Охрана морей и океанов

Пестициды составляют группу искусственно созданных веществ, используемых

для борьбы с вредителями и болезнями растений. Пестициды делятся на

следующие группы:

1. инсектициды для с вредными насекомыми

2. фунгициды и бактерициды - для борьбы с бактериальными болезнями

растений

3. 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.

Мировое производство пестицидов достигает 200 тыс. т. в год.

Относительная химическая устойчивость, а также характер распространения

способствовали их поступлению а моря и океаны в больших объемах. Постоянное

накопление в воде хлорорганических вещества представляет серьезную угрозу

жизни людей. Установлено, что существует определенное соотношение между

уровнем загрязнения воды хлорорганическими веществами и их концентрациями в

жировых тканях рыб и морских млекопитающих.

Пестициды обнаружены в различных районах Балтийского, Северного,

Ирландского морей, в Бискайском заливе, у западного побережья Англии,

Исландии Португалии, Испании. ДДТ и гексахлоран обнаружены в значительных

количествах в печени и жире тюленей и антарктических пингвинов, хотя

препараты ДДТ в условиях Антарктиды и не применяются. Пары ДДТ и других

Хлорорганических веществ могут концентрироваться на частицах воздуха или

соединятся с капельными частицами аэрозоли и в таком состоянии переносится

на большие расстояния. Другим возможным источником появления этих веществ в

Антарктиде может быть загрязнение океана в результате интенсивного

применения их в США и Канаде. Вместе с океанической водой ядохимикаты

достигают Антарктиды.

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 плифосфаты натрия, в которых растворены детергенты, а также ряд

добавочных ингредиентов, токсичных для водных организмов: ароматизирующие

вещества, отбеливающие реагенты (персульфаты, пербораты), кальцинированная

сода, силикаты натрия. В зависимости от природы и структуры гидрофильной

части молекулы СПАВ делятся на анионоактивные, катионоактивные, амфотерные

и неионогенные. Наиболее распространенными среди СПАВ являются

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.

Страницы: 1, 2, 3