает 250 тыс. Известен случай, когда в результате загрязнения нефтью у берегов Швеции погибло 30 тыс. уток-морянок. Нефтяная пленка есть даже в антарктических водах, здесь от нее гибнут тюлени и пингвины.
Нефтяные «плавучие острова» странствуют по океаническим и морским течениям или приплывают к берегам. Нефть делает непригодными пляжи, превращает побережья многих стран в пустыни. Такими стали многие участки западных берегов Англии, куда Гольфстрим приносит нефть из Атлантики. Нефть погубила многие европейские курорты. С целью предотвращения прогрессирующего загрязнения вод Мирового океана Межправительственная морская консультативная организация по вопросам морского судоходства (ИМКО) разработала Международную конвенцию по предотвращению загрязнения моря нефтью, которую подписали главнейшие морские державы, в том числе и Россия. Согласно конвенции, в частности, все морские районы в пределах 50 миль от берега являются запретными зонами, где не допускается слив нефти в море.
Однако в области охраны морских вод существует много нерешенных вопросов, касающихся главным образом обезвреживания береговых сточных вод и дальнейшего оборудования судов устройствами и системами сбора отходов (нефтеостатков, мусора и др.) и сдаче их на плавучие и береговые сооружения для очистки, утилизации и уничтожения.
Большую опасность представляет загрязнение Мирового океана активными веществами. Опыт показал, что в результате произведенного США в Тихом океане взрыва водородной бомбы (1954) район в 25 тыс. 600 км. кв. обладал смертоносным излучением. За полгода площадь заражения достигла 2,5 млн. км. кв., этому способствовало течение.
Заражению радиоактивными веществами подвержены растения и животные. В их организмах происходит биологическая концентрация этих веществ, передаваемых друг другу через цепи питания. Зараженные мелкие организмы поедаются более крупными, в результате чего у последних образуются опасные концентрации.
Радиоактивность некоторых планктонных организмов может в 1000 раз превышать радиоактивность воды, а некоторых рыб, представляющих собой одно из высших звеньев в цепи питания, даже в 50 тыс. раз.
Животные сохраняют зараженность долго, в результате чего планктон может быть заражен в чистой воде. Радиоактивные рыбы заплывают очень далеко от места заражения.
Заключенный в 1963 г. Московский Договор о запрещении испытаний ядерного оружия в атмосфере, космическом пространстве и под водой прекратил прогрессировавшее массовое радиоактивное заражение Мирового океана. Однако источники этого загрязнения сохранились в виде заводов по очистке урановой руды и переработке ядерного горючего, атомных электростанций, реакторов.
Важной проблемой является способ захоронения радиоактивных отходов. Установлено, что морская вода способна разъедать контейнеры, их опасное содержимое распространяется в воде. Необходимы дополнительные научные исследования и разработка способов нейтрализации радиоактивных загрязнений в водоемах.
Огромная масса вод Мирового океана формирует климат планеты, служит источником атмосферных осадков. Более половины кислорода поступает в атмосферу из океана, и он же регулирует содержание углекислоты в атмосфере, так как способен поглощать ее избыток, в Мировом океане ежегодно вылавливается 85 млн. т. рыбы. Мировой океан – это и протеин для голодающих, которых на земле миллионы, и новые лекарства для больных, вода для пустынь, энергия и минералы для промышленности, места отдыха. Пожалуй, ни одна проблема не вызывает сейчас у человечества таких оживленных дискуссий, как проблема загрязнения Мирового океана. Последние десятилетия знаменуются усилением антропогенных воздействий на морские экосистемы в результате загрязнения морей и океанов. Распространение многих загрязняющих веществ приобрело локальный, региональный и даже глобальный масштабы. Поэтому загрязнение морей, океанов и их биоты стало важнейшей международной проблемой, а необходимость охраны морской среды от загрязнений диктуется требованиями рационального использования природных ресурсов. Никто не будет оспаривать целесообразность охраны океана и развитой в нем жизни от вреда, который могут нанести выбросы отходов. Важнее всего то, что мы не имеем права пребывать в праздном ожидании окончательного решения о том, что есть «загрязнение», так как рискуем оказаться перед фактом загрязнения, которое никто и не пытался предотвратить. Это тем более серьёзно, что океан невозможно очистить, как реку или озеро. При обсуждении проблемы загрязнения океана важно выделять вопросы трех типов: (1) Какие вещества, в каких количествах и каким путем попадают в океан? Попадают ли они в океан с речным стоком, из каналов сброса, при затоплении танкеров и прочих судов или переносятся ветром в море? (2) Что происходит с загрязняющими веществами, когда они попадают в океан? Как быстро они разбавляются до безвредных концентраций? Каким образом они накапливаются в пищевых цепях? Насколько быстро разрушаются вредные органические загрязнители, как нефть, ДДТ и подобные им вещества? (3) Какое значение для протекающих в океане процессов имеет тот или иной уровень загрязнения? Подавляется ли рост или размножение морских организмов? Концентрируется ли загрязняющее вещество в морских организмах в таких количествах, что представляет опасность для здоровья людей при употреблении морепродуктов в пищу? Некоторые изменения в окружающей среде океана, вызванные человеческой деятельностью, уже необратимы. Например, реки, перегороженные плотинами, выносят значительно меньше пресной воды и осадочного материала Порты в устьях рек изменяют характер движения потока воды в естественную среду. Насколько чист должен быть океан и насколько человек должен пытаться сохранить окружающую среду? Проблема состоит в том, чтобы определить, что является оптимальным для общества, и достигнуть этого с наименьшими затратами. Удаление отходов автоматически предполагает загрязнение Всё живое или неживое, что своим избытком снижает качество жизни, является загрязнением. Большинство веществ, называемых загрязнителями, уже имеются в океане в огромных количествах: материал донных осадков, металлы, соли и все виды органики. Океан может выдержать ещё большую нагрузку этими веществами, однако вопрос состоит в том, насколько большую: до какого предела океан будет выдерживать эту нагрузку без отрицательных последствий. В 1973году был предложен один из подходов к этому вопросу: «Вода считается загрязненной, если из-за своих недостаточно высоких качеств она не может удовлетворять самым высоким требованиям по её использованию в настоящем или будущем» . Самыми высокими требованиями являются занятия водными видами спорта и производства морепродуктов, а также сохранение жизни в море на постоянном уровне. Чтобы поддерживать приемлемый уровень качества океанских вод, надо рассмотреть основные виды вероятных загрязнителей, образующихся в результате хозяйственной деятельности человека. Один из них – фе
нам задали написать сочинение на тему “Загрязнение океанов и морей” помогите
Ответы:
В течение последних нескольких десятков лет происходит загрязнение океанов и морей такими вредными для их жизнедеятельности веществами, как нефть, тяжелые металлы, пестициды, радиоизотопы и другие вредные вещества. Загрязнение происходит в результате сброса в реки, а затем и в океан сточных вод различных промышленных предприятий, стока с полей и лесов, обработанных пестицидами, и потерь нефти при ее перевозках танкерами. Газообразные токсические вещества, такие, как оксид углерода (II), оксид серы (IV), попадают в морскую воду через атмосферу. По подсчетам Калифорнийского технологического института в Мировой океан вместе с дождем ежегодно поступает 50 тыс. т свинца, попадающего в воздух вместе с выхлопными газами автомобилей. Вблизи береговой линии в районах больших городов в морской воде нередко обнаруживается патогенная микрофлора. Степень загрязнения вод в океане все возрастает. Нередко способность воды к самоочищению оказывается уже недостаточной, чтобы справиться с постоянно увеличивающимся количеством сбрасываемых отходов. Поля загрязнения формируются в основном в прибрежных водах крупных промышленных центров и устьев рек, а также в районах интенсивного судоходства и нефтедобычи. Течениями загрязнения распространяются очень быстро и оказывают вредные воздействия на зоны океанов, наиболее богатые животными и растительностью, наносят серьезный ущерб экономике и состоянию морских экосистем.
176
Ярко
окрашенные разводы
0.303
352
Тускло
окрашенные
1.016
1170
Темно
окрашенные
2.032
2310
Нефтяная пленка изменяет состав спектра и
интенсивность проникновения в воду света. Пропускание света тонкими пленками
сырой нефти составляет 11-10% (280 нм), 60-70% (400нм). Пленка толщиной 30-40
мкм 0полностью полностью поглощает инфракрасное излучение. Смешиваясь с водой,
нефть образует эмульсию двух типов: прямую “нефть в воде” и обратную
“вода в нефти”. Прямые эмульсии, составленные капельками нефти
диаметром до 0,5 мкм, менее устойчивы и характерны для нефтей, содержащих
поверхностно-активные вещества. При удалении летучих фракций, нефть образует
вязкие обратные эмульсии, которые могут сохраняться на поверхности, переноситься
течением, выбрасываться на берег и оседать на дно. 2. Пестициды
Пестициды составляют
группу искусственно созданных веществ, используемых для борьбы с вредителями и
болезнями растений. Пестициды делятся на следующие группы:
– инсектициды для борьбы с
вредными насекомыми,
– фунгициды и бактерициды
– для борьбы с бактериальными болезнями растений,
– 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. В настоящее время более 5 млн. т. пестицидов поступает на мировой
рынок. Около 1, 5 млн. т. этих веществ уже вошло в состав наземных и морских
экосистем золовым и водным путем. Промышленное производство
пестицидов сопровождается появлением большого количества побочных продуктов,
загрязняющих сточные воды. В водной среде чаще других встречаются представители
инсектицидов, фунгицидов и гербицидов.
Синтезированные инсектициды делятся на три основных группы: хлорорганические, фосфорорганические
и карбонаты.
Хлорорганические инсектициды
получают путем хлорирования ароматических и гетероциклических жидких углеводородов.
К ним относятся ДДТ и его производные, в молекулах которых устойчивость
алифатических и ароматических групп в совместном присутствии возрастает,
всевозможные хлорированные производные хлородиена (элдрин). Эти вещества имеют период полураспада до
нескольких десятков лет и очень устойчивы к биодеградации. В водной среде часто
встречаются полихлорбифенилы – производные ДДТ без алифатической части, насчитывающие
210 гомологов и изомеров. За последние 40 0лет использовано более 1, 2 млн. т.
полихлорбифенилов в производстве пластмасс, красителей, трансформаторов,
конденсаторов. Полихлорбифенилы ( ПХБ) попадают в окружающую среду в результате
сбросов промышленных сточных вод и сжигания твердых отходах на свалках.
Последний источник поставляет ПБХ в атмосферу, откуда они с атмосферными
осадками выпадают во все районах земного
шара. Так в пробах снега, взятых в Антарктиде, содержание ПБХ составило
0, 03 – 1, 2 кг. /л. 3. Синтетические
поверхностно-активные вещества.
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,
карбоксиметилцеллюлоза, силикаты натрия. В зависимости от природы и структуры
гидрофильной части молекулы СПАВ делятся на анионактивные, катионактивные,
амфотерные и неионогенные. Последние не образуют ионов в воде. Наиболее распространенными
среди СПАВ являются анионактивные вещества. На их долю приходится более 50%
всех производимых в мире СПАВ. 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. 4. Соединения с канцерогенными
свойствами.
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.
К веществам, обладающим канцерогенными свойствами, относятся хлорированные
алифатические углеводороды, винилхлорид, и особенно, полициклические
ароматические углеводороды (ПАУ). Максимальное количество ПАУ в современных
данных осадках Мирового океана (более 100 мкг/км массы сухого вещества)
0обнаружено 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. 5. 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 3, 5 тыс. т. ртути. В составе атмосферной пыли содержится около
121тыс. т. 0ртути, причем 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. К 1977 году насчитывалось 2800 0жертв болезни Миномата,
причиной которой послужили отходы предприятий по производству хлорвинила и
ацетальдегида, на которых в качестве катализатора использовалась хлористая
ртуть. Недостаточно очищенные сточные воды предприятий поступали в залив
Минамата. Свиний – типичный рассеянный элемент, содержащийся во всех
компонентах окружающей среды: в горных породах, почвах, природных водах,
атмосфере, живых организмах. Наконец, свиний 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 ( 20-30)*10^3 т. свинца в год. 6. 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. Поэтому дампинг рассматривается как
вынужденная мера, временная дань общества несовершенству технологии. В шлаках
промышленных производств присутствуют разнообразные органические вещества и
соединения тяжелых металлов. Бытовой мусор в среднем содержит ( на массу
сухого вещества) 32-40% 0органических веществ; 0,56% азота; 0,44% фосфора; 0,155%
цинка; 0, 085% свинца; 0,001% ртути; 0, 001% кадмия. Во время сброса
прохождении материала сквозь столб воды, часть загрязняющих веществ переходит в
раствор, изменяя качество воды, другая сорбируется частицами взвеси и переходит
в донные отложения. Одновременно повышается мутность воды. Наличие органических
веществ чисто приводит к быстрому расходованию кислорода в воде и не едко к его
полному исчезновению, растворению взвесей, накоплению металлов в растворенной
форме, появлению сероводорода. 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 приданной 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 выбросами 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. 7. Тепловое загрязнение.
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. 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. На основании
обобщения материала можно сделать вывод ,
что эффекты антропогенного воздействия на водную среду проявляются на индивидуальном
и популяционно-биоценотическом уровнях, и длительное действие загрязняющих
веществ приводит к упрощению экосистемы.
III.
Охрана морей и океанов.
Наиболее
серьезной проблемой морей и океанов в нашем столетии является загрязнение
нефтью, последствия которого губительны для всей жизни на Земле. Поэтому в 1954
году в Лондоне прошла международная конференция, ставившаяся целью выработать
согласованные действия по охране морской среды от загрязнения нефтью. На ней
была принята конвенция, определяющая обязанности государств в этой области.
Позже в 1958 году в Женеве были приняты еще четыре документа: 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. Они обязывали каждую страну разработать и
ввести в действие законы, запрещающие загрязнять морскую среду нефтью,
радиоотходами и другими вредными веществами. Прошедшая в 1973 году в Лондоне
конференция приняла документы по предотвращению загрязнения с судов. Согласно
принятой конвенции, каждое судно должно иметь сертификат – свидетельство о том,
что корпус, механизмы и прочая оснастка находятся в исправном положении и не наносят
ущерб морю. Соответствие сертификатам проверяется инспекцией при заходе в порт.
Запрещен слив нефтесодержащих вод с танкеров, все сбросы с них должны
выкачиваться только на береговые приемные пункты. Для очистки и обеззараживания
судовых сточных вод, в том числе хозяйственно-бытовых, созданы
электрохимические установки. Институт океанологии РАН разработал эмульсионный
метод очистки морских танкеров, полностью исключающий попадание нефти в
акваторию. Он заключатся в добавлении к промывной воде нескольких
поверхностно-активных веществ (препарат МЛ), что позволяет осуществить на самом
судне очистку без сброса загрязненной воды или остатков нефти, которую можно
впоследствии регенерировать для дальнейшего использования. С каждого танкера
удается отмыть до 300 т нефти.
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.
Капитаны судов обязаны фиксировать в специальных журналах сведения обо
всех грузовых операциях с нефтью и нефтепродуктами, отмечать место и время
сдачи или слива с судна загрязненных сточных вод.
Для систематической очистки акваторий от случайных разливов применяются
плавучие нефтесборщики и боковые заграждения. Также в целях предотвращения
растекания нефти используются физико-химические методы. Создан препарат
пенопластовой группы, который при соприкосновении с нефтяным пятном полностью
его обволакивает. После отжима пенопласт может использоваться вторично в
качестве сорбента. Такие препараты очень удобны из-за простоты применения и
невысокой стоимости, однако их массовое производство пока не налажено. Также
существуют сорбирующие средства на основе растительных, минеральных и
синтетических веществ. Некоторые из них могут собирать до 90% разлитой нефти.
Главное требование, которое к ним предъявляется, – это непотопляемость.
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 Японии создана и апробирована уникальная технология, с помощью
которой можно в короткие сроки ликвидировать гигантское пятно. Корпорация
«Кансай сагге» выпустила реактив ASWW, основной компонент которого – специально
обработанная рисовая шелуха. Распыленный по поверхности, препарат в течение
получаса всасывает в себя выброс и превращается в густую массу, которую можно
стащить простой сетью.
Оригинальный способ очистки продемонстрирован американскими учеными в
Атлантическом океане. Под нефтяную пленку на определенную глубину опускается
керамическая пластинка. К ней подсоединяется акустическая пластинка. Под
действием вибрации сначала скапливается толстым слоем над местом, где
установлена пластинка, а затем смешивается с водой и начинает фонтанировать.
Электрический ток, подведенный к пластинке, поджигает фонтан, и нефть полностью
сгорает.
Для удаления с поверхности прибрежных вод пятен масел американские
ученые создали модификацию полипропилена, притягивающего жировые частицы. На
катере-катамаране между корпусами поместили своеобразную штору из этого
материала, концы которой свисают в воду. Как только катер попадает на пятно, нефть
прочно прилипает к «шторе». Остается лишь пропустить полимер через валики
специального устройства, которое отжимает нефть в приготовленную емкость.
С 1993 года был запрещен сброс жидких радиоактивных отходов (ЖРО), но
число их неуклонно растет. Поэтому в целях защиты окружающей среды в 90-е годы
стали разрабатываться проекты очистки ЖРО.
В 1996 году представители японских, американских и российских фирм
подписали контракт на создание установки по переработке ЖРО, скопившихся на
Дальнем Востоке России. На реализацию проекта правительство Японии выделило
25,2 млн. долларов.
Однако, несмотря на некоторые успехи в поиске эффективных средств,
ликвидирующих загрязнения, о решении проблемы говорить рано. Только внедрением
новых методик очисток акваторий невозможно обеспечить чистоту морей и океанов.
Центральная задача, которую необходимо решать всем странам сообща, –
предотвращение загрязнения.
Заключение.
Последствия, к которым
ведёт расточительное, небрежное отношение человечества к Океану, ужасающи.
Уничтожение планктона, рыб и других обитателей океанских вод – далеко не всё.
Ущерб может быть
гораздо большим. Ведь у Мирового океана имеются общепланетарные функции: он
является мощным регулятором влагооборота и теплового режима Земли, а также
циркуляции её атмосферы. Загрязнения способны вызвать весьма существенные
изменения всех этих характеристик, жизненно важных для режима климата и погоды
на всей планете. Симптомы таких изменений наблюдаются уже сегодня. Повторяются
жестокие засухи и наводнения, появляются разрушительные ураганы, сильнейшие
морозы приходят даже в тропики, где их отроду не бывало. Разумеется, пока
нельзя даже приблизительно оценить зависимость подобного ущерба от степени
загрязненности.
Мирового океана,
однако, взаимосвязь, несомненно, существует. Как бы там ни было, охрана океана
является одной из глобальных проблем человечества. Мертвый океан – мертвая
планета, а значит, и все человечество.
Список
используемой литературы:
1.
«Мировой океан», В.Н.
Степанов, «Знание», М. 1994 г.
2.
Учебник по географии.
Ю.Н.Гладкий, С.Б.Лавров.
3.
«Экология окружающей среды
и человека», Ю.В.Новиков. 1998 г.
4.
«Ра» Тур Хейердал,
«Мысль», 1972 г.
5.
Степановских, «Охрана
окружающей среды».
Ответ оставил Гость
В течение последних нескольких десятков лет происходит загрязнение океанов и морей такими вредными для их жизнедеятельности веществами, как нефть, тяжелые металлы, пестициды, радиоизотопы и другие вредные вещества. Загрязнение происходит в результате сброса в реки, а затем и в океан сточных вод различных промышленных предприятий, стока с полей и лесов, обработанных пестицидами, и потерь нефти при ее перевозках танкерами. Газообразные токсические вещества, такие, как оксид углерода (II), оксид серы (IV), попадают в морскую воду через атмосферу. По подсчетам Калифорнийского технологического института в Мировой океан вместе с дождем ежегодно поступает 50 тыс. т свинца, попадающего в воздух вместе с выхлопными газами автомобилей. Вблизи береговой линии в районах больших городов в морской воде нередко обнаруживается патогенная микрофлора. Степень загрязнения вод в океане все возрастает. Нередко способность воды к самоочищению оказывается уже недостаточной, чтобы справиться с постоянно увеличивающимся количеством сбрасываемых отходов. Поля загрязнения формируются в основном в прибрежных водах крупных промышленных центров и устьев рек, а также в районах интенсивного судоходства и нефтедобычи. Течениями загрязнения распространяются очень быстро и оказывают вредные воздействия на зоны океанов, наиболее богатые животными и растительностью, наносят серьезный ущерб экономике и состоянию морских экосистем.
План:
1. Введение.
2. Мировой океан.
3.Основные причины загрязнения.
4. Основные меры по охране водных ресурсов.
5. Вывод.
Введение
Существование биосферы и человека всегда было основано на использовании воды. Человечество постоянно стремилось к увеличению водопотребления, оказывая на гидросферу огромное многостороннее воздействие. На нынешнем этапе развития техносферы, когда в мире ещ? в большей степени возрастает воздействие человека на гидросферу, а природные системы в значительной степени утратили свои защитные свойства, очевидно необходимы новые подходы, экологизация мышления, осознание реальностей и тенденций, появившихся в мире в отношении природы в целом и е? составляющих. В полной мере это относится к осознанию такого страшного зля, каким является в наше время загрязнение и истощение вод. Мы ошибочно полагали, что в распоряжении человечества находятся неисчерпаемые запасы пресной воды и что они достаточны для всех нужд. Следует повторить ещ? раз, что это было глубоким заблуждением. Человечеству не угрожает недостаток воды. Ему грозит нечто худшее – недостаток чистой воды.
Мировой океан
Главная особенность Мирового океана – его огромные, подавляющие размеры. Широко известно избитое, но тем не менее верное замечание о том, что наша планета должна бы называться не Земля, а Океан. Мировой океан занимает 71% всей поверхности планеты. Важнейшее глобальное следствие такого соотношения суши и моря в его влиянии на водный и тепловой баланс Земли. Испарение с поверхности океана является как главным источником воды в глобальном гидрологическом цикле, так и важным компонентом глобального теплового баланса. Мировой океан это также и огромный аккумулятор веществ, содержащий их в растворенном количестве (средняя концентрация растворенных веществ в морской воде, или е? соленость, – 35 г/л). Это обстоятельство играет значительную роль в стабилизации биогеохимичеких циклов и экосферы в целом. 3. Пресноводные системы Из общего количества воды на Земле столь нужная для человечества пресная вода составляет немногим более 2% общего объема гидросферы. Нужно учесть, что основная часть пресных вод (около 70%) заморожена в полярных льдах, вечной мерзлоте, на горных вершинах. Воды в реках и озерах составляют лишь 3% суши, или 0,016% общего объема гидросферы. Таким образом, воды, пригодные для всех видов использования, составляют ничтожную часть общих запасов воды на Земле. Проблема осложняется и тем, что распределение пресной воды по земному шару крайне неравномерно. В Европе и Азии, где проживает 70% населения мира, сосредоточено лишь 39% речных вод. Основные виды загрязнения
Наиболее часто встречается химическое и бактериальное загрязнение вод. Значительно реже – радиоактивное, механическое и тепловое. Химическое загрязнение – наиболее распространенное, стойкое и далеко распространяющееся. Оно может быть органическим (фенолы, нафтеновые кислоты, пестициды и др.) и неорганическим (соли, кислоты, щелочи), токсичным (мышьяк, соединения ртути, свинца, кадмия и др.) и нетоксичным. Бактериальное загрязнение выражается в появлении в воде патогенных бактерий, вирусов, простейших, грибов и др. Этот вид загрязнения носит временный характер. Нефть и нефтепродукты
Нефть представляет собой вязкую маслянистую жидкость, имеющую темно-коричневый цвет и обладающую слабой флуорисценцией. Нефть состоит преимущественно из насыщенных алифвтических и гидроароматических углеводородов. Основные компоненты нефти – углеводороды (до 98%) – подразделяются на 4 класса: Парафины (алкены). . (до 90% от общего состава) – устойчивые вещества, молекулы которых выражены прямой и разветвленной цепью атомов углерода. Легкие парафины обладают максимальной летучестью и растворимостью в воде. Циклопарафины. . ( 30 – 60% от общего состава) насыщенные циклические соединения с 5-6 атомами углерода в кольце. Кроме циклопентана и циклогексана в нефти встречаются бициклические и полициклические соединения этой группы. Эти соединения очень устойчивы и плохо поддаются биоразложению. Ароматические углеводороды. . (20 – 40% от общего состава) – ненасыщенные циклические соединения ряда бензола, содержащие в кольце на 6 атомов углерода меньше, чем циклопарафины. В нефти присутствуют летучие соединения с молекулой в виде одинарного кольца ( бензол, толуол, ксилол) , затем бициклические ( нафталин) , полуциклические ( пирен). Олефины (алкены). . – (до 10% от общего состава) – ненасыщенные нециклические соединения с одним или двумя атомами водорода у каждого атома углерода в молекуле, имеющей прямую или разветвленную цепь.
Нефть и нефтепродукты являются наиболее распространенными загрязняющими веществами в Мировом океане. К началу 80-ых годов в океан ежегодно поступало около 16 млн. т. нефти, что составляло 0, 23% мировой добычи. 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. В период за 1962-79 годы в результате аварий в морскую среду поступило около 2 млн. т. нефти. За последние 30 лет, начиная с 1964 года, пробурено около 2000 скважин в Мировом океане, из них только в Северном море 1000 и 350 промышленных скважин оборудовано. Из-за незначительных утечек ежегодно теряется 0,1 млн. т. нефти. Большие массы нефти поступают в моря по рекам, с бытовыми и ливневыми стоками. Объем загрязнений из этого источника составляет 2,0 млн. т. /год . Со стоками промышленности ежегодно попадает 0, 5 млн. т. нефти. Попадая в морскую среду, нефть сначала растекается в виде пленки, образуя слои различной мощности. По цвету пленки можно определить ее толщину: Внешний вид Толщина, мкм Количество нефти, л./кв. км.
Едва заметна
0.038
44
Серебристый отблеск
0.76
88
Следы окраски
0.152
176
Ярко окрашенные разводы
0.303
352
Тускло окрашенные
1.016
1170
Темно окрашенные
2.032
2310
Нефтяная пленка изменяет состав спектра и интенсивность проникновения в воду света. Пропускание света тонкими пленками сырой нефти составляет 11-10% (280 нм), 60-70% (400нм). Пленка толщиной 30-40 мкм 0полностью полностью поглощает инфракрасное излучение. Смешиваясь с водой, нефть образует эмульсию двух типов: прямую “нефть в воде” и обратную “вода в нефти”. Прямые эмульсии, составленные капельками нефти диаметром до 0,5 мкм, менее устойчивы и характерны для нефтей, содержащих поверхностно-активные вещества. При удалении летучих фракций, нефть образует вязкие обратные эмульсии, которые могут сохраняться на поверхности, переноситься течением, выбрасываться на берег и оседать на дно. Пестициды
Пестициды составляют группу искусственно созданных веществ, используемых для борьбы с вредителями и болезнями растений. Пестициды делятся на следующие группы:
инсектициды для борьбы с вредными насекомыми,
фунгициды и бактерициды – для борьбы с бактериальными болезнями растений,
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. В настоящее время более 5 млн. т. пестицидов поступает на мировой рынок. Около 1, 5 млн. т. этих веществ уже вошло в состав наземных и морских экосистем золовым и водным путем. Промышленное производство пестицидов сопровождается появлением большого количества побочных продуктов, загрязняющих сточные воды. В водной среде чаще других встречаются представители инсектицидов, фунгецидов и гербицидов. Синтезированные инсектициды делятся на три основных группы: хлороорганические, фосфороорганические и карбонаты.
Хлороорганические инсектициды получают путем хлороирования ароматических и гетероциклических жидких углеводородов. К ним относятся ДДТ и его производные, в молекулах которых устойчивость алифатических и ароматических групп в совместном присутствии возрастает, всевозможные хлорированные производные хлородиена (элдрин). Эти вещества имеют период полураспада до нескольких десятков лет и очень устойчивы к биодеградации. В водной среде часто встречаются полихлорбифенилы – производные ДДТ без алифатической части, насчитывающие 210 гомологов и изомеров. За последние 40 0лет использовано более 1, 2 млн. т. полихлорбифенилов в производстве пластмасс, красителей, трансформаторов, конденсаторов. Полихлорбифенилы ( ПХБ) попадают в окружающую среду в результате сбросов промышленных сточных вод и сжигания твердых отходах на свалках. Последний источник поставляет ПБХ в атмосферу, откуда они с атмосферными осадками выпадают во все районах земнего шара. Так в пробах снега, взятых в Антарктиде, содержание ПБХ составило 0, 03 – 1, 2 кг. /л. Синтетические поверхностно-активные вещества.
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, карбоксиметилцеллюлоза, силикаты натрия. В зависимости от природы и структуры гидрофильной части молекулы СПАВ делятся на анионоактивные, катионоактивные, амфотерные и неионогенные. Последние не образуют ионов в воде. Наиболее распространенными среди СПАВ являются анионоактивные вещества. На их долю приходится более 50% всех производимых в мире СПАВ. 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. Соединения с канцерогенными свойствами.
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. К веществам, обладающим канцерогенными свойствами, относятся хлорированные алифатические углеводороды, винилхлорид, и особенно, полициклические ароматические углеводороды (ПАУ). . Максимальное количество ПАУ в современных данных осадках Мирового океана (более 100 мкг/км массы сухого вещества) 0обнаружено в тентонически 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.
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 3, 5 тыс. т. ртути. В составе атмосферной пыли содержится около 121тыс. т. 0ртути, причем 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. К 1977 году насчитывалось 2800 0жертв болезни Миномата, причиной которой послужили отходы предприятий по производству хлорвинила и ацетальдегида, на которых в качестве катализатора использовалась хлористая ртуть. Недостаточно очищенные сточные воды предприятий поступали в залив Минамата. Свиний – типичный рассеянный элемент, содержащийся во всех компонентах окружающей среды: в горных породах, почвах, природных водах, атмосфере, живых организмах. Наконец, свиний 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 ( 20-30)*10^3 т. свинца в год. Сброс отходов в море с целю 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. Поэтому дампинг рассматривается как вынужденная мера, временная дань общества несовершенству технологии. В шлаках промышленных производств присутствуют разнообразные органические вещества и соединения тяжелых металлов. Бытовой мусор в среднем содержит ( на массу сухого вещества) 32-40% 0органических веществ; 0,56% азота; 0,44% фосфора; 0,155% цинка; 0, 085% свинца; 0,001% ртути; 0, 001% кадмия. Во время сброса прохождении материала сквозь столб воды, часть загрязняющих веществ переходит в раствор, изменяя качество воды, другая сорбируется частицами взвеси и переходит в донные отложения. Одновременно повышается мутность воды. Наличие органических веществ чисто приводит к быстрому расходованию кислорода в воде и не едко к его полному исчезновению, растворению взвесей, накоплению металлов в растворенной форме, появлению сероводорода. 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 гидробиантов и оказывать токсическое воздействие на них. Сброс материалов дампинга на дно и длительная повышенная мутность приданной 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. Тепловое загрязнение.
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. 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. На основании обобщения материала можно сделать вывод , что эффекты антропогенного воздействия на водную среду проявляются на индивидуальном и популяционно-биоценотическом уровнях, и длительное действие загрязняющих веществ приводит к упрощению экосистемы.
Основные меры по охране водных ресурсов.
Важнейшая мера по охране водных ресурсов – бережное их расходование. Сейчас при орошении полей около 25% воды теряется на фильтрацию и испарение. Надежная гидроизоляция дна и стенок каналов позволяет снизить непроизводительный расход воды и препятствует засолению почвы в засушливых районах. При использовании дождевальных установок расходуется в 5–6 раз меньше воды, чем при обычном поливе. Другой способ экономного расходования воды для полива – подведение воды непосредственно к корневой системе плодовых деревьев при помощи капельниц. Это позволяет избежать излишнего испарения и строго дозировать поступление воды к растениям.
Наиболее эффективный путь защиты водоемов от загрязнений – это создание безотходного производства, когда отходы одной ступени производственного цикла используются как сырье для другой. Однако в настоящее время не существует универсальной бессточной системы, пригодной для различных отраслей народного хозяйства.
Наибольшее распространение получила очистка сточных вод. Современные методы очистки позволяют удалить различные примеси из сточных вод на 95–96%. Часто этого бывает недостаточно, но для дальнейшей очистки воды необходимо строить более дорогие очистные сооружения, что экономически невыгодно. Так как сточные воды многих предприятий сложно, дорого, а иногда невозможно очистить до такой степени, чтобы они стали безвредными для растений, животных и человека, их очищают частично и используют в замкнутых оборотных системах (рис. 4). За последние годы такие системы внедрены на нескольких нефтехимических, металлургических, целлюлозно-бумажных предприятиях. Очистка сточных вод.
В зависимости от степени и характера загрязненияприменяют механические, химические и биологические методы очистки сточных вод (рис.5). Механическими методами удаляют грубые дисперсные примеси с помощью решеток, сит, фильтров, отстойников, нефтеловушек. Этими методами удаляют нерастворимые примеси из бытовых стоков – до 60%, из промышленных – до 95%.
Химическая очистка – это добавление в сточные воды реагентов, способствующих образованию осадков из коллоидных и некоторых истинных растворов.
Биологическая очистка в естественных условияхпроисходит на специальных полях орошения или полях фильтрации. Здесь создается сеть магистральных и распределительных каналов и карт (площадок) шириной 20 м и длиной 100–150 м, окруженных земляными валами. Карты периодически заполняют сточными водами. Под воздействием солнечного света, воздуха,микроорганизмов они очищаются и просачиваются в грунт. На поверхности карт образуется перегной. Через несколько лет после прекращения слива сточных вод поля фильтрации используют для выращивания трав, кормовых культур или овощей, которые можно употреблять в пищу после термической обработки.
Биологическая очистка сточных вод в искусственных условиях производится в специальных сооружениях – биофильтрах и аэротенках. Биофильтр представляет собой сооружение из кирпича или бетона, внутреннее его помещение заполнено прочным пористым материалом: шлаком, гравием, щебнем, керамзитом. На эти пористые материалы нанесена пленка микроорганизмов (бактерий,простейших и др.), которые в процессе жизнедеятельности поедают и разлагают органические вещества, очищая от них воду. В биофильтр периодически подаются сточные воды и воздух, идущий на процессы окисления. В аэротенках поступающим воздухом в сточных водах перемешивается активный ил, который состоит из сообществ аэробных микроорганизмов – минерализаторов органического вещества. Во вторичных отстойниках происходит отделение бактериальной пленки от чистой воды. В таких биофильтрах и аэротенках устраняется более 90% загрязнений органическими веществами.
Бытовые сточные воды могут содержать патогенные микроорганизмы, поэтому их обеззараживают жидким хлором или хлорной известью.
Работа очистных сооружений и установок на предприятиях контролируется законом об охране окружающей среды. Вывод
В настоящее время проблемы загрязнения Мирового океана и пресных вод стоит достаточно остро. Люди XXI века благодаря научно-технической революции отравили водную среду настолько, что поставили их на грань исчезновения. Последствия загрязнения гидросферы очень трудно представить себе, так как масштаб их может быть огромным. Радиоактивные отходы, захороненные в почве или океане, это бомба замедленного действия, которая может «взорваться» в любую минуту и вызвать страшнейшую катастрофу, способную уничтожить жизнь на земле. Все разумное человечество должно активизировать свои силы, чтобы дать возможность потомкам наслаждаться прекрасной жизнью на нашей планете. Следует относиться бережно к тому, что мы имеем, чтобы не допустить такие последствия загрязнения гидросферы, которые способны привести Землю к гибели. Природа гораздо умнее нас и, обманывая ее, мы обманываем себя. Не надо засорять водоемы бытовым мусором и отходами, губящими окружающую нас природу. Если мы научимся уничтожать отходы без вреда для экологии, то сможем оставить своим потомкам чистую воду и красивую землю.
Эссе по теме: «Загрязнение морской среды нефтью»
Океан-это неистощимый источник животной пищи, богатой белками, жирами и витаминами .В океане сосредоточенно огромное богатство полезных ископаемых. Каждый знает, что огромная масса вод Мирового океана формирует климат планеты, служит источником атмосферных осадков. Более половины кислорода поступает в атмосферу из океана, и он же регулирует содержание углекислоты в атмосфере, так как способен поглощать ее избыток, в Мировом океане ежегодно вылавливается 85 млн. т. рыбы. Можно сказать, что от состояния Мирового океана зависит наша жизнь. Но, к сожалению, в последнее время, загрязнение морской среды во многих районах океана достигло такого масштаба, что он утратил способность к самоочищению и самовосстановлению живых ресурсов. Ежегодно около 60 тыс. человек умирает преждевременной смертью из-за болезней, вызываемых загрязнением морской среды, которое в последствие может негативно сказаться на здоровье не только населения прибрежных зон, но и отдаленных районов, где люди также употребляют в пищу морепродукты.
Моя семья очень часто употребляет в пищу морепродукты. Считается, что это очень полезная и здоровая пища. Но меня стал волновать один вопрос: « А действительно ли она так полезна?» В последнее время мы все чаще слышим о несанкционированных разливах нефтепродуктов в море и океаны, от чего страдает флора и фауна морской среды. Эта причина и побудила меня к исследованию этой проблемы.
Цель исследования: установление причины загрязнения нефтью морей и разработать проект решения данной проблемы.
В Мировой океан сбрасывается нефти примерно 5-10 млн. т в год. Так, в нескольких милях от Санта- Барбары в Калифорнии во время бурения морского дна случилась авария, в результате чего скважина начала выбрасывать в море до 100 тыс. л нефти в сутки. За несколько суток тысячи квадратных километров были покрыты нефтью. Погибло множество живых организмов. Подобные аварии происходят все чаще с каждым днем и поэтому, я считаю, что человечеству необходимо задуматься о своей дальнейшей жизни и о будущем всей нашей планеты.
Во время выбросов нефти особенно страдают птицы, поскольку нефть пропитывает их перья, в результате чего птицы неспособны летать и плавать . Когда птицы пытаются выбраться из нефти, она облепляет их с ног до головы, лишая возможности видеть и отравляя весь организм. Нефть также загрязняет или разрушает природные источники пищи птиц. Особенно страдают ныряющие птицы, поскольку в поисках пищи им приходится многократно нырять сквозь слой нефти на поверхности. Помимо воздействия на отдельные водные организмы, нефть влияет и на целые экосистемы. Также страдают водоросли и моллюски, ракообразные и медузы. Болеют и гибнут рыбы и дельфины. Смертность погибших морских обитателей часто невелики просто потому, что они не попадают в поле зрения наблюдателей.
В основном загрязнение Мирового океана происходит в результате аварий на судоходном транспорте, в последствие которых производятся выбросы нефти в океан. На танкерах, перевозящих нефть, перед каждой очередной загрузкой, как правило, промываются емкости для удаления остатков ранее перевезенного груза. Промывочная вода, а с ней и остатки груза обычно сбрасываются за борт. По мере роста перевозок нефтегрузов и во время аварий все большее количество нефти стало попадать в океан.
Одна из особенностей загрязнения нефтью морской среды являются последствия, которые могут проявляться не сразу, а через определенный промежуток времени и длиться продолжительное время. На небольшие разливы обращают мало внимания, их быстро убирают или же они разлагаются естественным способом. Большие разливы нефти привлекают внимание людей и, как правило, требуют принятия срочных мер со стороны государственных организаций. Здесь возникает еще одна проблема-поиск виновных лиц.
А каковы же пути решения этих проблем?
Я считаю, что необходимо:
1.Разделить условно весь Мировой океан на отдельные акватории (Рис.1);
Рисунок 1
Я предлагаю распределить предложенные мной морские акватории более развитым государствам, которые хорошо обеспеченны электронным оборудованием и высоко квалифицированными кадрами.
Условные обозначения для Рис.1:
I-CША XVI-Испания
II-Канада XVII-Португалия
III-Канада XVIII-Австрия
IV-США XIX-Индия
V-CША XX-Индонезия
VI-Мексика XXI-Австралия
VII-Перу XXII-Италия
VIII-Венесуэла XXIII-Австралия
IX-Бразилия XXIV-Китай
X-Аргентина XXV-Россия
XI-Чили XXVI-Канада
XII-Германия XXVII-США
XIII-Финляндия
XIV-Норвегия
XV-Великобритания
2.Создать для каждой акватории круглосуточную интерактивную карту, контролирующую специальными устройствами, по которой будут отслеживаться траектории движения всех судов и выбросы в воду;
3.Распределить все акватории между странами;
4.Тем странам, которые продолжают осуществлять загрязнение, запретить использовать морской транспорт;
5.Транспортировать нефтепродукты только по трубопроводным путям.
Но самое важное – это научиться жить в гармонии с окружающей средой, воспитывать в нашем подрастающем поколении чувство любви и заботы к природе и уже сейчас задуматься о решении экологических проблем, которые в последствии могут обернуться катастрофой для всего человечества.
Решая данную проблему, я пришла к выводу, что покупая морепродукты необходимо обязательно обращать внимание на то место, где был выловлен данный продукт и одновременно с этим быть в курсе новостей и знать, где произошло экологическое загрязнение. При покупке морепродуктов в магазинах, я теперь, обращаю внимание на производителя (это обязательно должен быть город-порт), состав и дату изготовления.
Я считаю, что в настоящее время проблема загрязнения водной среды является очень актуальной, т.к. сейчас люди начинают забывать всем известное выражение «вода – это жизнь». Без воды человек не может прожить более трех суток, но, даже понимая всю важность роли воды в его жизни, он все равно продолжает наносить вред водным объектам, безвозвратно изменяя их естественный режим сбросами и отходами. Принимая во внимание то значение, которое вода имеет для жизнедеятельности человека и всего живого на Земле, мы можем утверждать, что вода – одно из самых драгоценных сокровищ нашей планеты.
XXI век – это эра пластика. Тонны пластмассовых отходов находятся сейчас в Мировом океане, и их количество только возрастает. Мало кто знает, что существуют целые “пластиковые” острова огромных размеров. На сегодняшний день известно о пяти таких “пятнах” – скоплениях пластмассовых отходов. Два из них находятся в Тихом океане, еще два – в Атлантическом, и одно – в Индийском.
Такие отходы опасны тем, что мелкие их детали часто проглатывают морские рыбы, в результате чего все они, как правило, погибают.
Радиоактивные отходы
Мало изучены, а потому крайне непредсказуемы последствия загрязнения Мирового океана радиоактивными отходами. Они попадают туда разными путями: в результате сбрасывания контейнеров с опасными отходами, испытаний ядерного оружия или же вследствие работы ядерных реакторов подводных лодок. Известно, что один только Советский Союз в период с 1964 по 1986 год сбросил в Северный Ледовитый океан около 11 000 контейнеров с радиоактивным мусором.
Ученые подсчитали, что на сегодняшний день в Мировом океане содержится в 30 раз больше радиоактивных веществ, чем было выброшено в результате Чернобыльской катастрофы 1986 года. Также огромное количество смертоносных отходов попало в Мировой океан после масштабной аварии на атомной электростанции Фукусима-1 в Японии.
Ртуть
Весьма опасной для Мирового океана может быть и такое вещество, как ртуть. И не столько для водоема, сколько для человека, который употребляет в пищу “дары моря”. Ведь известно, что ртуть способна накапливаться в тканях рыб и моллюсков, превращаясь при этом в еще более токсичные органические формы.
Так, печально известна история с японским заливом Минамато, где местные жители серьезно отравились, употребляя морепродукты из этого водоема. Как выяснилось, они были заражены именно ртутью, которую сбрасывал в океан комбинат, находящийся неподалеку.
Тепловое загрязнение
Еще одним из видов загрязнения морских вод является так называемое тепловое загрязнение. Причиной его является сбрасывание вод, температура которых существенно выше, чем средняя в Океане. Главными источниками подогретых вод выступают тепловые и атомные электростанции.
Тепловое загрязнение Мирового океана приводит к нарушениям его термического и биологического режима, ухудшает нерест рыб, а также уничтожает зоопланктон. Так, в результате специально проведенных исследований было установлено, что при температуре воды от +26 до +30 градусов процессы жизнедеятельности рыб угнетаются. А вот если температура морской воды поднимается выше +34 градусов, то некоторые виды рыб и других живых организмов могут и вовсе погибнуть.
Охрана
Очевидно, что последствия интенсивного загрязнения морских вод могут быть катастрофическими для экосистем. Некоторые из них уже видны даже сейчас. Поэтому для охраны Мирового океана был принят целый ряд многосторонних договоров, причем как на межгосударственном, так и на региональном уровне. Они включают в себя многочисленные мероприятия, а также пути решения загрязнения Мирового океана. В частности это:
ограничение выбросов в океан вредных, токсических и ядовитых веществ;
мероприятия, направленные на предотвращение возможных аварий на суднах и танкерах;
сокращение загрязнений от установок, которые принимают участие в разработке недр морского дна;
мероприятия, направленные на быструю и качественную ликвидацию чрезвычайных ситуаций;
ужесточение санкций и штрафов за несанкционированный выброс вредных веществ в океан;
комплекс воспитательных и пропагандистских мер для формирования рационального и экологически разумного поведения населения и т. п.
В заключение…
Таким образом очевидно, что загрязнение Мирового океана является важнейшей экологической проблемой нашего века. И с ней надо бороться. На сегодняшний день существует множество опасных загрязнителей океана: это нефть, нефтепродукты, различные химикаты, пестициды, тяжелые металлы и радиоактивные отходы, сточные воды, пластмассы и тому подобное. Для решения этой острой проблемы потребуется консолидация всех сил мирового сообщества, а также четкое и неукоснительное выполнение принятых норм и существующих предписаний в сфере охраны окружающей среды.
Скородумова О.А.
Введение.
Нашу планету вполне можно было бы назвать, Океанией, так как площадь, занимаемая водой, в 2,5 раза превышает территорию суши. Океанические воды покрывают почти 3/4 поверхности земного шара слоем толщиной около 4000 м, составляя 97 % гидросферы, тогда как воды суши содержат всего лишь 1 %, а в ледниках сковано только 2 %. Мировой океан, являясь совокупностью всех морей и океанов Земли, оказывает огромное влияние на жизнедеятельность планеты. Огромная масса вод океана формирует климат планеты, служит источником атмосферных осадков. Из него поступает более половины кислорода, и он же регулирует содержание углекислоты в атмосфере, так как способен поглощать ее избыток. На дне Мирового океана происходит накопление и преобразование огромной массы минеральных и органических веществ, поэтому геологические и геохимические процессы, протекающие в океанах и морях, оказывают очень сильное влияние на всю земную кору. Именно Океан стал колыбелью жизни на Земле; сейчас в нём обитает около четырёх пятых всех живых существ планеты.
Судя по фотографиям, сделанным из космоса, нашей планете больше подошло бы название “Океан”. Выше уже было сказано, что 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. Русский географ и океанограф Юрий Михайлович Шакальский назвал всю непрерывную оболочку Земли — Мировым океаном. Это современное определение. Но, кроме того, что когда-то все материки поднялись из воды, в ту географическую эпоху, когда все континенты уже, в основном, сложились и имели очертания, близкие к современным, Мировой океан овладел почти всей поверхностью Земли. Это был Вселенский потоп. Свидетельства о его подлинности не только геологические и библейские. До нас дошли письменные источники — шумерские таблички, расшифровки записей жрецов Древнего Египта. Вся поверхность Земли, за исключением некоторых горных вершин, была покрыта водой. В Европейской части нашего материка водяной покров достигал двух метров, а на территории современного Китая — около 70 — 80 см.
Ресурсы мирового океана.
В наше время, «эпоху глобальных проблем», Мировой океан играет всё большую роль в жизни человечества. Являясь огромной кладовой минеральных, энергетических, растительных и животных богатств, которые — при рациональном их потреблении и искусственном воспроизводстве — могут считаться практически неисчерпаемыми, Океан способен решить одни из самых остро стоящих задач: необходимость обеспечения быстро растущего населения продуктами питания и сырьём для развивающейся промышленности, опасность энергетического кризиса, недостаток пресной воды.
Основной ресурс Мирового океана – морская вода. Она содержит 75 химических элементов, среди которых такие важные как уран, калий, бром, магний. И хотя основной продукт морской воды всё ещё поваренная соль — 33 % от мировой добычи, но уже добываются магний и бром, давно запатентованы методы получения целого ряда металлов, среди них и необходимые промышленности медь и серебро, запасы которых неуклонно истощаются, когда как в океанских водах их содержится до полмиллиарда тонн. В связи с развитием ядерной энергетики существуют неплохие перспективы для добычи урана и дейтерия из вод Мирового океана, тем более что запасы урановых руд на земле уменьшаются, а в Океане его 10 миллиардов тонн, дейтерий вообще практически неисчерпаем — на каждые 5000 атомов обычного водорода приходится один атом тяжелого. Помимо выделения химических элементов морская вода может быть использована для получения необходимой человеку пресной воды. Сейчас имеется в наличии много промышленных методов опреснения: применяются химические реакции, при которых примеси удаляются из воды; солёную воду пропускают через специальные фильтры; наконец, производится обычное кипячение. Но опреснение не единственная возможность получения пригодной для питья воды. Существуют донные источники, которые всё чаще обнаруживаются на континентальном шельфе, то есть в областях материковой отмели, прилегающей к берегам суши и имеющее одинаковое с ней геологическое строение. Один из таких источников, расположенный у берегов Франции — в Нормандии, дает такое количество воды, что его называют подземной рекой.
Минеральные ресурсы Мирового океана представлены не только морской водой, но и тем, что «под водой». Недра океана, его дно богаты залежами полезных ископаемых. На континентальном шельфе находятся прибрежные россыпные месторождения – золото, платина; встречаются и драгоценные камни – рубины, алмазы, сапфиры, изумруды. Например, вблизи Намибии идут подводные разработки алмазного гравия уже с 1962 года. На шельфе и частично материковом склоне Океана расположены большие месторождения фосфоритов, которые можно использовать в качестве удобрений, причём запасов хватит на ближайшие несколько сот лет. Самый же интересный вид минерального сырья Мирового океана — это знаменитые железомарганцевые конкреции, которыми покрыты громадные по площади подводные равнины. Конкреции представляют собой своеобразный «коктейль» из металлов: туда входят медь, кобальт, никель, титан, ванадий, но, конечно же, больше всего железа и марганца. Места их расположения общеизвестны, но результаты промышленной разработки пока ещё очень скромны. Зато полным ходом идёт разведка и добыча океанской нефти и газа на прибрежном шельфе, доля морской добычи приближается к 1/3 мировой добычи этих энергоносителей. В особо крупных размерах идёт разработка месторождений в Персидском, Венесуэльском, Мексиканском заливе, в Северном море; нефтяные платформы протянулись у берегов Калифорнии, Индонезии, в Средиземном и Каспийском морях. Мексиканский залив к тому же знаменит открытым во время разведки нефти месторождением серы, которая вытапливается со дна с помощью перегретой воды. Другой, пока ещё нетронутой кладовой океана являются глубинные расщелины, где образуется новое дно. Так, например, горячие (более 60 градусов) и тяжелые рассолы Красноморской впадины содержат огромные запасы серебра, олова, меди, железа и других металлов. Всё более и более важное значение принимает добыча материалов на мелководье. Вокруг Японии, к примеру, отсасывают по трубам подводные железосодержащие пески, страна добывает из морских шахт около 20 % угля — над залежами породы сооружают искусственный остров и бурят ствол, вскрывающий угольные пласты.
Многие природные процессы, происходящие в Мировом океане, — движение, температурный режим вод — являются неистощимыми энергетическими ресурсами. Например, суммарная мощность приливной энергии Океана оценивается от 1 до 6 миллиардов кВт•ч. Это свойство приливов и отливов использовалось во Франции в средние века: в XII веке строились мельницы, колёса которых приводились в движение приливной волной. В наши дни во Франции существуют современные электростанции, использующие тот же принцип работы: вращение турбин при приливе происходит в одну сторону, а при отливе — в другую. Главное богатство Мирового океана — это его биологические ресурсы (рыба, зоол.- и фитопланктон и другие). Биомасса Океана насчитывает 150 тыс. видов животных и 10 тыс. водорослей, а её общий объём оценивается в 35 миллиардов тонн, чего вполне может хватить, чтобы прокормить 30 миллиардов! человек. Вылавливая ежегодно 85-90 миллионов тонн рыбы, на неё приходится 85 % от используемой морской продукции, моллюсков, водорослей, человечество обеспечивает около 20% своих потребностей в белках животного происхождения. Живой мир Океана — это огромные пищевые ресурсы, которые могут быть неистощимыми при правильном и бережном их использовании. Максимальный вылов рыбы не должен превышать 150-180 миллионов тонн в год: превзойти этот предел очень опасно, так как произойдут невосполнимые потери. Многие сорта рыб, китов, ластоногих вследствие неумеренной охоты почти исчезли из океанских вод, и неизвестно, восстановится ли когда-нибудь их поголовье. Но население Земли растёт бурными темпами, всё больше нуждаясь в морской продукции. Существует несколько путей поднятия её продуктивности. Первый — изымать из океана не только рыбу, но и зоопланктон, часть которого — антарктический криль — уже пошла в пищу. Можно без всякого ущерба для Океана вылавливать его в гораздо больших количествах, чем вся добываемая в настоящее время рыба. Второй путь — использование биологических ресурсов открытого Океана. Биологическая продуктивность Океана особенно велика в области подъёма глубинных вод. Один из таких апвеллингов, расположенный у побережья Перу, даёт 15 % мировой добычи рыбы, хотя площадь его составляет не более двух сотых процента от всей поверхности Мирового океана. Наконец, третий путь — культурное разведение живых организмов, в основном в прибрежных зонах. Все эти три способа успешно опробованы во многих странах мира, но локально, поэтому продолжается губительный по своим объёмам вылов рыбы. В конце ХХ века наиболее продуктивными акваториями считаются Норвежское, Берингово, Охотское, Японское моря.
Океан, будучи кладовой разнообразнейших ресурсов, также является бесплатной и удобной дорогой, которая связывает удаленные друг от друга континенты и острова. Морской транспорт обеспечивает почти 80% перевозок между странами, служа развивающемуся мировому производству и обмену. Мировой океан может служить переработчиком отходов. Благодаря химическому и физическому воздействию своих вод и биологическому влиянию живых организмов, он рассеивает и очищает основную часть поступающих в него отходов, сохраняя относительное равновесие экосистем Земли. В течение 3000 лет в результате круговорота воды в природе вся вода Мирового океана обновляется.
Загрязнение мирового океана.
Нефть и нефтепродукты
Нефть представляет собой вязкую маслянистую жидкость, имеющую темно-коричневый цвет и обладающую слабой флуоресценцией. Нефть состоит преимущественно из насыщенных алифатических и гидроароматических углеводородов. Основные компоненты нефти — углеводороды (до 98%) — подразделяются на 4 класса:
а).Парафины (алкены). (до 90% от общего состава) — устойчивые вещества, молекулы которых выражены прямой и разветвленной цепью атомов углерода. Легкие парафины обладают максимальной летучестью и растворимостью в воде.
б). Циклопарафины. (30 — 60% от общего состава) насыщенные циклические соединения с 5-6 атомами углерода в кольце. Кроме циклопентана и циклогексана в нефти встречаются бициклические и полициклические соединения этой группы. Эти соединения очень устойчивы и плохо поддаются биоразложению.
в).Ароматические углеводороды. (20 — 40% от общего состава) — ненасыщенные циклические соединения ряда бензола, содержащие в кольце на 6 атомов углерода меньше, чем циклопарафины. В нефти присутствуют летучие соединения с молекулой в виде одинарного кольца ( бензол, толуол, ксилол), затем бициклические ( нафталин), полициклические ( пирон).
г). Олефины (алкены). (до 10% от общего состава) — ненасыщенные нециклические соединения с одним или двумя атомами водорода у каждого атома углерода в молекуле, имеющей прямую или разветвленную цепь.
Нефть и нефтепродукты являются наиболее распространенными загрязняющими веществами в Мировом океане. К началу 80-ых годов в океан ежегодно поступало около 16 млн. т. нефти, что составляло 0, 23% мировой добычи. 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. В период за 1962-79 годы в результате аварий в морскую среду поступило около 2 млн. т. нефти. За последние 30 лет, начиная с 1964 года, пробурено около 2000 скважин в Мировом океане, из них только в Северном море 1000 и 350 промышленных скважин оборудовано. Из-за незначительных утечек ежегодно теряется 0,1 млн. т. нефти. Большие массы нефти поступают в моря по рекам, с бытовыми и ливневыми стоками. Объем загрязнений из этого источника составляет 2,0 млн. т. /год. Со стоками промышленности ежегодно попадает 0, 5 млн. т. нефти. Попадая в морскую среду, нефть сначала растекается в виде пленки, образуя слои различной мощности.
Нефтяная пленка изменяет состав спектра и интенсивность проникновения в воду света. Пропускание света тонкими пленками сырой нефти составляет 11-10% (280 нм), 60-70% (400нм). Пленка толщиной 30-40 мкм 0полностью полностью поглощает инфракрасное излучение. Смешиваясь с водой, нефть образует эмульсию двух типов: прямую нефть в воде и обратную вода в нефти. Прямые эмульсии, составленные капельками нефти диаметром до 0,5 мкм, менее устойчивы и характерны для нефтей, содержащих поверхностно-активные вещества. При удалении летучих фракций, нефть образует вязкие обратные эмульсии, которые могут сохраняться на поверхности, переноситься течением, выбрасываться на берег и оседать на дно.
Пестициды
Пестициды составляют группу искусственно созданных веществ, используемых для борьбы с вредителями и болезнями растений. Пестициды делятся на следующие группы:
— инсектициды для борьбы с вредными насекомыми,
— фунгициды и бактерициды — для борьбы с бактериальными болезнями растений,
— 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. В настоящее время более 5 млн. т. пестицидов поступает на мировой рынок. Около 1, 5 млн. т. этих веществ уже вошло в состав наземных и морских экосистем золовым и водным путем. Промышленное производство пестицидов сопровождается появлением большого количества побочных продуктов, загрязняющих сточные воды. В водной среде чаще других встречаются представители инсектицидов, фунгицидов и гербицидов. Синтезированные инсектициды делятся на три основных группы: хлорорганические, фосфорорганические и карбонаты.
Хлорорганические инсектициды получают путем хлорирования ароматических и гетероциклических жидких углеводородов. К ним относятся ДДТ и его производные, в молекулах которых устойчивость алифатических и ароматических групп в совместном присутствии возрастает, всевозможные хлорированные производные хлородиена (элдрин). Эти вещества имеют период полураспада до нескольких десятков лет и очень устойчивы к биодеградации. В водной среде часто встречаются полихлорбифенилы — производные ДДТ без алифатической части, насчитывающие 210 гомологов и изомеров. За последние 40 0лет использовано более 1, 2 млн. т. полихлорбифенилов в производстве пластмасс, красителей, трансформаторов, конденсаторов. Полихлорбифенилы ( ПХБ) попадают в окружающую среду в результате сбросов промышленных сточных вод и сжигания твердых отходах на свалках. Последний источник поставляет ПБХ в атмосферу, откуда они с атмосферными осадками выпадают во все районах земного шара. Так в пробах снега, взятых в Антарктиде, содержание ПБХ составило 0, 03 — 1, 2 кг. /л.
Синтетические поверхностно-активные вещества
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, карбоксиметилцеллюлоза, силикаты натрия. В зависимости от природы и структуры гидрофильной части молекулы СПАВ делятся на анионактивные, катионактивные, амфотерные и неионогенные. Последние не образуют ионов в воде. Наиболее распространенными среди СПАВ являются анионактивные вещества. На их долю приходится более 50% всех производимых в мире СПАВ. 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.
Соединения с канцерогенными свойствами
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. К веществам, обладающим канцерогенными свойствами, относятся хлорированные алифатические углеводороды, винилхлорид, и особенно, полициклические ароматические углеводороды (ПАУ). Максимальное количество ПАУ в современных данных осадках Мирового океана (более 100 мкг/км массы сухого вещества) 0обнаружено 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
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 3, 5 тыс. т. ртути. В составе атмосферной пыли содержится около 121тыс. т. 0ртути, причем 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. К 1977 году насчитывалось 2800 0жертв болезни Миномата, причиной которой послужили отходы предприятий по производству хлорвинила и ацетальдегида, на которых в качестве катализатора использовалась хлористая ртуть. Недостаточно очищенные сточные воды предприятий поступали в залив Минамата. Свиний — типичный рассеянный элемент, содержащийся во всех компонентах окружающей среды: в горных породах, почвах, природных водах, атмосфере, живых организмах. Наконец, свиний 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 ( 20-30)*10^3 т. свинца в год.
Сброс отходов в море с целью захоронения
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. Поэтому дампинг рассматривается как вынужденная мера, временная дань общества несовершенству технологии. В шлаках промышленных производств присутствуют разнообразные органические вещества и соединения тяжелых металлов. Бытовой мусор в среднем содержит ( на массу сухого вещества) 32-40% 0органических веществ; 0,56% азота; 0,44% фосфора; 0,155% цинка; 0, 085% свинца; 0,001% ртути; 0, 001% кадмия. Во время сброса прохождении материала сквозь столб воды, часть загрязняющих веществ переходит в раствор, изменяя качество воды, другая сорбируется частицами взвеси и переходит в донные отложения. Одновременно повышается мутность воды. Наличие органических веществ чисто приводит к быстрому расходованию кислорода в воде и не едко к его полному исчезновению, растворению взвесей, накоплению металлов в растворенной форме, появлению сероводорода. 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 приданной 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 выбросами 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.
Тепловое загрязнение
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. 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. На основании обобщения материала можно сделать вывод, что эффекты антропогенного воздействия на водную среду проявляются на индивидуальном и популяционно-биоценотическом уровнях, и длительное действие загрязняющих веществ приводит к упрощению экосистемы.
Охрана морей и океанов
Наиболее серьезной проблемой морей и океанов в нашем столетии является загрязнение нефтью, последствия которого губительны для всей жизни на Земле. Поэтому в 1954 году в Лондоне прошла международная конференция, ставившаяся целью выработать согласованные действия по охране морской среды от загрязнения нефтью. На ней была принята конвенция, определяющая обязанности государств в этой области. Позже в 1958 году в Женеве были приняты еще четыре документа: 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. Они обязывали каждую страну разработать и ввести в действие законы, запрещающие загрязнять морскую среду нефтью, радиоотходами и другими вредными веществами. Прошедшая в 1973 году в Лондоне конференция приняла документы по предотвращению загрязнения с судов. Согласно принятой конвенции, каждое судно должно иметь сертификат — свидетельство о том, что корпус, механизмы и прочая оснастка находятся в исправном положении и не наносят ущерб морю. Соответствие сертификатам проверяется инспекцией при заходе в порт.
Запрещен слив нефтесодержащих вод с танкеров, все сбросы с них должны выкачиваться только на береговые приемные пункты. Для очистки и обеззараживания судовых сточных вод, в том числе хозяйственно-бытовых, созданы электрохимические установки. Институт океанологии РАН разработал эмульсионный метод очистки морских танкеров, полностью исключающий попадание нефти в акваторию. Он заключатся в добавлении к промывной воде нескольких поверхностно-активных веществ (препарат МЛ), что позволяет осуществить на самом судне очистку без сброса загрязненной воды или остатков нефти, которую можно впоследствии регенерировать для дальнейшего использования. С каждого танкера удается отмыть до 300 т нефти.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.
Капитаны судов обязаны фиксировать в специальных журналах сведения обо всех грузовых операциях с нефтью и нефтепродуктами, отмечать место и время сдачи или слива с судна загрязненных сточных вод. Для систематической очистки акваторий от случайных разливов применяются плавучие нефтесборщики и боковые заграждения. Также в целях предотвращения растекания нефти используются физико- химические методы. Создан препарат пенопластовой группы, который при соприкосновении с нефтяным пятном полностью его обволакивает. После отжима пенопласт может использоваться вторично в качестве сорбента. Такие препараты очень удобны из-за простоты применения и невысокой стоимости, однако их массовое производство пока не налажено. Также существуют сорбирующие средства на основе растительных, минеральных и синтетических веществ. Некоторые из них могут собирать до 90% разлитой нефти. Главное требование, которое к ним предъявляется, — это непотопляемость.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 Японии создана и апробирована уникальная технология, с помощью которой можно в короткие сроки ликвидировать гигантское пятно. Корпорация «Кансай сагге» выпустила реактив ASWW, основной компонент которого — специально обработанная рисовая шелуха. Распыленный по поверхности, препарат в течение получаса всасывает в себя выброс и превращается в густую массу, которую можно стащить простой сетью.Оригинальный способ очистки продемонстрирован американскими учеными в Атлантическом океане. Под нефтяную пленку на определенную глубину опускается керамическая пластинка. К ней подсоединяется акустическая пластинка. Под действием вибрации сначала скапливается толстым слоем над местом, где установлена пластинка, а затем смешивается с водой и начинает фонтанировать. Электрический ток, подведенный к пластинке, поджигает фонтан, и нефть полностью сгорает.
Для удаления с поверхности прибрежных вод пятен масел американские ученые создали модификацию полипропилена, притягивающего жировые частицы. На катере-катамаране между корпусами поместили своеобразную штору из этого материала, концы которой свисают в воду. Как только катер попадает на пятно, нефть прочно прилипает к «шторе». Остается лишь пропустить полимер через валики специального устройства, которое отжимает нефть в приготовленную емкость.С 1993 года был запрещен сброс жидких радиоактивных отходов (ЖРО), но число их неуклонно растет. Поэтому в целях защиты окружающей среды в 90-е годы стали разрабатываться проекты очистки ЖРО. В 1996 году представители японских, американских и российских фирм подписали контракт на создание установки по переработке ЖРО, скопившихся на Дальнем Востоке России. На реализацию проекта правительство Японии выделило 25,2 млн. долларов.Однако, несмотря на некоторые успехи в поиске эффективных средств, ликвидирующих загрязнения, о решении проблемы говорить рано. Только внедрением новых методик очисток акваторий невозможно обеспечить чистоту морей и океанов. Центральная задача, которую необходимо решать всем странам сообща, — предотвращение загрязнения.
Заключение
Последствия, к которым ведёт расточительное, небрежное отношение человечества к Океану, ужасающи. Уничтожение планктона, рыб и других обитателей океанских вод — далеко не всё. Ущерб может быть гораздо большим. Ведь у Мирового океана имеются общепланетарные функции: он является мощным регулятором влагооборота и теплового режима Земли, а также циркуляции её атмосферы. Загрязнения способны вызвать весьма существенные изменения всех этих характеристик, жизненно важных для режима климата и погоды на всей планете. Симптомы таких изменений наблюдаются уже сегодня. Повторяются жестокие засухи и наводнения, появляются разрушительные ураганы, сильнейшие морозы приходят даже в тропики, где их отроду не бывало. Разумеется, пока нельзя даже приблизительно оценить зависимость подобного ущерба от степени загрязненности. Мирового океана, однако, взаимосвязь, несомненно, существует. Как бы там ни было, охрана океана является одной из глобальных проблем человечества. Мертвый океан — мертвая планета, а значит, и все человечество.
Список литературы
1. «Мировой океан», В.Н. Степанов, «Знание», М. 1994 г.
2. Учебник по географии. Ю.Н.Гладкий, С.Б.Лавров.
3. «Экология окружающей среды и человека», Ю.В.Новиков. 1998 г.
4. «Ра» Тур Хейердал, «Мысль», 1972 г.
5. Степановских, «Охрана окружающей среды».
Water is very important for life on the Earth. It is in oceans, seas, rivers and lakes. Water is a necessary part for existence of all living things. Human body contains from 50% to 70% of water.
Every day the average household uses about 500 liters of water for drinking, cooking, hygiene needs, laundry, etc. Water is essential for our health so the quality of water is one of the most important problems in the civilized world.
There is much water on our planet and at the same time there is little water on it. It is so because very little water on the Earth is good for drinking. The supply of clean water is getting less every day because of its useless consumption and pollution.
For example, lake Baikal is the deepest freshwater lake on the Earth. The lake is very beautiful but now it is in great danger, because of the factories which are near it. At some places the water in the lake is so dirty that it can kill animals and plants in Baikal and near it.
The main source of water pollution is the man. Plants and factories often dump their waste directly into rivers and lakes. This waste is often toxic. Though the pollutants can be carried away they never disappear and the quality of water dramatically falls.
Air pollution has a negative impact on water quality too. Air pollutants can be deposited on land and water, sometimes at great distances from their original sources.
The pollution of the world’s ocean is the result of human’s careless interaction with nature, a sign of ecological crises. If people want to survive they must do their best to solve the problems of environmental pollution.
Смотрите также по теме:
Защита окружающей среды
Загрязнение окружающей среды
Изменение климата
Загрязнение воздуха
Исчезновение животных
Вырубка лесов
Реферат
Загрязнение морей и
океанов
В течение
последних нескольких десятков лет происходит загрязнение океанов и морей такими
вредными для их жизнедеятельности веществами, как нефть, тяжелые металлы,
пестициды, радиоизотопы и другие вредные вещества. Загрязнение происходит в
результате сброса в реки, а затем и в океан сточных вод различных промышленных
предприятий, стока с полей и лесов, обработанных пестицидами, и потерь нефти
при ее перевозках танкерами. Газообразные токсические вещества, такие, как
оксид углерода (II), оксид серы (IV), попадают в морскую воду через атмосферу.
По подсчетам Калифорнийского технологического института в Мировой океан вместе
с дождем ежегодно поступает 50 тыс. т свинца, попадающего в воздух вместе с
выхлопными газами автомобилей. Вблизи береговой линии в районах больших городов
в морской воде нередко обнаруживается патогенная микрофлора. Степень
загрязнения вод в океане все возрастает. Нередко способность воды к
самоочищению оказывается уже недостаточной, чтобы справиться с постоянно
увеличивающимся количеством сбрасываемых отходов. Поля загрязнения формируются
в основном в прибрежных водах крупных промышленных центров и устьев рек, а также
в районах интенсивного судоходства и нефтедобычи. Течениями загрязнения
распространяются очень быстро и оказывают вредные воздействия на зоны океанов,
наиболее богатые животными и растительностью, наносят серьезный ущерб экономике
и состоянию морских экосистем.
К числу
наиболее вредных химических загрязнений, как указано в принятой в конце 1972 г. Международной конвенции по предотвращению загрязнений морей сбросами отходов, относятся нефть
и нефтепродукты. В современном капиталистическом мире потребление нефти во всех
ее видах ежегодно обходится в астрономическую сумму – 740 млрд. Дол. А
стоимость добычи нефти равна всего 80 млрд. дол. Отсюда стремление нефтяных
монополий заполучить в свое распоряжение новые и Новые месторождения черного
золота. В связи с ростом добычи, транспортировки, переработки и потребления
нефти и нефтепродуктов расширяются масштабы загрязнения природы. Растет
загрязнение нефтяными продуктами и водной среды. “Океан умирает, он болен
по вине человека”,- эти слова Тура Хейердала хорошо известны. Еще в 1969 г. вовремя плавания через Атлантический океан на папирусном судне “Ра” он отмечал, что
поверхность моря была свободна от глобул нефти и дегтя только в течение
нескольких дней за весь двухмесячный период путешествия. В настоящее время
положение не улучшилось.
По оценке
национальной Академии наук США в середине 70-х годов только в морскую среду
попадало примерно 6 млн. т нефти. К концу 70-х годов выбросы нефти в моря и
океаны возросли до 10 млн. т/год. Наибольший вред наносят разливы нефти в
результате катастроф танкеров и аварий на морских буровых платформах. Число
таких аварий необычайно велико: только в США в 1972-1976 гг. береговой охраной
регистрировалось в среднем 12,3 тыс. случаев таких выбросов в год.
При
сохранении числа аварий прослеживается тенденция к увеличению масштабов
единовременных выбросов нефти главным образом из-за аварий супертанкеров.
Выбросы нефти в конце 60-х – начале 70-х годов в результате катастроф таких
танкеров, как “Белен” и “Торри Каньон”, меркнут в сравнении
с разливом 220 тыс. т нефти при аварии танкера “Амоко Кадис” в марте 1978 г. Анализ последствий этой аварии для окружающей среды, выполненный 20 месяцев спустя, показал,
что в течение последующих трех – пяти лет добыча устриц в пораженной акватории
будет невозможна, а осевшая на дно нефть будет выбрасываться на поверхность
штормами по крайней мере в течение 10 ближайших лет. Прогноз подтвердился.
Возрастает и “лепта”, вносимая в загрязнение водной среды морскими
буровыми платформами. Загрязнение имеет место при добыче нефти на шельфе. 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.
Увеличение
потребления нефтепродуктов во всем мире привело в последние годы к
значительному росту танкерного флота. В мире действует гигантский танкерный
флот общей вместимостью более 120 млн. брутт-регистровых тонн – это свыше трети
вместимости всех морских транспортных средств. В последние годы наметилась
тенденция резкого увеличения грузоподъемности танкеров. Уже плавают 230 судов,
обладающих грузоподъемностью 200 тыс. т и более, в том числе два
“полумиллионника”. Строятся и более мощные танкеры. Это значительное
достижение инженерной мысли, но в то же время и колоссальная потенциальная
опасность для вод Мирового океана. Подсчитано, что 200 тыс. т нефти достаточно,
чтобы превратить все Балтийское море в биологическую пустыню. В портах не
удается выгрузить нефть до конца. Около 1% ее теряется на испарение и остается
на стенках и днищах танкеров. Приходится их промывать, и это чаще всего делают
в открытом море. Пустой танкер теряет управляемость. Чтобы избежать этого, в
танкеры закачивают морскую воду в качестве балласта (обычно более 30% тоннажа
судна). Перед новой загрузкой балласт выкачивают вместе с остатками .нефти. По
подсчетам специалистов танкеры и другие суда, которые промывают свои трюмы в
открытом море, оставляют в нем более 2 млн. т/год нефти. Нефть и нефтепродукты
оказывают вредное воздействие на многие живые организмы и пагубно влияют на все
звенья биологической цепи. 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 также и
на климат Земли, на баланс кислорода в атмосфере.
Нефтяное
загрязнение наносит жестокий удар по биологическому равновесию моря. Пятно не
пропускает солнечные лучи, замедляет обновление кислорода в воде. В результате
перестает размножаться планктон – основной продукт питания морских обитателей.
В верхних пяти – десяти сантиметрах водной толщи развивается богатейшее
сообщество самых разнообразных организмов. Его называют нейстоном. Здесь
находится “питомник” молоди очень многих видов рыб и беспозвоночных
животных, которые во взрослом состоянии населяют водную толщу и дно морей и
океанов. На поверхности океана накапливаются и вещества-загрязнители, в том
числе нефть и нефтепродукты. Растворимые компоненты нефти очень ядовиты. Их
присутствие приводит к гибели морских обитателей и прежде всего рыб, чем
наносится серьезный ущерб экономике ряда стран мира. Растворимые компоненты
нефти нередко становятся причиной гибели морских птиц, отрицательно влияют на
вкусовые качества мяса морских животных. Если оплодотворенную икру рыбы
поместить в аквариум с весьма незначительной концентрацией нефтепродуктов, то
большинство зародышей погибает, а многие из уцелевших оказываются уродами.
Нефть
отрицательно влияет на физиологические процессы, вызывает патологические
изменения в тканях и органах, нарушает работу ферментативного аппарата, нервной
системы. Нефть – своего рода наркотик для морских обитателей. Замечено, что
некоторые рыбы, “хлебнув” однажды нефти, уже не стремятся покинуть
отравленную зону. Нефтяное загрязнение – грозный фактор, влияющий на жизнь
всего Мирового океана. Особенно опасно загрязнение высокоширотных вод, где
из-за низкой температуры нефтепродукты практически не разлагаются и как бы
“консервируются” льдами, поэтому нефтяное загрязнение может нанести
серьезный ущерб окружающей среде Арктики и Антарктики
Наиболее
серьезной проблемой морей и океанов в нашем столетии является загрязнение
нефтью, последствия которого губительны для всей жизни на Земле. Поэтому в 1954
году в Лондоне прошла международная конференция, ставившаяся целью выработать
согласованные действия по охране морской среды от загрязнения нефтью. На ней
была принята конвенция, определяющая обязанности государств в этой области.
Позже в 1958
году в Женеве были приняты еще четыре документа: 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. Они обязывали каждую страну разработать и ввести в
действие законы, запрещающие загрязнять морскую среду нефтью, радиоотходами и
другими вредными веществами. Прошедшая в 1973 году в Лондоне конференция
приняла документы по предотвращению загрязнения с судов. Согласно принятой конвенции,
каждое судно должно иметь сертификат – свидетельство о том, что корпус,
механизмы и прочая оснастка находятся в исправном положении и не наносят ущерб
морю. Соответствие сертификатам проверяется инспекцией при заходе в порт.
Запрещен слив
нефтесодержащих вод с танкеров, все сбросы с них должны выкачиваться только на
береговые приемные пункты. Для очистки и обеззараживания судовых сточных вод, в
том числе хозяйственно-бытовых, созданы электрохимические установки. Институт
океанологии РАН разработал эмульсионный метод очистки морских танкеров,
полностью исключающий попадание нефти в акваторию. Он заключатся в добавлении к
промывной воде нескольких поверхностно-активных веществ (препарат МЛ), что
позволяет осуществить на самом судне очистку без сброса загрязненной воды или
остатков нефти, которую можно впоследствии регенерировать для дальнейшего
использования. С каждого танкера удается отмыть до 300 т нефти.
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.
Капитаны
судов обязаны фиксировать в специальных журналах сведения обо всех грузовых
операциях с нефтью и нефтепродуктами, отмечать место и время сдачи или слива с
судна загрязненных сточных вод.
Для
систематической очистки акваторий от случайных разливов применяются плавучие
нефтесборщики и боковые заграждения. Также в целях предотвращения растекания
нефти используются физико-химические методы. Создан препарат пенопластовой
группы, который при соприкосновении с нефтяным пятном полностью его
обволакивает. После отжима пенопласт может использоваться вторично в качестве
сорбента. Такие препараты очень удобны из-за простоты применения и невысокой стоимости,
однако их массовое производство пока не налажено. Также существуют сорбирующие
средства на основе растительных, минеральных и синтетических веществ. Некоторые
из них могут собирать до 90% разлитой нефти. Главное требование, которое к ним
предъявляется, – это непотопляемость.
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 Японии
создана и апробирована уникальная технология, с помощью которой можно в
короткие сроки ликвидировать гигантское пятно. Корпорация «Кансай санге»
выпустила реактив ASWW, основной компонент которого – специально обработанная
рисовая шелуха. Распыленный по поверхности, препарат в течение получаса
всасывает в себя выброс и превращается в густую массу, которую можно стащить
простой сетью.
Оригинальный
способ очистки продемонстрирован американскими учеными в Атлантическом океане.
Под нефтяную пленку на определенную глубину опускается керамическая пластинка.
К ней подсоединяется акустическая пластинка. Под действием вибрации сначала
скапливается толстым слоем над местом, где установлена пластинка, а затем
смешивается с водой и начинает фонтанировать. Электрический ток, подведенный к
пластинке, поджигает фонтан, и нефть полностью сгорает.
Для удаления
с поверхности прибрежных вод пятен масел американские ученые создали
модификацию полипропилена, притягивающего жировые частицы. На катере-катамаране
между корпусами поместили своеобразную штору из этого материала, концы которой
свисают в воду. Как только катер попадает на пятно, нефть прочно прилипает к
«шторе». Остается лишь пропустить полимер через валики специального устройства,
которое отжимает нефть в приготовленную емкость.
С 1993 года
был запрещен сброс жидких радиоактивных отходов (ЖРО), но число их неуклонно
растет. Поэтому в целях защиты окружающей среды в 90-е годы стали
разрабатываться проекты очистки ЖРО.
Серьезное загрязнение вод Мирового океана и уменьшения его ресурсности стало очевидно и понятно в последний период Холодной войны.
С 70-ых годов XX века работают различные региональные программы, объединяющие более 150 стран и обеспечивающие защиту вод морей и океанов.
В 1982 году на конференции ООН была принята конвенция по морскому праву. Она:
регулирует использование вод Мирового океана;
регулирует механизм охраны его природных ресурсов;
регулирует природоохранную деятельность и международное сотрудничество по вопросам борьбы с загрязнением вод Мирового океана.
Для решения проблемы загрязнения Мирового океана в 1992 году были приняты конвенции, регулирующие работу по охране и очищению вод Атлантики и Чёрного моря.
В 1993-1996 годах были подписаны международные соглашения, запрещающие сброс в воды Мирового океана радиоактивных отходов.
1998 год был объявлен ЮНЕСКО Годом Океана. В этот период проводилось масштабное его изучение. Это было необходимо для поиска эффективных путей ликвидации негативных последствий его загрязнения.
В настоящее время также ведётся активная работа по поиску способов очистки вод Океана и спасению экосистем.
План
1. Характеристика и источники загрязнения
2. Экологические проблемы, вызванные загрязнением
3. Методы борьбы с загрязнением
4. Приложения
5. Список используемой литературы
Характеристика и источники загрязнения
Всякий водоем или водный источник связан с окружающей его внешней средой. На него оказывают влияние условия формирования поверхностного или подземного водного стока, разнообразные природные явления, индустрия, промышленное и коммунальное строительство, транспорт, хозяйственная и бытовая деятельность человека. Последствием этих влияний является привнесение в водную среду новых, несвойственных ей веществ – загрязнителей, ухудшающих качество воды. Загрязнения, поступающие в водную среду, классифицируют по разному, в зависимости от подходов, критериев и задач. Так, обычно выделяют химическое, физическое и биологические загрязнения.
Химическое загрязнение представляет собой изменение естественных химических свойств воды за счет увеличения содержания в ней вредных примесей как неорганической (минеральные соли, кислоты, щелочи, глинистые частицы), так и органической природы (нефть и нефтепродукты, органические остатки, поверхностно-активные вещества, пестициды).
Неорганическое загрязнени
е
Основными неорганическими (минеральными) загрязнителями 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. Токсический эффект некоторых наиболее распространенных загрязнителей гидросферы представлен в приложении 1.
Кроме перечисленных в таблице веществ, к опасным источникам инфекции водной среды можно отнести неорганические кислоты и основания, изменяющие кислотность воды.
Среди основных источников загрязнения морей минеральными веществами и биогенными элементами следует упомянуть предприятия пищевой промышленности и сельское хозяйство.
Органическое загрязнени
е
Среди вносимых в моря с суши растворимых веществ, большое значение для обитателей водной среды имеют не только минеральные, биогенные элементы, но и органические остатки. Вынос в океан органического вещества оценивается в 300 – 380 млн. т/год. Сточные воды, содержащие суспензии органического происхождения или растворенное органическое вещество, пагубно влияют на состояние водоемов. Осаждаясь, суспензии заливают дно и задерживают развитие или полностью прекращают жизнедеятельность данных микроорганизмов, участвующих в процессе самоочищения вод. При гниении данных осадков могут образовываться вредные соединения и отравляющие вещества, такие как сероводород, которые приводят к полному загрязнению воды в реке. Наличие суспензий затрудняют также проникновение света на глубину, и замедляет процессы фотосинтеза.
Одним из основных санитарных требований, предъявляемых к качеству воды, является содержание в ней необходимого количества кислорода. Вредное действие оказывают все загрязнения, которые, так или иначе, содействуют снижению содержания кислорода в воде. Поверхностно активные вещества – жиры, масла, смазочные материалы – образуют на поверхности воды пленку, которая препятствует газообмену между водой и атмосферой, что снижает степень насыщенности воды кислородом.
Значительный объем органических веществ, большинство из которых не свойственно природным водам, сбрасывается в реки вместе с промышленными и бытовыми стоками. Нарастающее загрязнение водоемов и водостоков наблюдается во всех промышленных странах. Информация о содержании некоторых органических веществ в промышленных сточных водах предоставлена в приложении 2.
В связи с быстрыми темпами урбанизации и несколько замедленным строительством очистных сооружений или их неудовлетворительной эксплуатацией водные бассейны и почва загрязняются бытовыми отходами. Особенно ощутимо загрязнение в водоемах с замедленным течением или непроточных (водохранилища, озера).
Разлагаясь в водной среде, органические отходы могут стать средой для патогенных организмов. Вода, загрязненная органическими отходами, становится практически непригодной для питья и других надобностей. Бытовые отходы опасны не только тем, что являются источником некоторых болезней человека (брюшной тиф, дизентерия, холера), но и тем, что требуют для своего разложения много кислорода. Если бытовые сточные воды поступают в водоем в очень больших количествах, то содержание растворимого кислорода может опуститься ниже уровня, необходимого для жизни морских и пресноводных организмов.
Основные органические загрязняющие вещества:
1) Нефть и нефтепродукты– нефть представляет собой вязкую маслянистую жидкость, имеющую темно-коричневый цвет. Основные компоненты нефти – углеводороды (до 98%).
Нефть и нефтепродукты являются наиболее распространенными загрязняющими веществами. К началу 80-ых годов в океан ежегодно поступало около 6 млн. т. нефти, что составляло 0,23% мировой добычи.
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 поступают в моря по рекам, с бытовыми и ливневыми стоками.
Попадая в морскую среду, нефть сначала растекается в виде пленки, образуя слои различной мощности. По цвету пленки можно определить ее толщину (см. приложении 3).
Нефтяная пленка изменяет состав спектра и интенсивность проникновения в воду света.
2) Пестициды
– пестициды составляют группу искусственно созданных веществ, используемых для борьбы с вредителями и болезнями растений. Пестициды делятся на следующие группы: инсектициды – для борьбы с вредными насекомыми, фунгициды и бактерициды – для борьбы с бактериальными болезнями растений, 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.
Промышленное производство пестицидов сопровождается появлением большого количества побочных продуктов, загрязняющих сточные воды. В водной среде чаще других встречаются представители инсектицидов, фунгицидов и гербицидов.
3) Синтетические поверхностно-активные вещества (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.
Присутствие СПАВ в сточных водах промышленности связано с использованием их в таких процессах, как 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.
4) Соединения с канцерогенными свойствами
. Канцерогенные вещества – это химические соединения, которые нарушают процессы развития и могут вызывать мутации.
К веществам, обладающим канцерогенными свойствами, относятся хлорированные алифатические углеводороды, винилхлорид, и особенно, полициклические ароматические углеводороды (ПАУ). Максимальное количество ПАУ в современных данных осадках Мирового океана (более 100 мкг/км массы сухого вещества) обнаружено в тентонически активных зонах.
5) 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 моря через атмосферу. Наиболее опасны: ртуть, свинец и кадмий.
Заражение морепродуктов неоднократно приводило к ртутному отравлению прибрежного населения. К 1977 году насчитывалось 2800 жертв болезни Миномата, причиной которой послужили отходы предприятий. Недостаточно очищенные сточные воды предприятий поступали в залив Миномата.
Свинец – типичный рассеянный элемент, содержащийся во всех компонентах окружающей среды: в горных породах, почве, природных водах, атмосфере, живых организмах. Наконец, свинец активно рассеивается в окружающую среду в процессе хозяйственной деятельности человека.
6) Сброс отходов в море с целю 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.
Поэтому дампинг рассматривается как вынужденная мера, временная дань общества несовершенству технологии. В шлаках промышленного производства присутствуют разнообразные органические вещества и соединения тяжелых металлов.
Во время сброса и прохождения материала сквозь столб воды, часть загрязняющих веществ переходит в раствор, изменяя качество воды, другая сорбируется частицами взвеси и переходит в донные отложения.
Все чаще и чаще люди задумываются о загрязнение водных ресурсов. Все чаще и чаще мы говорим об этом, хотя все в полной мере зависит от человека, его влияние на окружающий нас мир.
Огромную отрицательную роль играет антропогенное загрязнение вод суши. Главными источниками загрязнения являются промышленность, транспорт, сельское хозяйство, коммунальное хозяйство. В загрязнении вод наиболее велика доля промышленности, в особенности предприятий черной и цветной металлургии, энергетики, нефтепереработки и нефтехимии, деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности. Сельское хозяйство, являясь крупным источником загрязнения, сбрасывает во внутренние водоемы химические удобрения, ядохимикаты, отходы животноводческих ферм. Водный транспорт сбрасывает в реки и озера большое количество отходов и нефтепродуктов. Загрязнение делят на физическое, химическое и биологическое. К физическому загрязнению относят загрязнение твердыми отходами – мусором, потерями леса при молевом сплаве. Такое загрязнение не создает опасности для живых организмов, но затрудняет работу транспорта, рыболовства и ухудшает качество ландшафта.Химическое загрязнение вызывает попадание в водоемы кислот, щелочей, тяжелых металлов, удобрений, пестицидов, фенолов, нефти и нефтепродуктов.Биологическое загрязнение – это загрязнение микроорганизмами, многие из которых являются болезнетворными. Загрязнение происходит при попадании в воду стоков химической, пищевой, целлюлозно-бумажной промышленностей, а также стоков коммунального хозяйства городов. Во многих районах загрязнение превышает возможности самоочищения водоемов. В сточные канавы превратились реки Темза, Рейн, Миссисипи, Огайо и многие реки России и стран СНГ. Для спасения водоемов необходимы меры очистки – механической, биологической и физико-химической. Любая очистка не дает 100% результата, поэтому для вторичного использования вод, необходимо разбавлять очищенные воды чистыми русловыми водами. При этом на единицу объема обычно требуется 10-12-кратное разбавление, а иногда и в 100-кратном объеме. В будущем необходимо основное внимание уделить мерам по предупреждению загрязнения вод. Для этого используются новые методы: оборотные системы водоснабжения, малоотходные и безотходные технологии. В России только 2/3 стоков подвергаются очистке. На многих реках ПДК загрязнений привышена в 10, а иногда в 100 раз. Наиболее загрязнен бассейн реки Волги. Источниками загрязнения вод Мирового океана являются: нефть и нефтепродукты, тяжелые металлы, пестициды, радиоактивные вещества, а также огромное количество твердых и жидких коммунально-бытовых отходов. 70% загрязнений связано с наземными источниками: большие города, промышленность, сельское хозяйство, транспорт. Наиболее загрязненные моря: Средиземное, Северное, Красное, Желтое, Мексиканский и Персидский заливы. Наиболее опасно нефтяное загрязнение. В результате утечки нефти при ее добыче, транспортировке и переработке в Мировой океан ежегодно попадает от 3 до 10 млн т нефти и нефтепродуктов. Космические снимки показывают, что уже около 1/3 всей его поверхности покрыто маслянистой пленкой, которая снижает испарение, угнетает развитие планктона, ограничивает взаимодействие Океана с атмосферой. Больше всего нефтью загрязнен Атлантический океан. Движение поверхностных вод в океане приводит к распространению загрязнений на большие расстояния. Особенно опасны катастрофы крупных танкеров, которые приводят к «залповым» выбросам нефти.
Так давайте все вместе задумаемся над этой глобальной проблемой, подумаем о том как мы живем, что нас окружает и что от нас унаследует наше будущие поколение.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.
Water Pollution
Загрязнение воды
Nowadays the high development of the industry leads to the inevitable pollution of the environment all over the world. First of all, it has a negative effect on the hydrosphere because, anyway, waste water falls into a reservoir or go into the ground water through the soil.
В настоящее время высокие темпы развития промышленности приводят к неизбежному загрязнению окружающей среды во всем мире. Прежде всего, это негативно сказывается на гидросфере, потому что сточные воды, так или иначе, попадают в водоем или в грунтовые воды.
The problem of water pollution is a global one. So it considerably complicates the ways of its solution, because different countries have to cooperate in solving such problems. However there are some problems connected with such cooperation. For example, the Mediterranean Sea is the most polluted sea in the world, perhaps, because there are 22 different countries with coastlines on the Mediterranean Sea. There is a similar problem connected with the Atlantic Ocean. There is a huge number of countries using it for the transportation of goods. So it somehow pollutes the ocean. It should be mentioned that the oil industry have a negative effect on the hydrosphere.
Проблема загрязнения воды является глобальной. Это значительно усложняет пути ее решения, поскольку разные страны должны сотрудничать в решении таких вопросов. Однако есть некоторые трудности, связанные с таким сотрудничеством. Например, Средиземное море является самым загрязненным морем в мире, возможно, потому, что Средиземное море омывает берега 22 стран. Существует подобная проблема, связанная с Атлантическим океаном. Существует огромное количество стран, которые используют океан для перевозки грузов, что, так или иначе, его загрязняет. Следует отметить, что нефтяная промышленность также негативно влияет на гидросферу.
The common problem is the pollution of fresh water. People must understand that polluted drinking water is not only dangerous for people’s health and the environment, but also causes economic problems, because purification of it requires a lot of money.
Общей проблемой является загрязнение пресной воды. Люди должны понимать, что загрязненная питьевая вода не только опасна для здоровья и окружающей среды, но и создает экономические проблемы, так как ее очистка очень дорогостоящая.
Besides, it is necessary to say a few words about Lake Baikal. It is the largest natural reservoir of fresh water. We must do everything to keep the purity of this lake.
Кроме того, необходимо сказать несколько слов о Байкале. Это самый большой естественный резервуар пресной воды. Мы должны сделать все, чтобы сохранить чистоту этого озера.
Реферат
Загрязнение морей и океанов
В течение последних нескольких десятков лет происходит загрязнение океанов и морей такими вредными для их жизнедеятельности веществами, как нефть, тяжелые металлы, пестициды, радиоизотопы и другие вредные вещества. Загрязнение происходит в результате сброса в реки, а затем и в океан сточных вод различных промышленных предприятий, стока с полей и лесов, обработанных пестицидами, и потерь нефти при ее перевозках танкерами. Газообразные токсические вещества, такие, как оксид углерода (II), оксид серы (IV), попадают в морскую воду через атмосферу. По подсчетам Калифорнийского технологического института в Мировой океан вместе с дождем ежегодно поступает 50 тыс. т свинца, попадающего в воздух вместе с выхлопными газами автомобилей. Вблизи береговой линии в районах больших городов в морской воде нередко обнаруживается патогенная микрофлора. Степень загрязнения вод в океане все возрастает. Нередко способность воды к самоочищению оказывается уже недостаточной, чтобы справиться с постоянно увеличивающимся количеством сбрасываемых отходов. Поля загрязнения формируются в основном в прибрежных водах крупных промышленных центров и устьев рек, а также в районах интенсивного судоходства и нефтедобычи. Течениями загрязнения распространяются очень быстро и оказывают вредные воздействия на зоны океанов, наиболее богатые животными и растительностью, наносят серьезный ущерб экономике и состоянию морских экосистем.
К числу наиболее вредных химических загрязнений, как указано в принятой в конце 1972 г. Международной конвенции по предотвращению загрязнений морей сбросами отходов, относятся нефть и нефтепродукты. В современном капиталистическом мире потребление нефти во всех ее видах ежегодно обходится в астрономическую сумму – 740 млрд. Дол. А стоимость добычи нефти равна всего 80 млрд. дол. Отсюда стремление нефтяных монополий заполучить в свое распоряжение новые и Новые месторождения черного золота. В связи с ростом добычи, транспортировки, переработки и потребления нефти и нефтепродуктов расширяются масштабы загрязнения природы. Растет загрязнение нефтяными продуктами и водной среды. “Океан умирает, он болен по вине человека”,- эти слова Тура Хейердала хорошо известны. Еще в 1969 г. вовремя плавания через Атлантический океан на папирусном судне “Ра” он отмечал, что поверхность моря была свободна от глобул нефти и дегтя только в течение нескольких дней за весь двухмесячный период путешествия. В настоящее время положение не улучшилось.
По оценке национальной Академии наук США в середине 70-х годов только в морскую среду попадало примерно 6 млн. т нефти. К концу 70-х годов выбросы нефти в моря и океаны возросли до 10 млн. т/год. Наибольший вред наносят разливы нефти в результате катастроф танкеров и аварий на морских буровых платформах. Число таких аварий необычайно велико: только в США в 1972-1976 гг. береговой охраной регистрировалось в среднем 12,3 тыс. случаев таких выбросов в год.
При сохранении числа аварий прослеживается тенденция к увеличению масштабов единовременных выбросов нефти главным образом из-за аварий супертанкеров. Выбросы нефти в конце 60-х – начале 70-х годов в результате катастроф таких танкеров, как “Белен” и “Торри Каньон”, меркнут в сравнении с разливом 220 тыс. т нефти при аварии танкера “Амоко Кадис” в марте 1978 г. Анализ последствий этой аварии для окружающей среды, выполненный 20 месяцев спустя, показал, что в течение последующих трех – пяти лет добыча устриц в пораженной акватории будет невозможна, а осевшая на дно нефть будет выбрасываться на поверхность штормами по крайней мере в течение 10 ближайших лет. Прогноз подтвердился. Возрастает и “лепта”, вносимая в загрязнение водной среды морскими буровыми платформами. Загрязнение имеет место при добыче нефти на шельфе. 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.
Увеличение потребления нефтепродуктов во всем мире привело в последние годы к значительному росту танкерного флота. В мире действует гигантский танкерный флот общей вместимостью более 120 млн. брутт-регистровых тонн – это свыше трети вместимости всех морских транспортных средств. В последние годы наметилась тенденция резкого увеличения грузоподъемности танкеров. Уже плавают 230 судов, обладающих грузоподъемностью 200 тыс. т и более, в том числе два “полумиллионника”. Строятся и более мощные танкеры. Это значительное достижение инженерной мысли, но в то же время и колоссальная потенциальная опасность для вод Мирового океана. Подсчитано, что 200 тыс. т нефти достаточно, чтобы превратить все Балтийское море в биологическую пустыню. В портах не удается выгрузить нефть до конца. Около 1% ее теряется на испарение и остается на стенках и днищах танкеров. Приходится их промывать, и это чаще всего делают в открытом море. Пустой танкер теряет управляемость. Чтобы избежать этого, в танкеры закачивают морскую воду в качестве балласта (обычно более 30% тоннажа судна). Перед новой загрузкой балласт выкачивают вместе с остатками .нефти. По подсчетам специалистов танкеры и другие суда, которые промывают свои трюмы в открытом море, оставляют в нем более 2 млн. т/год нефти. Нефть и нефтепродукты оказывают вредное воздействие на многие живые организмы и пагубно влияют на все звенья биологической цепи. 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 также и на климат Земли, на баланс кислорода в атмосфере.
Нефтяное загрязнение наносит жестокий удар по биологическому равновесию моря. Пятно не пропускает солнечные лучи, замедляет обновление кислорода в воде. В результате перестает размножаться планктон – основной продукт питания морских обитателей. В верхних пяти – десяти сантиметрах водной толщи развивается богатейшее сообщество самых разнообразных организмов. Его называют нейстоном. Здесь находится “питомник” молоди очень многих видов рыб и беспозвоночных животных, которые во взрослом состоянии населяют водную толщу и дно морей и океанов. На поверхности океана накапливаются и вещества-загрязнители, в том числе нефть и нефтепродукты. Растворимые компоненты нефти очень ядовиты. Их присутствие приводит к гибели морских обитателей и прежде всего рыб, чем наносится серьезный ущерб экономике ряда стран мира. Растворимые компоненты нефти нередко становятся причиной гибели морских птиц, отрицательно влияют на вкусовые качества мяса морских животных. Если оплодотворенную икру рыбы поместить в аквариум с весьма незначительной концентрацией нефтепродуктов, то большинство зародышей погибает, а многие из уцелевших оказываются уродами.
Нефть отрицательно влияет на физиологические процессы, вызывает патологические изменения в тканях и органах, нарушает работу ферментативного аппарата, нервной системы. Нефть – своего рода наркотик для морских обитателей. Замечено, что некоторые рыбы, “хлебнув” однажды нефти, уже не стремятся покинуть отравленную зону. Нефтяное загрязнение – грозный фактор, влияющий на жизнь всего Мирового океана. Особенно опасно загрязнение высокоширотных вод, где из-за низкой температуры нефтепродукты практически не разлагаются и как бы “консервируются” льдами, поэтому нефтяное загрязнение может нанести серьезный ущерб окружающей среде Арктики и Антарктики
Наиболее серьезной проблемой морей и океанов в нашем столетии является загрязнение нефтью, последствия которого губительны для всей жизни на Земле. Поэтому в 1954 году в Лондоне прошла международная конференция, ставившаяся целью выработать согласованные действия по охране морской среды от загрязнения нефтью. На ней была принята конвенция, определяющая обязанности государств в этой области.
Позже в 1958 году в Женеве были приняты еще четыре документа: 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. Они обязывали каждую страну разработать и ввести в действие законы, запрещающие загрязнять морскую среду нефтью, радиоотходами и другими вредными веществами. Прошедшая в 1973 году в Лондоне конференция приняла документы по предотвращению загрязнения с судов. Согласно принятой конвенции, каждое судно должно иметь сертификат – свидетельство о том, что корпус, механизмы и прочая оснастка находятся в исправном положении и не наносят ущерб морю. Соответствие сертификатам проверяется инспекцией при заходе в порт.
Запрещен слив нефтесодержащих вод с танкеров, все сбросы с них должны выкачиваться только на береговые приемные пункты. Для очистки и обеззараживания судовых сточных вод, в том числе хозяйственно-бытовых, созданы электрохимические установки. Институт океанологии РАН разработал эмульсионный метод очистки морских танкеров, полностью исключающий попадание нефти в акваторию. Он заключатся в добавлении к промывной воде нескольких поверхностно-активных веществ (препарат МЛ), что позволяет осуществить на самом судне очистку без сброса загрязненной воды или остатков нефти, которую можно впоследствии регенерировать для дальнейшего использования. С каждого танкера удается отмыть до 300 т нефти.
За последнее время большую тревогу вызывает явление прогрессирующего загрязнения морей и Мирового океана в целом. Основным источником загрязнения служат местные бытовые и промышленные сточные воды, нефть и радиоактивные вещества. Особую опасность представляют загрязнения нефтью и радиоактивными веществами, охватывающие огромные пространства Мировою океана.
Местные загрязнения морей бытовыми и промышленными стоками.
Существовавшее с давних времен тяготение людей к заселению морских побережий привело к тому, что в настоящее врем и в прибрежных зонах находится 60% всех крупных городов с населением свыше миллиона человек в каждом. На берегах, например, Средиземного моря расположены страны с населением 250 млн. человек. Ежегодно предприятия приморских городов выбрасывают в море тысячи тонн различных неочищенных отходов, сюда же сливаются неочищенные канализационные воды.
Огромные массы ядовитых веществ выносят в море крупные реки. Неудивительно, что в 100 мл. морской воды, взятой близ Марселя, было обнаружено 900 тыс. кишечных палочек, связанных с фекалием. В Испании запрещено пользоваться для купания многими пляжами и бухтами.
С быстрым ростом приморских городов и промышленности в них сброс в моря промышленных и бытовых стоков достиг такого объема, что море оказалось не в состоянии перерабатывать всю массу отбросов. В результате в районах городов образовались обширные зоны загрязнения. Под влиянием загрязнений происходит отравление водных организмов, обеднение фауны, падение рыбного промысла, разрушение природных ландшафтов, зон отдыха курортов и пляжей. В наиболее сильной форме это проявляется в бухтах и заливах, где ограничен обмен воды с открытым морем.
Для борьбы с загрязнением моря близ городов во многих из них сточные воды выбрасывают по специальным многокилометровым трубопроводам далеко от берегов и на большой глубине. Однако эта мера не дает кардинального решения вопроса, так как общее количество сбрасываемых в море загрязнений от этою не уменьшается.
Общее загрязнение Мирового океана нефтью и радиоактивными веществами. Основным загрязнителем морей, значение которого быстро возрастает, является нефть. Этот вид загрязнителя попадает в море разными путями: при спуске воды после промывки цистерн из-под нефти, при аварии судов, в особенности нефтевозов, при бурении морского дна и авариях на морских нефтепромыслах и т. д.
О масштабах загрязнения можно судить по следующим показателям. В Мировой океан сбрасывается нефти примерно 5-10 млн. т. в год. В нескольких милях от Санта-Барбары в Калифорнии во время бурения морского дна (1969) случилась авария, в результате чего скважина начала выбрасывать в море до 100 тыс. л. нефти в сутки. За несколько суток тысячи квадратных километров были покрыты нефтью.
Подобные аварии – явление нередкое, они происходят в тех или иных районах Мирового океана почти регулярно, заметно увеличивая загрязненность последнего.
Загрязнение морей и океанов наносит огромный вред. От нефти гибнут многие водные животные, в том числе ракообразные и рыба. Очень часто рыба, остающаяся живой, не может быть использована из-за сильного нефтяного запаха и неприятного привкуса.
От нефти ежегодно погибают миллионы водоплавающих птиц, число их только у берегов Англии достигает 250 тыс. Известен случай, когда в результате загрязнения нефтью у берегов Швеции погибло 30 тыс. уток-морянок. Нефтяная пленка есть даже в антарктических водах, здесь от нее гибнут тюлени и пингвины.
Нефтяные «плавучие острова» странствуют по океаническим и морским течениям или приплывают к берегам. Нефть делает непригодными пляжи, превращает побережья многих стран в пустыни. Такими стали многие участки западных берегов Англии, куда Гольфстрим приносит нефть из Атлантики. Нефть погубила многие европейские курорты. С целью предотвращения прогрессирующего загрязнения вод Мирового океана Межправительственная морская консультативная организация по вопросам морского судоходства (ИМКО) разработала Международную конвенцию по предотвращению загрязнения моря нефтью, которую подписали главнейшие морские державы, в том числе и Россия. Согласно конвенции, в частности, все морские районы в пределах 50 миль от берега являются запретными зонами, где не допускается слив нефти в море.
Однако в области охраны морских вод существует много нерешенных вопросов, касающихся главным образом обезвреживания береговых сточных вод и дальнейшего оборудования судов устройствами и системами сбора отходов (нефтеостатков, мусора и др.) и сдаче их на плавучие и береговые сооружения для очистки, утилизации и уничтожения.
Большую опасность представляет загрязнение Мирового океана активными веществами. Опыт показал, что в результате произведенного США в Тихом океане взрыва водородной бомбы (1954) район в 25 тыс. 600 км. кв. обладал смертоносным излучением. За полгода площадь заражения достигла 2,5 млн. км. кв., этому способствовало течение.
Заражению радиоактивными веществами подвержены растения и животные. В их организмах происходит биологическая концентрация этих веществ, передаваемых друг другу через цепи питания. Зараженные мелкие организмы поедаются более крупными, в результате чего у последних образуются опасные концентрации.
Радиоактивность некоторых планктонных организмов может в 1000 раз превышать радиоактивность воды, а некоторых рыб, представляющих собой одно из высших звеньев в цепи питания, даже в 50 тыс. раз.
Животные сохраняют зараженность долго, в результате чего планктон может быть заражен в чистой воде. Радиоактивные рыбы заплывают очень далеко от места заражения.
Заключенный в 1963 г. Московский Договор о запрещении испытаний ядерного оружия в атмосфере, космическом пространстве и под водой прекратил прогрессировавшее массовое радиоактивное заражение Мирового океана. Однако источники этого загрязнения сохранились в виде заводов по очистке урановой руды и переработке ядерного горючего, атомных электростанций, реакторов.
Важной проблемой является способ захоронения радиоактивных отходов. Установлено, что морская вода способна разъедать контейнеры, их опасное содержимое распространяется в воде. Необходимы дополнительные научные исследования и разработка способов нейтрализации радиоактивных загрязнений в водоемах.
Огромная масса вод Мирового океана формирует климат планеты, служит источником атмосферных осадков. Более половины кислорода поступает в атмосферу из океана, и он же регулирует содержание углекислоты в атмосфере, так как способен поглощать ее избыток, в Мировом океане ежегодно вылавливается 85 млн. т. рыбы. Мировой океан – это и протеин для голодающих, которых на земле миллионы, и новые лекарства для больных, вода для пустынь, энергия и минералы для промышленности, места отдыха. Пожалуй, ни одна проблема не вызывает сейчас у человечества таких оживленных дискуссий, как проблема загрязнения Мирового океана. Последние десятилетия знаменуются усилением антропогенных воздействий на морские экосистемы в результате загрязнения морей и океанов. Распространение многих загрязняющих веществ приобрело локальный, региональный и даже глобальный масштабы. Поэтому загрязнение морей, океанов и их биоты стало важнейшей международной проблемой, а необходимость охраны морской среды от загрязнений диктуется требованиями рационального использования природных ресурсов. Никто не будет оспаривать целесообразность охраны океана и развитой в нем жизни от вреда, который могут нанести выбросы отходов. Важнее всего то, что мы не имеем права пребывать в праздном ожидании окончательного решения о том, что есть «загрязнение», так как рискуем оказаться перед фактом загрязнения, которое никто и не пытался предотвратить. Это тем более серьёзно, что океан невозможно очистить, как реку или озеро. При обсуждении проблемы загрязнения океана важно выделять вопросы трех типов: (1) Какие вещества, в каких количествах и каким путем попадают в океан? Попадают ли они в океан с речным стоком, из каналов сброса, при затоплении танкеров и прочих судов или переносятся ветром в море? (2) Что происходит с загрязняющими веществами, когда они попадают в океан? Как быстро они разбавляются до безвредных концентраций? Каким образом они накапливаются в пищевых цепях? Насколько быстро разрушаются вредные органические загрязнители, как нефть, ДДТ и подобные им вещества? (3) Какое значение для протекающих в океане процессов имеет тот или иной уровень загрязнения? Подавляется ли рост или размножение морских организмов? Концентрируется ли загрязняющее вещество в морских организмах в таких количествах, что представляет опасность для здоровья людей при употреблении морепродуктов в пищу? Некоторые изменения в окружающей среде океана, вызванные человеческой деятельностью, уже необратимы. Например, реки, перегороженные плотинами, выносят значительно меньше пресной воды и осадочного материала Порты в устьях рек изменяют характер движения потока воды в естественную среду. Насколько чист должен быть океан и насколько человек должен пытаться сохранить окружающую среду? Проблема состоит в том, чтобы определить, что является оптимальным для общества, и достигнуть этого с наименьшими затратами. Удаление отходов автоматически предполагает загрязнение Всё живое или неживое, что своим избытком снижает качество жизни, является загрязнением. Большинство веществ, называемых загрязнителями, уже имеются в океане в огромных количествах: материал донных осадков, металлы, соли и все виды органики. Океан может выдержать ещё большую нагрузку этими веществами, однако вопрос состоит в том, насколько большую: до какого предела океан будет выдерживать эту нагрузку без отрицательных последствий. В 1973году был предложен один из подходов к этому вопросу: «Вода считается загрязненной, если из-за своих недостаточно высоких качеств она не может удовлетворять самым высоким требованиям по её использованию в настоящем или будущем» . Самыми высокими требованиями являются занятия водными видами спорта и производства морепродуктов, а также сохранение жизни в море на постоянном уровне. Чтобы поддерживать приемлемый уровень качества океанских вод, надо рассмотреть основные виды вероятных загрязнителей, образующихся в результате хозяйственной деятельности человека. Один из них – фе
нам задали написать сочинение на тему “Загрязнение океанов и морей” помогите
Ответы:
В течение последних нескольких десятков лет происходит загрязнение океанов и морей такими вредными для их жизнедеятельности веществами, как нефть, тяжелые металлы, пестициды, радиоизотопы и другие вредные вещества. Загрязнение происходит в результате сброса в реки, а затем и в океан сточных вод различных промышленных предприятий, стока с полей и лесов, обработанных пестицидами, и потерь нефти при ее перевозках танкерами. Газообразные токсические вещества, такие, как оксид углерода (II), оксид серы (IV), попадают в морскую воду через атмосферу. По подсчетам Калифорнийского технологического института в Мировой океан вместе с дождем ежегодно поступает 50 тыс. т свинца, попадающего в воздух вместе с выхлопными газами автомобилей. Вблизи береговой линии в районах больших городов в морской воде нередко обнаруживается патогенная микрофлора. Степень загрязнения вод в океане все возрастает. Нередко способность воды к самоочищению оказывается уже недостаточной, чтобы справиться с постоянно увеличивающимся количеством сбрасываемых отходов. Поля загрязнения формируются в основном в прибрежных водах крупных промышленных центров и устьев рек, а также в районах интенсивного судоходства и нефтедобычи. Течениями загрязнения распространяются очень быстро и оказывают вредные воздействия на зоны океанов, наиболее богатые животными и растительностью, наносят серьезный ущерб экономике и состоянию морских экосистем.
176
Ярко
окрашенные разводы
0.303
352
Тускло
окрашенные
1.016
1170
Темно
окрашенные
2.032
2310
Нефтяная пленка изменяет состав спектра и
интенсивность проникновения в воду света. Пропускание света тонкими пленками
сырой нефти составляет 11-10% (280 нм), 60-70% (400нм). Пленка толщиной 30-40
мкм 0полностью полностью поглощает инфракрасное излучение. Смешиваясь с водой,
нефть образует эмульсию двух типов: прямую “нефть в воде” и обратную
“вода в нефти”. Прямые эмульсии, составленные капельками нефти
диаметром до 0,5 мкм, менее устойчивы и характерны для нефтей, содержащих
поверхностно-активные вещества. При удалении летучих фракций, нефть образует
вязкие обратные эмульсии, которые могут сохраняться на поверхности, переноситься
течением, выбрасываться на берег и оседать на дно.
2. Пестициды
Пестициды составляют
группу искусственно созданных веществ, используемых для борьбы с вредителями и
болезнями растений. Пестициды делятся на следующие группы:
– инсектициды для борьбы с
вредными насекомыми,
– фунгициды и бактерициды
– для борьбы с бактериальными болезнями растений,
– 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. В настоящее время более 5 млн. т. пестицидов поступает на мировой
рынок. Около 1, 5 млн. т. этих веществ уже вошло в состав наземных и морских
экосистем золовым и водным путем. Промышленное производство
пестицидов сопровождается появлением большого количества побочных продуктов,
загрязняющих сточные воды. В водной среде чаще других встречаются представители
инсектицидов, фунгицидов и гербицидов.
Синтезированные инсектициды делятся на три основных группы: хлорорганические, фосфорорганические
и карбонаты.
Хлорорганические инсектициды
получают путем хлорирования ароматических и гетероциклических жидких углеводородов.
К ним относятся ДДТ и его производные, в молекулах которых устойчивость
алифатических и ароматических групп в совместном присутствии возрастает,
всевозможные хлорированные производные хлородиена (элдрин). Эти вещества имеют период полураспада до
нескольких десятков лет и очень устойчивы к биодеградации. В водной среде часто
встречаются полихлорбифенилы – производные ДДТ без алифатической части, насчитывающие
210 гомологов и изомеров. За последние 40 0лет использовано более 1, 2 млн. т.
полихлорбифенилов в производстве пластмасс, красителей, трансформаторов,
конденсаторов. Полихлорбифенилы ( ПХБ) попадают в окружающую среду в результате
сбросов промышленных сточных вод и сжигания твердых отходах на свалках.
Последний источник поставляет ПБХ в атмосферу, откуда они с атмосферными
осадками выпадают во все районах земного
шара. Так в пробах снега, взятых в Антарктиде, содержание ПБХ составило
0, 03 – 1, 2 кг. /л.
3. Синтетические
поверхностно-активные вещества.
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,
карбоксиметилцеллюлоза, силикаты натрия. В зависимости от природы и структуры
гидрофильной части молекулы СПАВ делятся на анионактивные, катионактивные,
амфотерные и неионогенные. Последние не образуют ионов в воде. Наиболее распространенными
среди СПАВ являются анионактивные вещества. На их долю приходится более 50%
всех производимых в мире СПАВ. 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.
4. Соединения с канцерогенными
свойствами.
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.
К веществам, обладающим канцерогенными свойствами, относятся хлорированные
алифатические углеводороды, винилхлорид, и особенно, полициклические
ароматические углеводороды (ПАУ). Максимальное количество ПАУ в современных
данных осадках Мирового океана (более 100 мкг/км массы сухого вещества)
0обнаружено 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.
5.
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 3, 5 тыс. т. ртути. В составе атмосферной пыли содержится около
121тыс. т. 0ртути, причем 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. К 1977 году насчитывалось 2800 0жертв болезни Миномата,
причиной которой послужили отходы предприятий по производству хлорвинила и
ацетальдегида, на которых в качестве катализатора использовалась хлористая
ртуть. Недостаточно очищенные сточные воды предприятий поступали в залив
Минамата. Свиний – типичный рассеянный элемент, содержащийся во всех
компонентах окружающей среды: в горных породах, почвах, природных водах,
атмосфере, живых организмах. Наконец, свиний 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 ( 20-30)*10^3 т. свинца в год.
6. 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. Поэтому дампинг рассматривается как
вынужденная мера, временная дань общества несовершенству технологии. В шлаках
промышленных производств присутствуют разнообразные органические вещества и
соединения тяжелых металлов. Бытовой мусор в среднем содержит ( на массу
сухого вещества) 32-40% 0органических веществ; 0,56% азота; 0,44% фосфора; 0,155%
цинка; 0, 085% свинца; 0,001% ртути; 0, 001% кадмия. Во время сброса
прохождении материала сквозь столб воды, часть загрязняющих веществ переходит в
раствор, изменяя качество воды, другая сорбируется частицами взвеси и переходит
в донные отложения. Одновременно повышается мутность воды. Наличие органических
веществ чисто приводит к быстрому расходованию кислорода в воде и не едко к его
полному исчезновению, растворению взвесей, накоплению металлов в растворенной
форме, появлению сероводорода. 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 приданной 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 выбросами 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.
7. Тепловое загрязнение.
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. 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. На основании
обобщения материала можно сделать вывод ,
что эффекты антропогенного воздействия на водную среду проявляются на индивидуальном
и популяционно-биоценотическом уровнях, и длительное действие загрязняющих
веществ приводит к упрощению экосистемы.
III.
Охрана морей и океанов.
Наиболее
серьезной проблемой морей и океанов в нашем столетии является загрязнение
нефтью, последствия которого губительны для всей жизни на Земле. Поэтому в 1954
году в Лондоне прошла международная конференция, ставившаяся целью выработать
согласованные действия по охране морской среды от загрязнения нефтью. На ней
была принята конвенция, определяющая обязанности государств в этой области.
Позже в 1958 году в Женеве были приняты еще четыре документа: 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. Они обязывали каждую страну разработать и
ввести в действие законы, запрещающие загрязнять морскую среду нефтью,
радиоотходами и другими вредными веществами. Прошедшая в 1973 году в Лондоне
конференция приняла документы по предотвращению загрязнения с судов. Согласно
принятой конвенции, каждое судно должно иметь сертификат – свидетельство о том,
что корпус, механизмы и прочая оснастка находятся в исправном положении и не наносят
ущерб морю. Соответствие сертификатам проверяется инспекцией при заходе в порт.
Запрещен слив нефтесодержащих вод с танкеров, все сбросы с них должны
выкачиваться только на береговые приемные пункты. Для очистки и обеззараживания
судовых сточных вод, в том числе хозяйственно-бытовых, созданы
электрохимические установки. Институт океанологии РАН разработал эмульсионный
метод очистки морских танкеров, полностью исключающий попадание нефти в
акваторию. Он заключатся в добавлении к промывной воде нескольких
поверхностно-активных веществ (препарат МЛ), что позволяет осуществить на самом
судне очистку без сброса загрязненной воды или остатков нефти, которую можно
впоследствии регенерировать для дальнейшего использования. С каждого танкера
удается отмыть до 300 т нефти.
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.
Капитаны судов обязаны фиксировать в специальных журналах сведения обо
всех грузовых операциях с нефтью и нефтепродуктами, отмечать место и время
сдачи или слива с судна загрязненных сточных вод.
Для систематической очистки акваторий от случайных разливов применяются
плавучие нефтесборщики и боковые заграждения. Также в целях предотвращения
растекания нефти используются физико-химические методы. Создан препарат
пенопластовой группы, который при соприкосновении с нефтяным пятном полностью
его обволакивает. После отжима пенопласт может использоваться вторично в
качестве сорбента. Такие препараты очень удобны из-за простоты применения и
невысокой стоимости, однако их массовое производство пока не налажено. Также
существуют сорбирующие средства на основе растительных, минеральных и
синтетических веществ. Некоторые из них могут собирать до 90% разлитой нефти.
Главное требование, которое к ним предъявляется, – это непотопляемость.
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 Японии создана и апробирована уникальная технология, с помощью
которой можно в короткие сроки ликвидировать гигантское пятно. Корпорация
«Кансай сагге» выпустила реактив ASWW, основной компонент которого – специально
обработанная рисовая шелуха. Распыленный по поверхности, препарат в течение
получаса всасывает в себя выброс и превращается в густую массу, которую можно
стащить простой сетью.
Оригинальный способ очистки продемонстрирован американскими учеными в
Атлантическом океане. Под нефтяную пленку на определенную глубину опускается
керамическая пластинка. К ней подсоединяется акустическая пластинка. Под
действием вибрации сначала скапливается толстым слоем над местом, где
установлена пластинка, а затем смешивается с водой и начинает фонтанировать.
Электрический ток, подведенный к пластинке, поджигает фонтан, и нефть полностью
сгорает.
Для удаления с поверхности прибрежных вод пятен масел американские
ученые создали модификацию полипропилена, притягивающего жировые частицы. На
катере-катамаране между корпусами поместили своеобразную штору из этого
материала, концы которой свисают в воду. Как только катер попадает на пятно, нефть
прочно прилипает к «шторе». Остается лишь пропустить полимер через валики
специального устройства, которое отжимает нефть в приготовленную емкость.
С 1993 года был запрещен сброс жидких радиоактивных отходов (ЖРО), но
число их неуклонно растет. Поэтому в целях защиты окружающей среды в 90-е годы
стали разрабатываться проекты очистки ЖРО.
В 1996 году представители японских, американских и российских фирм
подписали контракт на создание установки по переработке ЖРО, скопившихся на
Дальнем Востоке России. На реализацию проекта правительство Японии выделило
25,2 млн. долларов.
Однако, несмотря на некоторые успехи в поиске эффективных средств,
ликвидирующих загрязнения, о решении проблемы говорить рано. Только внедрением
новых методик очисток акваторий невозможно обеспечить чистоту морей и океанов.
Центральная задача, которую необходимо решать всем странам сообща, –
предотвращение загрязнения.
Заключение.
Последствия, к которым
ведёт расточительное, небрежное отношение человечества к Океану, ужасающи.
Уничтожение планктона, рыб и других обитателей океанских вод – далеко не всё.
Ущерб может быть
гораздо большим. Ведь у Мирового океана имеются общепланетарные функции: он
является мощным регулятором влагооборота и теплового режима Земли, а также
циркуляции её атмосферы. Загрязнения способны вызвать весьма существенные
изменения всех этих характеристик, жизненно важных для режима климата и погоды
на всей планете. Симптомы таких изменений наблюдаются уже сегодня. Повторяются
жестокие засухи и наводнения, появляются разрушительные ураганы, сильнейшие
морозы приходят даже в тропики, где их отроду не бывало. Разумеется, пока
нельзя даже приблизительно оценить зависимость подобного ущерба от степени
загрязненности.
Мирового океана,
однако, взаимосвязь, несомненно, существует. Как бы там ни было, охрана океана
является одной из глобальных проблем человечества. Мертвый океан – мертвая
планета, а значит, и все человечество.
Список
используемой литературы:
1.
«Мировой океан», В.Н.
Степанов, «Знание», М. 1994 г.
2.
Учебник по географии.
Ю.Н.Гладкий, С.Б.Лавров.
3.
«Экология окружающей среды
и человека», Ю.В.Новиков. 1998 г.
4.
«Ра» Тур Хейердал,
«Мысль», 1972 г.
5.
Степановских, «Охрана
окружающей среды».
Ответ оставил Гость
В течение последних нескольких десятков лет происходит загрязнение океанов и морей такими вредными для их жизнедеятельности веществами, как нефть, тяжелые металлы, пестициды, радиоизотопы и другие вредные вещества. Загрязнение происходит в результате сброса в реки, а затем и в океан сточных вод различных промышленных предприятий, стока с полей и лесов, обработанных пестицидами, и потерь нефти при ее перевозках танкерами. Газообразные токсические вещества, такие, как оксид углерода (II), оксид серы (IV), попадают в морскую воду через атмосферу. По подсчетам Калифорнийского технологического института в Мировой океан вместе с дождем ежегодно поступает 50 тыс. т свинца, попадающего в воздух вместе с выхлопными газами автомобилей. Вблизи береговой линии в районах больших городов в морской воде нередко обнаруживается патогенная микрофлора. Степень загрязнения вод в океане все возрастает. Нередко способность воды к самоочищению оказывается уже недостаточной, чтобы справиться с постоянно увеличивающимся количеством сбрасываемых отходов. Поля загрязнения формируются в основном в прибрежных водах крупных промышленных центров и устьев рек, а также в районах интенсивного судоходства и нефтедобычи. Течениями загрязнения распространяются очень быстро и оказывают вредные воздействия на зоны океанов, наиболее богатые животными и растительностью, наносят серьезный ущерб экономике и состоянию морских экосистем.
План:
1. Введение.
2. Мировой океан.
3.Основные причины загрязнения.
4. Основные меры по охране водных ресурсов.
5. Вывод.
Введение
Существование биосферы и человека всегда было основано на использовании воды. Человечество постоянно стремилось к увеличению водопотребления, оказывая на гидросферу огромное многостороннее воздействие. На нынешнем этапе развития техносферы, когда в мире ещ? в большей степени возрастает воздействие человека на гидросферу, а природные системы в значительной степени утратили свои защитные свойства, очевидно необходимы новые подходы, экологизация мышления, осознание реальностей и тенденций, появившихся в мире в отношении природы в целом и е? составляющих. В полной мере это относится к осознанию такого страшного зля, каким является в наше время загрязнение и истощение вод. Мы ошибочно полагали, что в распоряжении человечества находятся неисчерпаемые запасы пресной воды и что они достаточны для всех нужд. Следует повторить ещ? раз, что это было глубоким заблуждением. Человечеству не угрожает недостаток воды. Ему грозит нечто худшее – недостаток чистой воды.
Мировой океан
Главная особенность Мирового океана – его огромные, подавляющие размеры. Широко известно избитое, но тем не менее верное замечание о том, что наша планета должна бы называться не Земля, а Океан. Мировой океан занимает 71% всей поверхности планеты. Важнейшее глобальное следствие такого соотношения суши и моря в его влиянии на водный и тепловой баланс Земли. Испарение с поверхности океана является как главным источником воды в глобальном гидрологическом цикле, так и важным компонентом глобального теплового баланса. Мировой океан это также и огромный аккумулятор веществ, содержащий их в растворенном количестве (средняя концентрация растворенных веществ в морской воде, или е? соленость, – 35 г/л). Это обстоятельство играет значительную роль в стабилизации биогеохимичеких циклов и экосферы в целом. 3. Пресноводные системы Из общего количества воды на Земле столь нужная для человечества пресная вода составляет немногим более 2% общего объема гидросферы. Нужно учесть, что основная часть пресных вод (около 70%) заморожена в полярных льдах, вечной мерзлоте, на горных вершинах. Воды в реках и озерах составляют лишь 3% суши, или 0,016% общего объема гидросферы. Таким образом, воды, пригодные для всех видов использования, составляют ничтожную часть общих запасов воды на Земле. Проблема осложняется и тем, что распределение пресной воды по земному шару крайне неравномерно. В Европе и Азии, где проживает 70% населения мира, сосредоточено лишь 39% речных вод.
Основные виды загрязнения
Наиболее часто встречается химическое и бактериальное загрязнение вод. Значительно реже – радиоактивное, механическое и тепловое. Химическое загрязнение – наиболее распространенное, стойкое и далеко распространяющееся. Оно может быть органическим (фенолы, нафтеновые кислоты, пестициды и др.) и неорганическим (соли, кислоты, щелочи), токсичным (мышьяк, соединения ртути, свинца, кадмия и др.) и нетоксичным. Бактериальное загрязнение выражается в появлении в воде патогенных бактерий, вирусов, простейших, грибов и др. Этот вид загрязнения носит временный характер.
Нефть и нефтепродукты
Нефть представляет собой вязкую маслянистую жидкость, имеющую темно-коричневый цвет и обладающую слабой флуорисценцией. Нефть состоит преимущественно из насыщенных алифвтических и гидроароматических углеводородов. Основные компоненты нефти – углеводороды (до 98%) – подразделяются на 4 класса:
Парафины (алкены). . (до 90% от общего состава) – устойчивые вещества, молекулы которых выражены прямой и разветвленной цепью атомов углерода. Легкие парафины обладают максимальной летучестью и растворимостью в воде.
Циклопарафины. . ( 30 – 60% от общего состава) насыщенные циклические соединения с 5-6 атомами углерода в кольце. Кроме циклопентана и циклогексана в нефти встречаются бициклические и полициклические соединения этой группы. Эти соединения очень устойчивы и плохо поддаются биоразложению.
Ароматические углеводороды. . (20 – 40% от общего состава) – ненасыщенные циклические соединения ряда бензола, содержащие в кольце на 6 атомов углерода меньше, чем циклопарафины. В нефти присутствуют летучие соединения с молекулой в виде одинарного кольца ( бензол, толуол, ксилол) , затем бициклические ( нафталин) , полуциклические ( пирен).
Олефины (алкены). . – (до 10% от общего состава) – ненасыщенные нециклические соединения с одним или двумя атомами водорода у каждого атома углерода в молекуле, имеющей прямую или разветвленную цепь.
Нефть и нефтепродукты являются наиболее распространенными загрязняющими веществами в Мировом океане. К началу 80-ых годов в океан ежегодно поступало около 16 млн. т. нефти, что составляло 0, 23% мировой добычи. 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. В период за 1962-79 годы в результате аварий в морскую среду поступило около 2 млн. т. нефти. За последние 30 лет, начиная с 1964 года, пробурено около 2000 скважин в Мировом океане, из них только в Северном море 1000 и 350 промышленных скважин оборудовано. Из-за незначительных утечек ежегодно теряется 0,1 млн. т. нефти. Большие массы нефти поступают в моря по рекам, с бытовыми и ливневыми стоками. Объем загрязнений из этого источника составляет 2,0 млн. т. /год . Со стоками промышленности ежегодно попадает 0, 5 млн. т. нефти. Попадая в морскую среду, нефть сначала растекается в виде пленки, образуя слои различной мощности. По цвету пленки можно определить ее толщину:
Внешний вид
Толщина, мкм
Количество нефти, л./кв. км.
Едва заметна
0.038
44
Серебристый отблеск
0.76
88
Следы окраски
0.152
176
Ярко окрашенные разводы
0.303
352
Тускло окрашенные
1.016
1170
Темно окрашенные
2.032
2310
Нефтяная пленка изменяет состав спектра и интенсивность проникновения в воду света. Пропускание света тонкими пленками сырой нефти составляет 11-10% (280 нм), 60-70% (400нм). Пленка толщиной 30-40 мкм 0полностью полностью поглощает инфракрасное излучение. Смешиваясь с водой, нефть образует эмульсию двух типов: прямую “нефть в воде” и обратную “вода в нефти”. Прямые эмульсии, составленные капельками нефти диаметром до 0,5 мкм, менее устойчивы и характерны для нефтей, содержащих поверхностно-активные вещества. При удалении летучих фракций, нефть образует вязкие обратные эмульсии, которые могут сохраняться на поверхности, переноситься течением, выбрасываться на берег и оседать на дно.
Пестициды
Пестициды составляют группу искусственно созданных веществ, используемых для борьбы с вредителями и болезнями растений. Пестициды делятся на следующие группы:
инсектициды для борьбы с вредными насекомыми,
фунгициды и бактерициды – для борьбы с бактериальными болезнями растений,
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. В настоящее время более 5 млн. т. пестицидов поступает на мировой рынок. Около 1, 5 млн. т. этих веществ уже вошло в состав наземных и морских экосистем золовым и водным путем. Промышленное производство пестицидов сопровождается появлением большого количества побочных продуктов, загрязняющих сточные воды. В водной среде чаще других встречаются представители инсектицидов, фунгецидов и гербицидов. Синтезированные инсектициды делятся на три основных группы: хлороорганические, фосфороорганические и карбонаты.
Хлороорганические инсектициды получают путем хлороирования ароматических и гетероциклических жидких углеводородов. К ним относятся ДДТ и его производные, в молекулах которых устойчивость алифатических и ароматических групп в совместном присутствии возрастает, всевозможные хлорированные производные хлородиена (элдрин). Эти вещества имеют период полураспада до нескольких десятков лет и очень устойчивы к биодеградации. В водной среде часто встречаются полихлорбифенилы – производные ДДТ без алифатической части, насчитывающие 210 гомологов и изомеров. За последние 40 0лет использовано более 1, 2 млн. т. полихлорбифенилов в производстве пластмасс, красителей, трансформаторов, конденсаторов. Полихлорбифенилы ( ПХБ) попадают в окружающую среду в результате сбросов промышленных сточных вод и сжигания твердых отходах на свалках. Последний источник поставляет ПБХ в атмосферу, откуда они с атмосферными осадками выпадают во все районах земнего шара. Так в пробах снега, взятых в Антарктиде, содержание ПБХ составило 0, 03 – 1, 2 кг. /л.
Синтетические поверхностно-активные вещества.
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, карбоксиметилцеллюлоза, силикаты натрия. В зависимости от природы и структуры гидрофильной части молекулы СПАВ делятся на анионоактивные, катионоактивные, амфотерные и неионогенные. Последние не образуют ионов в воде. Наиболее распространенными среди СПАВ являются анионоактивные вещества. На их долю приходится более 50% всех производимых в мире СПАВ. 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.
Соединения с канцерогенными свойствами.
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. К веществам, обладающим канцерогенными свойствами, относятся хлорированные алифатические углеводороды, винилхлорид, и особенно, полициклические ароматические углеводороды (ПАУ). . Максимальное количество ПАУ в современных данных осадках Мирового океана (более 100 мкг/км массы сухого вещества) 0обнаружено в тентонически 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.
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 3, 5 тыс. т. ртути. В составе атмосферной пыли содержится около 121тыс. т. 0ртути, причем 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. К 1977 году насчитывалось 2800 0жертв болезни Миномата, причиной которой послужили отходы предприятий по производству хлорвинила и ацетальдегида, на которых в качестве катализатора использовалась хлористая ртуть. Недостаточно очищенные сточные воды предприятий поступали в залив Минамата. Свиний – типичный рассеянный элемент, содержащийся во всех компонентах окружающей среды: в горных породах, почвах, природных водах, атмосфере, живых организмах. Наконец, свиний 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 ( 20-30)*10^3 т. свинца в год.
Сброс отходов в море с целю 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. Поэтому дампинг рассматривается как вынужденная мера, временная дань общества несовершенству технологии. В шлаках промышленных производств присутствуют разнообразные органические вещества и соединения тяжелых металлов. Бытовой мусор в среднем содержит ( на массу сухого вещества) 32-40% 0органических веществ; 0,56% азота; 0,44% фосфора; 0,155% цинка; 0, 085% свинца; 0,001% ртути; 0, 001% кадмия. Во время сброса прохождении материала сквозь столб воды, часть загрязняющих веществ переходит в раствор, изменяя качество воды, другая сорбируется частицами взвеси и переходит в донные отложения. Одновременно повышается мутность воды. Наличие органических веществ чисто приводит к быстрому расходованию кислорода в воде и не едко к его полному исчезновению, растворению взвесей, накоплению металлов в растворенной форме, появлению сероводорода. 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 гидробиантов и оказывать токсическое воздействие на них. Сброс материалов дампинга на дно и длительная повышенная мутность приданной 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.
Тепловое загрязнение.
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. 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. На основании обобщения материала можно сделать вывод , что эффекты антропогенного воздействия на водную среду проявляются на индивидуальном и популяционно-биоценотическом уровнях, и длительное действие загрязняющих веществ приводит к упрощению экосистемы.
Основные меры по охране водных ресурсов.
Важнейшая мера по охране водных ресурсов – бережное их расходование. Сейчас при орошении полей около 25% воды теряется на фильтрацию и испарение. Надежная гидроизоляция дна и стенок каналов позволяет снизить непроизводительный расход воды и препятствует засолению почвы в засушливых районах. При использовании дождевальных установок расходуется в 5–6 раз меньше воды, чем при обычном поливе. Другой способ экономного расходования воды для полива – подведение воды непосредственно к корневой системе плодовых деревьев при помощи капельниц. Это позволяет избежать излишнего испарения и строго дозировать поступление воды к растениям.
Наиболее эффективный путь защиты водоемов от загрязнений – это создание безотходного производства, когда отходы одной ступени производственного цикла используются как сырье для другой. Однако в настоящее время не существует универсальной бессточной системы, пригодной для различных отраслей народного хозяйства.
Наибольшее распространение получила очистка сточных вод. Современные методы очистки позволяют удалить различные примеси из сточных вод на 95–96%. Часто этого бывает недостаточно, но для дальнейшей очистки воды необходимо строить более дорогие очистные сооружения, что экономически невыгодно. Так как сточные воды многих предприятий сложно, дорого, а иногда невозможно очистить до такой степени, чтобы они стали безвредными для растений, животных и человека, их очищают частично и используют в замкнутых оборотных системах (рис. 4). За последние годы такие системы внедрены на нескольких нефтехимических, металлургических, целлюлозно-бумажных предприятиях.
Очистка сточных вод.
В зависимости от степени и характера загрязненияприменяют механические, химические и биологические методы очистки сточных вод (рис.5). Механическими методами удаляют грубые дисперсные примеси с помощью решеток, сит, фильтров, отстойников, нефтеловушек. Этими методами удаляют нерастворимые примеси из бытовых стоков – до 60%, из промышленных – до 95%.
Химическая очистка – это добавление в сточные воды реагентов, способствующих образованию осадков из коллоидных и некоторых истинных растворов.
Биологическая очистка в естественных условияхпроисходит на специальных полях орошения или полях фильтрации. Здесь создается сеть магистральных и распределительных каналов и карт (площадок) шириной 20 м и длиной 100–150 м, окруженных земляными валами. Карты периодически заполняют сточными водами. Под воздействием солнечного света, воздуха,микроорганизмов они очищаются и просачиваются в грунт. На поверхности карт образуется перегной. Через несколько лет после прекращения слива сточных вод поля фильтрации используют для выращивания трав, кормовых культур или овощей, которые можно употреблять в пищу после термической обработки.
Биологическая очистка сточных вод в искусственных условиях производится в специальных сооружениях – биофильтрах и аэротенках. Биофильтр представляет собой сооружение из кирпича или бетона, внутреннее его помещение заполнено прочным пористым материалом: шлаком, гравием, щебнем, керамзитом. На эти пористые материалы нанесена пленка микроорганизмов (бактерий,простейших и др.), которые в процессе жизнедеятельности поедают и разлагают органические вещества, очищая от них воду. В биофильтр периодически подаются сточные воды и воздух, идущий на процессы окисления. В аэротенках поступающим воздухом в сточных водах перемешивается активный ил, который состоит из сообществ аэробных микроорганизмов – минерализаторов органического вещества. Во вторичных отстойниках происходит отделение бактериальной пленки от чистой воды. В таких биофильтрах и аэротенках устраняется более 90% загрязнений органическими веществами.
Бытовые сточные воды могут содержать патогенные микроорганизмы, поэтому их обеззараживают жидким хлором или хлорной известью.
Работа очистных сооружений и установок на предприятиях контролируется законом об охране окружающей среды.
Вывод
В настоящее время проблемы загрязнения Мирового океана и пресных вод стоит достаточно остро. Люди XXI века благодаря научно-технической революции отравили водную среду настолько, что поставили их на грань исчезновения. Последствия загрязнения гидросферы очень трудно представить себе, так как масштаб их может быть огромным. Радиоактивные отходы, захороненные в почве или океане, это бомба замедленного действия, которая может «взорваться» в любую минуту и вызвать страшнейшую катастрофу, способную уничтожить жизнь на земле. Все разумное человечество должно активизировать свои силы, чтобы дать возможность потомкам наслаждаться прекрасной жизнью на нашей планете. Следует относиться бережно к тому, что мы имеем, чтобы не допустить такие последствия загрязнения гидросферы, которые способны привести Землю к гибели. Природа гораздо умнее нас и, обманывая ее, мы обманываем себя. Не надо засорять водоемы бытовым мусором и отходами, губящими окружающую нас природу. Если мы научимся уничтожать отходы без вреда для экологии, то сможем оставить своим потомкам чистую воду и красивую землю.