Забруднюючі речовини і негативний антропогенний вплив

План лекції

ЛЕКЦІЯ 20. ПРОБЛЕМИ ЗАБРУДНЕННЯ ТА ОХОРОНИ ВОД СВІТОВОГО ОКЕАНУ.

Контрольні запитання

1. Охарактеризуйте головні причини, що характеризують значну зацікавленість людства у використанні природних ресурсів Світового океану.

2. Охарактеризуйте хімічні ресурси Світового океану, які підлягають найбільшому видобутку.

3. Визначте напрямки використання гідрологічних ресурсів Світового океану в господарській діяльності.

4. Яким чином видобуток нафти і газу у Світовому океані впливає на екологічну безпеку?

5. Охарактеризуйте основні види енергетичних ресурсів Світового океану.

6. Визначте, чи є експлуатація енергетичних ресурсів Світового океану безпечною для навколишнього середовища?

Які види біологічних ресурсів найбільш інтенсивно експлуатуються, з якими причинами це пов’язане?

1. Забруднюючі речовини і негативний антропогенний вплив.

2. Особливості антропогенного забруднення Чорного моря.

3. Охорона і моніторинг вод Світового океану.

Аналізуючи джерела забруднення Світового океану, вчені запропонували наступну їх класифікацію: 40% – наземні; 35% – судноплавство; 20% – природні; 5% – інші. Така класифікація не враховує диференціацію морських джерел, тому краще розділяти джерела забруднення на три основні групи:

• берегові і природні джерела;
• стаціонарні морські споруди;
• плавучі морські споруди.

Люди здавна при виборі місць поселень тяжіли до узбережжя морів і океанів. У цілому близько 65% населення Землі живуть не далі 500 км від берегової лінії. На кожну людину доводиться близько 4 000 м² придатної для обробки землі і близько 55 000 м² площі океану. Людина завжди знаходилась в залежності від моря, здобуваючи його рибні і не рибні ресурси. Поряд з цим в сільському господарстві у всьому світі використовується близько 100 млн. т добрив. Серед них найбільш поширені фосфатні (виробляються на основі фосфатних руд) і нітратні (на основі складових природного газу), які з ґрунту і ґрунтових вод потрапляють у річки, а з них – у прибережну частину океану, де і накопичуються. Сюди ж спрямовуються й стічні води з очисних споруд. У Тихий океан, наприклад, щорічно скидається 9 млн. т відходів, а у води Атлантики – понад 30 млн. т.

Внаслідок роботи сухопутного транспорту нафтопродукти і газоподібні токсичні речовини потрапляють в атмосферу, а звідти – в океан.
Країни, що мають доступ до морів, здійснюють поховання в них промислового, будівельного і радіоактивного сміття. При його скиданні і проходженні через стовп води частина забруднюючих речовин переходить у розчин і змінює якість води. Океани мають здатність до самоочищення за рахунок солоності, але здатності води до самоочищення виявляється часом недостатньо, щоб подолати постійно збільшуючись забрудненість.

Забруднюючі речовини, що впливають на якість стану вод Світового океану, поділяють на групи: мікроелементи (зустрічаються в концентраціях менше 10^-6), добрива, органіка і вуглеводні, отрутохімікати, тверді відходи, радіоактивні речовини, хвороботворні мікроорганізми, підвищення температури води.

Мікроелементи

В результаті людської діяльності у Світовий океан потрапляють з'єднання таких важких металів, як свинець, мідь, кальцій, нікель, цинк та ін. Наприклад, при використанні етилованого бензину свинець, що входить до його складу, потрапляє в атмосферу, а звідти в океан. Так, за підрахунками вчених Каліфорнійського технологічного інституту, у Світовий океан з дощами щорічно надходить 50 тис. т свинцю. Збільшуються концентрації цих елементів також за рахунок скидання підприємствами стічних вод, що не пройшли очищення. У тканинах морських молюсків іони цих металів накопичуються і можуть викликати отруєння при вживанні таких молюсків в їжу.

Французькі дослідники встановили, що дно Атлантичного океану в прибережній зоні шириною 160 км і до глибини 1 600 м забруднено сполуками свинцю. Більш висока концентрація свинцю, зафіксована у верхньому шарі донних відкладень, підтверджує, що виявлені забруднення є наслідком господарської діяльності людини, а не процесів. Випадок отруєння ртуттю 600 тис. людей, з яких 79 загинули, мав місце в японському місті Мінамата, що на острові Кюсю. Як з'ясувалося в результаті розслідування, ртуть накопичувалася у прибережних водах і рибі внаслідок тривалого, скидання неочищених стічних вод хімічним комбінатом "Тіссо".

Фосфати і нітрати

Ці речовини потрапляють в океан двома шляхами:
• скидання побутових відходів;
• змив з оброблюваних земель.

Внаслідок цього виду забруднення окремі представники флори океану розвиваються інтенсивніше інших. В результаті цього процесу зменшується різноманітність видів, що негативно позначається на харчовому ланцюзі, характерному для даного району океану.

Вуглеводні

Нафта і нафтопродукти є найбільш шкідливими для океану забруднювачами. За різними оцінками, у Світовий океан потрапляє щорічно від 10 до 25 млн. т нафти і нафтопродуктів. Це складає менше
1% від обсягу світового видобутку, але веде до економічних втрат в інших галузях діяльності, пов'язаних з океаном – туризмі, промисловому рибальстві та ін. Більше всього забруднюючих вуглеводнів потрапляє в океан від людства прямим шляхом – в результаті скидання з суден і непрямим – атмосферний перенос з материків внаслідок випаровування летючих нафтопродуктів, крім того має місце природне просочування нафти в морське середовище скрізь тріщини земної кори.

Найбільш небезпечними є аварійні розливи нафти. Вони завжди відбуваються несподівано і, як правило, поблизу берегів, коли за короткий час і на обмеженій площі поверхні океану виявляється велика кількість нафти. Дослідження, проведені японськими вченими, показали: якщо вилити 100 т нафти на поверхню моря при температурі води +20 ° С, густині нафти 0,9 кг/м³, силі поверхневого натягу 0.02 Н / м, то вже через 3 хвилини виникає пляма радіусом 54 м і товщиною 1 см. Плівка нафти забруднює не тільки береги, а й дно океану.

Гинуть птахи, що потрапили в нафтову пляму, і навіть наземні ссавці. Так, внаслідок розливу нафти при посадці на мілину в Магеллановій протоці танкера "Метула" на берегах Вогняної Землі, загинули 40 тис. пінгвінів. А після пожежі на танкері "Полікомандер" частина незгорілої нафти випала у вигляді "чорного дощу", забруднивши траву на пасовищах, що призвело до масового падежу домашніх тварин.

Отрутохімікати

Цей вид забруднення пов'язаний, насамперед, із застосуванням пестицидів – хімічних препаратів, які використовуються для знищення шкідливих організмів і рослин (від лат. pestis – зараза, saedo – вбивати), наприклад таких, як сумно відомий ДДТ (дуст). Світове виробництво пестицидів досягло 5 млн. т на рік. Відносна хімічна стійкість і широке використання в сільському господарстві сприяли надходженню цих речовин в океан у великих кількостях.

Пестициди потрапляють в море зі стічними водами з земель сільськогосподарських районів або з атмосфери. До 50% пестицидів, що розпилюються, взагалі ніколи не потрапляють на оброблювані рослини, а переносяться вітрами на великі відстані. Складовими пестицидів є хлорорганічні речовини, які можуть накопичуватися у воді і жирових тканинах риб і морських ссавців.

Пестициди виявлені в різних районах Світового океану далеко від місць їх розпилення. Отрутохімікати досягли навіть Антарктиди, на берегах якої вони ніколи не застосовувалися: аналіз снігового покриву Антарктики показав, що на ньому осіло близько 2300 т пестицидів. Більш того, така речовина, як ДДТ, заборонена до застосування після виявлення його канцерогенних властивостей, виявлена у великих кількостях у печінці й жирі антарктичних тюленів, білих ведмедів і пінгвінів.

Тверді відходи

Історично саме цей вид забруднення першим привернув увагу законодавців. Наприклад, у США в 1899 р. був прийнятий Закон про річки і гавані – перший важливий закон, що повинен був врегулювати питання, пов'язані із забрудненням океану. Необхідність прийняття закону була викликана несанкціонованими звалищами будівельного сміття в порту Нью-Йорка, що перешкоджали судноплавству в акваторії порту.
Основну небезпеку для тваринного і рослинного світу океану являє осад стічних вод. Крім вмісту токсичних хімічних сполук, затоплений органічний матеріал поглинає мною кисню, створюючи проблеми для мешканців океану. Інша категорія твердих відходів – гравій та пісок, які видобуваються земснарядами з дна акваторій портів і під час розчищення судноплавних шляхів. При вивозі і скиданні цього матеріалу за межами фарватеру, утворюється величезна кількість зважених часток, які спочатку зменшують прозорість води, а при випаданні в осад створюють несприятливі умови для розвитку флори і фауни океану.

В останні десятиліття особливим видом забруднень стали пластикові вироби (пляшки, пакети), які потрапляють в океан. Ці предмети легше води і тому довго плавають на поверхні, забруднюючи узбережжі. Серйозну проблему вони представляють для судноплавства, засмічуючи трубопроводи систем охолодження двигунів морських судів. Відомі випадки загибелі великих морських ссавців через механічну закупорку їх легких жмутами синтетичного впакування. Крім того, за повідомленнями засобів масової інформації, в Тихому океані між Гавайськими островами і екватором був виявлений "плаваючий острів" розміром з Європу з пластикових пляшок! Острів утворився під дією південної пасатної течії і між пасатної протитечії. Він обертається за годинниковою стрілкою, постійно збільшуючись в розмірах.

Радіоактивне забруднення

Радіоактивністю називають здатність атомів до перетворення, яке супроводжується випусканням α-, β- і γ – випромінювання. Присутність таких атомів або продуктів їх розпаду в навколишньому середовищі є наслідком природного і штучного радіаційного фону. При встановленій максимально допустимої дози 5 бер/рік людина отримує від природного фону щорічно близько 0,0025 бер. Чим складніший організм, тим він більш схильний до радіаційного впливу. Для найпростіших (зоопланктону і бактерій) смертельна доза в 100 разів вище, ніж для людини.

Навчившись використовувати енергію атома, людство зіткнулося зі штучною радіацією і штучним радіаційним фоном. Штучні радіоактивні відходи потрапляють в океан:

· з атмосфери в результаті ядерних випробувань (зараз цей шлях перекритий введенням заборони на ядерні випробування);

· при скиданні радіоактивних вод і речовин з підприємств атомної промисловості і АЕС;

· при скиданні радіоактивних відходів з суден з атомними енергетичними установками (АЕУ). Таких суден разом з атомними човнами в світі більше 300. За один рік роботи на атомному човні утворюється (в залежності від потужності реактора) від 300 до 500 л забруднених смол, які використовуються при фільтрації води. Проблема їх поховання поки ще кардинально не вирішена;

· при аваріях атомних підводних човнів і судів з АЕУ;

· при витоку радіації з поховань радіоактивних відходів.

Біля атлантичного узбережжя США в океані поховано 90 тис. контейнерів з радіоактивними відходами на 100 тис. Кі (кюрі), а в Європейській частині – на 500 тис. Кі. У 1950-90 рр. Радянським Союзом у водах Льодовитого океану були затоплені ядерні відходи загальною активністю 125 тис. Кі. у тому числі 15 реакторів і екранне складання атомного криголама "Ленін". 13 реакторів аварійних атомних підводних човнів. Великобританія затоплювала радіоактивні відходи в Ірландському морі, а Франція – у Північному. Особливу потенційну небезпеку представляють затоплені реактори атомних підводних човнів.

Підвищення температури води

Одним з видів забруднення водойм є теплове. Скидання електростанціями, промисловими підприємствами підігрітої води у водойму призводить до підвищення в ньому температури. У результаті у водоймі зменшується кількість кисню, збільшується токсичність забруднюючих воду домішок, порушується біологічна рівновага. У забрудненій воді з підвищенням температури починають бурхливо розмножуватися хвороботворні мікроорганізми і віруси. Потрапивши в питну воду, вони можуть викликати спалахи різних захворювань.

Забруднення морських вод відбувається нерівномірно. Особливо піддаються забрудненню прибережні та шельфові області, міжматерикові та внутрішньоматерикові моря, куди виноситься потік стічних вод річками; цьому сприяє також розташування у прибережних районах суші значної частини промислових підприємств, а на низькодолах – землеробських угідь. Для районів шельфу найбільш характерне нафтове забруднення. Здатність морських вод до самоочищення від нафтового забруднення залежать від географічної широти, температури води, розміру хвилювання на поверхні моря і т.д. Так, при низьких температурах розкладення нафтопродуктів, які потрапили у морську воду, відбувається повільніше, що призводить до їх накопичення і шкідливого впливу. Дуже широко в морських водах розповсюдились пестициди, половина яких надходить із повітря, а решта виноситься із агроекосистем поверхневим стоком. Дампінг радіоактивних відходів призвів до підвищення радіоактивності деяких районів (Ірландське море, Японське море, північно-східна частина Атлантики, тихоокеанське узбережжя США та ін.).

Дата добавления: 2014-01-04