Охрана морей и океанов

анионоактивные вещества. На их долю приходится около 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. Максимальное

количество ПАУ в современных донных осадках Мирового океана (более 100

мкг/км массы сухого вещества) обнаружено в тектонически-активных зонах,

подверженным глубинному термическому воздействию. Основные антропогенные

источники ПАУ в окружающей среде - это пиролиз органических веществ при

сжигании различных материалов, древесины и топлива.

Тяжелые металлы.

Тяжелые металлы (ртуть, свинец, кадмий, цинк, медь, мышьяк) относятся к

числу распространенных и весьма токсичных загрязняющих веществ. Они широко

применяются во многих промышленных производствах, поэтому, несмотря на

очистные мероприятия, содержание соединений тяжелых металлов в промышленных

сточных водах очень велико. Большие массы этих соединений поступает в океан

через атмосферу. Для морских биоценозов наиболее опасны ртуть, свинец,

кадмий. Ртуть переносится в океан с материковым стоком и через атмосферу.

При выветривании осадочных и изверженных пород ежегодно выделяется 3,5 тыс.

т. ртути. В составе атмосферной пыли содержится около 121 тыс. т. ртути,

значительная часть - антропогенного происхождения. Около половины годового

промышленного производства этого металла ( 910 тыс. т./год) различными

путями попадает в океан. В районах, загрязняемых промышленными водами,

концентрация ртути в растворе и взвесях сильно повышается. При этом

некоторые бактерии переводят хлориды в высокотоксичную метил-ртуть.

Заражение морепродуктов неоднократно приводило к ртутному отравлению

прибрежного населения.

Владельцам химического комбината «Тиссо» в городке Минамата на острове

Кюсю долгие годы сбрасывали в океан сточные воды, насыщенные ртутью.

Прибрежные воды и рыба оказались отравленными, что привело к гибели местных

жителей. Получили тяжелые психопаралитические заболевания сотни людей.

Жертвы этой экологической катастрофы, объеденившись в группы, не раз

возбуждали дело против «Тиссо», правительства и местных властей. Минамата

стал подлинной «промышленной Хиросимой» Японии, а термин «болезнь Минаматы»

широко применяется теперь в медицине для обозначения отравления людей

промышленными отходами.

Свинец - типичный рассеянный элемент, содержащийся во всех компонентах

окружающей среды: в горных породах, почвах, природных водах, атмосфере,

живых организмах. Свинец активно рассеивается в окружающей среде в процессе

хозяйственной деятельности человека. Это выбросы с промышленными и бытовыми

стоками, с дымом и пылью промышленных предприятий, с выхлопными газами

двигателей внутреннего сгорания. Французские исследователи установили, что

дно Атлантического океана попадающим с суши свинцом на расстоянии до 160 км

от берега и на глубине до 1610 м. Более высокая концентрация свинца в

верхнем слое донных отложений, чем в более глубоких слоях, свидетельствует

о том, что это результат хозяйственной деятельности человека, а не

следствие длительного природного процесса.

Бытовые отходы

В моря и океаны через реки, непосредственно с суши, а также с судов и

барж попадают жидкие и твердые бытовые отходы (фекалии, отстойной шлам,

отбросы).Часть этих загрязнений оседает в прибрежной зоне, а часть под

влиянием морских течений и ветра рассеивается в разных направлениях.

В поверхностном слое моря в огромных количествах развиваются бактерии -

полезные, играющие важную роль в жизни нейстона и всего моря, и патогенные,

возбудители желудочно-кишечных и других заболеваний.

Бытовые отбросы опасны не только тем, что являются переносчиками болезней

человека (главным образом кишечной группы - брюшной тиф, дизентерия,

холера), но и тем, что содержат значительное количество

кислородопоглощающих веществ. Кислород поддерживает жизнь в море, он -

необходимый элемент процесса разложения органических веществ, поступающих в

водную среду. Коммунальные же отбросы, поступающие в воду в очень больших

количествах, могут значительно снизить содержание растворимого кислорода.

В последние десятилетия особым видом твердых отбросов, загрязняющих океаны,

стали пластмассовые изделия (синтетические пленки и емкости, пластмассовые

сети). Эти материалы легче воды, а поэтому долго плавают на поверхности,

загрязняют морское побережье. Серьезную опасность представляют

пластмассовые отходы для судоходства: опутывая гребные винты судов, засоряя

трубопроводы системы охлаждения морских двигателей, они не редко становятся

причиной кораблекрушений.

Известны случаи гибели крупных морских млекопитающих из-за механической

закупорки легких кусками синтетической упаковки.

Загрязняют моря, и особенно их прибрежные части, фановые и хозяйственно-

бытовые сточные воды судов. Их количество постоянно увеличивается, так как

возрастает интенсивность судоходства и суда становятся все более

благоустроенными. Величина водопотребления на пассажирских судах

приближается к показателям крупных городов и составляет 300-400 л на

человека в сутки.

В Северном море возникла реальная угроза гибели фауны и флоры из-за

загрязнения нечистотами, выносимыми с материка реками. Прибрежные районы

Северного моря очень мелководны; приливы и отливы в нем незначительны, что

также не способствует самоочищению моря. К тому же на его берегах

расположены страны с большой плотностью населения высокоразвитой

промышленностью, и загрязнение района достигло крайне высокого уровня.

Усугубляет экологическую ситуацию то, что в последние годы в Северном море

интенсивно развивается добыча нефти.

Бесхозяйственное, хищническое отношение к богатствам Мирового океана

ведет к нарушению природного равновесия, гибели в некоторых районах

океанической флоры и фауны, отравлению людей зараженными продуктами моря.

Тепловое загрязнение

Тепловое загрязнение поверхности водоемов и прибрежных морских акваторий

возникает в результате сброса нагретых сточных вод электростанциями и

некоторыми промышленными производствами. Сброс нагретых вод во многих

случаях обуславливает повышение температуры воды в водоемах на 6-8 градусов

Цельсия. Разница не превышает естественных изменений температуры и поэтому

не представляет опасности для большинства взрослых обитателей моря. Однако

при заборе воды засасываются икра, личинки, молодь, обитающие в прибрежных

водах. Они проходят через электростанцию вместе с водой для охлаждения, где

неожиданно подвергаются воздействию высокой температуры, сниженному

давлению, что оказывается для них губительным. Площадь пятен нагретых вод в

прибрежных районах может достигать 30 кв. км. По этой и другим причинам

было бы целесообразно размещать электростанции в открытом море, где можно

забирать воду с более глубоких и прохладных слоев, менее богатых живыми

организмами. Тогда, если электростанции атомные, была бы также снижена

опасность последствий возможной аварии. Если электростанции работают на

нефти и угле, то горючее могло бы доставлятся судами прямо на станцию,

тогда как береговая линия могла бы быть использована для непромышленных

целей. Более устойчивая температурная стратификация препятствует водообмену

поверхностным и донным слоем. Растворимость кислорода уменьшается, а

потребление его возрастает, поскольку с ростом температуры усиливается

активность аэробных бактерий, разлагающих органическое вещество.

Усиливается видовое разнообразие фитопланктона и всей флоры водорослей.

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.

Сброс (dumping) - это термин, имеющий особое значение; его нельзя

смешивать с засорением ( загрязнением) мусором или выбросам по трубам.

Сброс - это доставка отходов в открытое море и выбрасывание их в специально

отведенных для этого местах. С барж , вывозящих твердые отходы , последние

сбрасывают через донные люки. Жидкие отходы обычно выкачивают через

погруженную в воду трубу в турбулентную кильватерную струю судна. Кроме

того, некоторые отходы захороняют с барж в закрытых стальных или иных

контейнерах.

Большую часть сбрасываемого материала составляет взвешенный грунт,

засасываемый землечерпательным снарядом с приемной воронкой со дна гавани и

портов при углублении фарватеров. В 1968 г. в Атлантический океан было

сброшено 28 миллионов тон этого материала. Следующим по объему является

относительно чистый материал - это также грунт, вынимаемый экскаваторами

при строительстве, затем всякий осадок (ил) городских отходов и, наконец,

такие промышленные отходы, как кислоты и другие химикаты.

В некоторых районах городские отходы не затопляются с барж, а

сбрасываются в океан по специальным трубам; в других районах их сливают в

накопители на суше или используют в качестве удобрений, хотя содержащиеся в

стоках тяжелые металлы могут вызвать в отдаленном будущем неблагоприятные

последствия. Широкая гамма промышленных отходов (растворители, используемые

в фармацевтическом производстве, отработанные кислоты титановых красителей,

щелочные растворы предприятий нефтеперерабатывающей промышленности,

металлический кальций, слоистые фильтры, соли и хлористые углеводороды)

сбрасываются время от времени в разных местах.

Какой ущерб наносит морским организмам сброс подобных материалов ?

Мутность, появляющаяся при сбрасывании отходов, как правило, исчезает в

течение суток. Сбрасываемый во взвешенном состоянии грунт покрывает грязью

обитателей дна в виде тонкого слоя, из-под которого многие животные

выбираются на поверхность, а некоторые замещаются через год новыми

колониями таких же организмов. Илы бытовых отходов с высоким содержанием

тяжелых металлов могут быть токсичными, особенно когда при соединении с

органическими веществами образуется среда с пониженным содержанием

кислорода; в ней могут существовать только немногие живые организмы. Кроме

того, ил может иметь высокий бактериологический показатель. Очевидно, что

промышленные отходы в больших объемах опасны для жизнедеятельности океана и

поэтому не должны сбрасываться в него.

Сбрасывание отходов в океан как таковое еще нуждается в тщательном

исследовании. Располагая надежными данными, можно по прежнему разрешать

сбрасывать в море такие материалы, как грунты, но следует запретить сброс

других веществ - например, химикатов. При организации системы контроля за

сбросами отходов в море решающее значение имеет определение районов

дампинга, определение динамики загрязнения воды и донных отложений. Для

выявления возможных объемов сброса в море необходимо проводить расчеты всех

загрязняющих веществ в составе материального сброса. Глубоководные участки

дна моря можно выделить для этой цели на основании таких же критериев, как

и при выборе мест для городских свалок - удобства их использования и малой

биологической ценности.

Охрана вод мирового океана

Далее я хочу описать возможные методы и используемые для отчистки вод

мирового океана и самоочищение морей.

Человек должен как-то избавляться от своих отходов, и океан является

наиболее подходящим местом для некоторых из них.

Самоочищение морей и океанов.

Самоочищение морей и океанов - сложный процесс, при котором происходит

разрушение компонентов загрязнения и включения их в общий круговорот

веществ. Способность моря перерабатывать углеводороды и другие виды

загрязнения небезгранична. В настоящее время многие акватории уже утратили

способность к самоочищению. Некоторые заливы и бухты нефть, в больших

количествах скопившаяся в донных отложениях, превратила практически в

мертвые зоны.

Существует прямая зависимость между численностью нефтеокисляющих

микроорганизмов и интенсивностью нефтяного загрязнения морской воды. Самое

большое число микроорганизмов выделялось в районах нефтяного загрязнения,

при этом количество бактерий, растущих на нефти, доходит до миллиона на 1

л. Морской воды.

Наряду с численностью микроорганизмов в местах постоянного нефтяного

загрязнения растет и видовое разнообразие. Это, по всей видимости, можно

объяснить большой сложностью химического состава нефти, различные

компоненты которой могут потребляться только определенными видами

микроорганизмов. Связь между численностью и видовым разнообразием

микроорганизмов, с одной стороны, и интенсивностью нефтяного загрязнения, с

другой - дает основания рассматривать нефтеокисляющие микроорганизмы как

индикаторы нефтяного загрязнения.

Микроорганизмы моря функционируют в составе сложного микробиоценоза,

который реагирует на чужеродные вещества как на единое целое. Не многие

виды организмов способны полностью разложить нефть. Такие формы выделяются

из воды редко, и процесс деградации нефти не бывает интенсивным. Смешанное

бактериальное «население» более эффективно разрушает нефть и отдельные

углеводороды.

К морским организмам, которые участвуют в процессах самоочищения,

относятся моллюски. Различают два группы моллюсков. В первую входят мидии,

устрицы, гребешок и некоторые другие. Их ротовое отверстие состоит из двух

трубочек (сифонов). Через один сифон всасывается морская вода со всеми

взвешенными в ней частицами, которые оседают в специальном аппарате

моллюска, а через другой очищенная морская вода поступает обратно в море.

Все съедобные частицы частицы усваиваются, а непереваренные крупными

комочками выбрасываются наружу. Плотное население мидий на площади 1 кв. м.

Фильтрует за сутки до 200 м. куб. воды.

Мидии - один из самых распространенных морских водных организмов. Крупный

моллюск может пропустить через себя до 70 л. воды в сутки и таким образом

очистить ее от возможных механических примесей и некоторых органических

соединений.

Подсчитано, что только в северо-западной части черного моря мидии

профильтровывают за сутки более 100 км куб воды. Подобно мидии, питаются и

другие морские животные - мшанки, губки, асцидии.

У моллюсков второй группы раковина или закрученная, овально-кониеской

формы (рапаны, литорины), или напоминает колпачок (морское блюдечко).

Ползая по камням, сваям, причалам, растениям, днищам судов, они ежедневно

прочищают огромные заросшие поверхности.

Морские организмы (их поведение и состояние) являются индикаторами

нефтяных загрязнений, т.е. они как бы осуществляют биологическое наблюдение

за окружающей средой. Однако морские организмы не только пассивные

регистраторы, но и непосредственные участники процесса естественного

самоочищения среды. Известны около 70 родов микроорганизмов, включая

бактерии, грибы, дрожжи, которые способны вступать в единоборство с нефтью.

Им принадлежит важнейшая роль разложения нефти и углеводородов в море.

Не менее значительная роль микроорганизмов в борьбе с пестицидами:

накапливая в себе вредные продукты, бактерии сигнализируют о загрязнении

морской среды. Вот почему так важно выяснить как можно больше таких

организмов-индикаторов, получить предельно подробную информацию об их

поведении в тех или иных условиях, об их состоянии в зависимости условий

окружающей среды. Как выяснилось в последнее время, наиболее действенные в

переработке пестицидов макрофиты - водоросли, растущие на небольших

глубинах и у берега.

В Мировом океане биота еще практически не нарушена: при внешних

воздействиях, выводящих систему из состояния устойчивого равновесия,

равновесие смещается в том направлении, при котором эффект внешнего

воздействия ослабевает.

Охрана морей и океанов

Охрана морей и океанов должна проводится не только физически, проводя

различные исследования по очищению воды и внедрения новых методов и

способов очистки, но должна основываться и на законодательствах и правовых

документах, определяющих обязанности людей охранять морскую среду.

В 1954 г. в Лондоне прошла международная конференция, ставившая целью

выработать согласованные действия по охране морской среды от загрязнения

нефтью. Впервые в истории человечества был принят международный правовой

документ, определяющий государств охранять морскую среду. Международная

конвенция 1954 г. по предотвращению загрязнения моря нефтью была

зарегистрирована ООН.

Дальнейшая забота об охране Мирового океана нашла выражение в четырех

конвенциях, принятых на 1-й Международной конференции ООН по морскому праву

в Женеве в 1958 г.: об открытом море; о территориальном море и прилежащей

зоне; о континентальном шельфе; о рыболовстве и охране живых ресурсов моря.

Эти конвенции юридически закрепили принципы и нормы морского права.

Под открытом море подразумевается все части моря, не входящие ни в

территориальные моря, ни во внутренние воды любого государства. Женевская

конвенция об открытом море с целью предотвращения загрязнения морской среды

и нанесения ей ущерба обязывает каждую страну разработать и ввести в

действие законы, запрещающие загрязнять море нефтью, радиоактивными

отходами и другими веществами.

Международные конвенции сыграли определенную роль в предотвращении

загрязнения морской среды, но в тоже время выявила и слабые места. В 1973

г. в Лондоне была созвана Международная конференция по предотвращению

загрязнения моря. Конференция приняла Международную конвенцию по

предотвращению загрязнения моря с судов. Конвенция 1973 г. предусматривает

меры, предупреждающие загрязнение морей не только нефтью, но и другими

вредными жидкими веществами, а также отходами (сточные воды, мусор судов и

т.п.). Согласно Конвенции, каждое судно должно иметь сертификат -

свидетельство о том , что корпус, механизмы и прочая оснастка находятся в

исправном состоянии и не загрязняют море. Соответствие сертификатам

проверяется инспекцией при заходе судна в порт. Конвенция устанавливает

жесткие нормы содержания нефти в сбрасываемой танкерами воде. Суда

водоизмещением более 70 тыс. т должны располагать емкостями приема чистого

балласта - в такие отсеки нефть грузить запрещается. В особых районах

полностью запрещен слив нефтесодержащих вод с танкеров и сухогрузных судов

водоизмещением свыше 400 т. Все сбросы с них должны выкачиваться только на

береговые приемные пункты. Все транспортные суда оснащаются сепарационными

устройствами для очистки сливных вод, а танкеры - устройствами,

позволяющими осуществлять мойку танкеров без слива нефтяных остатков в

море. Для очистки и обеззараживания судовых сточных вод, в том числе

хозяйственно-бытовых, созданы электрохимические установки.

Береговые очистные сооружения, куда поступает отработанная вода с судов,

не только очищают от загрязнения, но и регенерируют тысячи тон нефти.

На судах помещаются установки для уничтожения шламов машинных отделений,

отходов и мусора, опорожняемых в плавучие и береговые приемные устройства.

Институт океанологии РАН разработал эмульсионный метод очистки морских

танкеров, полностью исключающий попадание нефти в акваторию и

обеспечивающий абсолютную чистоту танкеров после промывки. Добавка к

промывной воде смеси нескольких поверхностно-активных веществ позволяет

осуществить на самом танкере с помощью несложной установки очистку без

сброса с судна загрязненной воды или остатков нефти с регенерацией ее для

дальнейшего использования. С каждого танкера удается отмыть до 300 т нефти.

Танкерные емкости очищаются так, что в них после нефти можно перевозить

даже пищевые продукты.

При отсутствии такой установки промывку на танкере можно осуществлять с

помощью очистной станции, которая производит механизированную мойку

емкостей из-под нефтепродуктов всех сортов по замкнутому контуру с помощью

подогретого до 70-80 С раствора. Очистная станция также отделяет

нефтепродукты от принимаемых с судов сточно-балластных вод, очищает от

механических примесей и обезвоживает остатки нефти, отмывает от

нефтепродуктов удаленную из цистерн ржавчину.

В целях предотвращения утечек нефти совершенствуются конструкции

нефтеналивных судов. Так, супертанкеры, вмещающие 150 тыс. т груза, имеют

двойное дно. При повреждении одного из них нефть не выльется, ее задержит

вторая внешняя, оболочка.

Для отмывки топливных цистерн сухогрузов созданы плавучие очистные

станции. Мощная водогрейная установка с двумя котлами нагревает воду до 80-

90 С, и насосы перекачивают ее в танкеры. Грязная вода вместе с отмытой

нефтью поступает обратно на очистную станцию, где проходит три каскада

отстойников. И, вновь подогретая, опять, откачивается на мойку. При этом

для подогрева используют нефть, извлеченную из грязной воды.

Страницы: 1, 2, 3