Проблемы использования мирового океана
конкреции имеют очень широкое распространение на дне морей и океанов
(особенно Тихого и Атлантического) на глубинах от 60 до 7000 м (чаще всего
встречаются все же на глубинах свыше 3000 м). Обычно в среднем конкреции
содержат 24 % марганца, 14 % железа, 1 % никеля, 0,5 % меди и меньше 0,5 %
кобальта. Так как в марганцевой руде, добываемой на суше в среднем от 35 до
55 % марганца, то именно медь, никель и кобальт оказываются наиболее
привлекательными с экономической точки зрения. Однако следует учитывать,
что по сравнению с запасами марганца во всех известных на суше
месторождениях, запасы этого металла в конкрециях в сотни раз больше.
В настоящее время предложено два основных метода добычи марганцевых
конкреций с морского дна. Это метод гидравлического землесоса с применением
всасывающей и подъемной силы потока воды в трубе (наиболее распространенный
вариант - эрлифтный метод) и метод ковшовой драги, механически сгребающей
конкреции прикрепленной к канату ковшом. Каждый из этих методов имеет свои
сильные и слабые стороны, и лишь с началом промышленной разработки
конкреций станет ясно, какой из них лучше зарекомендует себя в процессе
работы.
Кроме железо-марганцевых конкреций на морском дне интерес представляют
и фосфоритовые конкреции. Они распространены на глубинах 50-2500 м, близ
берегов США, Чили, перу, Японии, Австралии, Индии, Марокко, Гвинеи, Анголы
и других стран. Спрос на фосфориты небольшой, и поэтому морские
месторождения пока не в состоянии конкурировать с месторождениями суши. К
тому же в большинстве случаев фосфориты морских месторождений по своему
качеству значительно уступают разрабатываемым на суше. Освоение морских
залежей фосфоритов представляет интерес и для России так как основные
земледельческие районы испытывают недостаток фосфатного сырья. Крупнейшее
месторождение апатитового сырья - Хибинское - удалено от основных районов
потребления фосфатов, и запасы апатитового концентрата по мере возрастания
потребностей заметно истощаются. Кроме того, сырье для всех заводов по
производству суперфосфата завозится по железной дороге с Кольского
полуострова, что делает стоимость удобрений довольно высокой. Запасы
фосфатного сырья в море оцениваются в сотни миллиардов тонн и могут
обеспечить потребности на тысячелетия вперед.
Наконец, в Красном море обнаружены впадины с температурой воды до +62(С
и с содержанием солей до 26 (0 (вместо 3,5 (0 в обычной морской воде).
Практически такая вода представляет собой “горячий рассол”. В этих
“рассолах” встречены илы черного, белого, желтого, оранжевого цветов с
высоким содержанием железа, марганца, меди и цинка с примесью других
металлов, в том числе серебра, золота. Таких впадин в Красном море
существует около тринадцати.
“Живая руда”.
Рассказывая о богатствах Мирового океана нельзя не упомянуть о “живой
руде”, или “тощей руде”, как часто называют морскую воду за то, что в ней
растворено около 60 химических элементов таблицы Д. И. Менделеева. Человек
пока научился извлекать из воды лишь очень небольшое количество элементов.
Из 35 г. солей, содержащихся в 1 л морской воды, 30,1 г. составляет
хлористый натрий, 2,7 г - сульфаты, 2,1 г - магний, калий, кальций, а все
остальные вещества- лишь 0,035 г. Около 99 ( мировых запасов брома
приходится на воды Мирового океана. Большое внимание уделяется разработке
методики добычи урана из морской воды. Сначала ХХ в. Различными странами
предпринимались попытки добычи золота из морской воды.
В 1959 г. во время одного из рейсов научно-исследовательского судна
“Михаил Ломоносов” ионно-обменные смолы, представляющие, по-существу, один
из видов сорбента, были помещены в фильтрующую колонку, которая была
укреплена ниже ватерлинии и подключена к водозаборному кингстону. В течение
всего рейса чрез фильтрационную колонку пропускалась океанская вода. Всего
ее прошло около 60 тыс. Л. В результате каждый килограмм ионитов извлек из
морской воды 0,15 г урана, 0,125 г серебра; были обнаружены также золото,
стронций, висмут, цинк, медь, марганец, железо, алюминий, кремний, кальций,
магний. В ходе другого эксперимента советские ученые получили из 500 л
морской воды крупинку золота массой в 1 мг. Между тем установлено, что
среднее содержание золота в воде 0,032-0,049 мг на 1т, а общие запасы в
океане по различным данным оцениваются в 8-10 млн. т, что составляет почти
2,5 кг на каждого жителя планеты.
Возможно, что скоро ионообменные колонки будут установлены на всех
судах торгового флота. В течение рейса эти устройства смогут фильтровать
воду, и по возвращении в порт содержимое колонок будет сдаваться на
обработку в химические лаборатории, а колонки заменяться новыми. Вероятно,
таким способом в ближайшем будущем и будут добывать из океана ценные редкие
металлы. Пока же добыча урана, золота и других элементов из морской воды
экономически невыгодна и не оправдывает себя. Однако, учитывая гигантские
темпы роста технических достижений и все возрастающие потребности в ряде
ценных металлов, мы все более приближаемся к тому моменту, когда морская
вода займет свое место как “комплексная руда номер один” и полностью
“отдаст” человеку все необходимые элементы. Безусловно, минеральные
богатства Мирового океана будут играть ведущую роль в экономике ближайшего
будущего нашей планеты.
Использование вод Мирового океана.
Загрязнение морских вод.
Действительно ли Мировой океан находится под угрозой? На этот вопрос, к
сожалению, надо ответить утвердительно, без всяких колебаний. Проблема,
связанная с загрязнением вод Мирового океана, одна из самых важных проблем,
стоящих перед человечеством.
Наиболее опасны загрязнения:
. нефтью,
. нефтепродуктами,
. радиоактивными веществами,
. отходами, промышленными и бытовыми сточными водами,
. выбросами химических удобрений (пестицидов).
Загрязнение вод Мирового океана приняло за последние 10 лет
катастрофические размеры. Этому во многом способствовало широко
распространенное мнение о неограниченных возможностях вод Мирового океана к
самоочищению. Многие это понимали так, что любые отходы и отбросы в любом
количестве в водах океана подвергаются биологической переработке без
вредных последствий для самих вод.
Независимо от вида загрязнения, идет ли речь о загрязнении почвы,
атмосферы или воды, все сводится в итоге к загрязнению вод Мирового океана,
куда в конце концов попадают все отравляющие вещества, превращая Мировой
океан в “мировую помойку”.
Нефтяное загрязнение.
По подсчетам в Мировой океан ежегодно попадает 6-15 млн. т нефти и
нефтепродуктов. Здесь прежде всего необходимо отметить потери, связанные с
ее транспортировкой танкерами. После разгрузки нефти, чтобы придать танкеру
необходимую устойчивость, его танки заполняют балластной водой, слив
балластной воды с остатками нефти до последнего времени осуществлялся чаще
всего в открытое море. Лишь немногие танкеры обладают резервуарами,
специально предназначенными для балластной воды, которые никогда не
заполняются нефтью.
Значительные количества нефти попадают в море после промывки цистерн и
нефтеналивных сосудов. Подсчитано, что в море попадает около 1 ( нефти и
нефтепродуктов от всего перевозимого груза. Например, нефтеналивное судно
водоизмещением около 30 000 т сбрасывает в море около 300 т мазута при
каждом рейсе. При перевозке 500 млн. т нефти в год, потери мазута
составляют около 5 млн. т в год, или 13700 т в сутки!
Огромное количество нефтепродуктов попадает в Мировой океан при их
использовании. Только дизельные двигатели судов выбрасывают в море до 2
млн. т тяжелых нефтепродуктов (смазочные масла, несгоревшее топливо).
Велики потери при морском бурении, сборе нефти в местные резервуары и
перекачке по магистральным нефтепроводам. Здесь теряется до 0,25 ( от всего
количества добываемой нефти.
По мере роста морской добычи нефти количество перевозок ее танкерами
резко возрастает, а, следовательно, возрастает и количество аварийных
случаев. В последний годы увеличилось количество крупных танкеров,
перевозящих нефть. На долю супертанкеров приходится более половины всего
объема перевозимой нефти. Такой гигант даже после включения экстренного
торможения проходит больше 1 мили (1852 м) до полной остановки.
Естественно, что опасность катастрофических столкновений у таких танкеров
возрастает в несколько раз.
Вынос нефти и нефтепродуктов в море с водами рек. Таким путем в моря
попадает до 28 ( от общего количества поступающей нефти.
Приток нефтепродуктов с атмосферными осадками. Легкие фракции нефти
испаряются с поверхности моря и попадают в атмосферу. Таким образом в
Мировой океан поступает около 10 ( нефти и нефтепродуктов от общего
количества.
Слив неочищенных вод с заводов и нефтебаз, расположенных на морских
побережьях и в портах. В США таким путем в Мировой океан попадает более 500
тыс. т нефти в год.
Нефтяными пленками охвачены.
Нефтяными пленками охвачены: огромные акватории Атлантического и Тихого
океанов; полностью покрыты Южно-Китайское и Желтое моря, зона Панамского
канала, обширная зона вдоль берегов Северной Америки (шириной до 500-600
км), акватория между Гавайскими островами и Сан-Франциско в северной части
Тихого океана и многие другие районы. Особенно большой вред такие нефтяные
пленки приносят в полузамкнутых, внутренних и северных морях, куда они
приносятся системами течений. Так, Гольфстрим и Северо-Атлантическое
течения переносят углеводороды от берегов Северной Америки и Европы в
районы Норвежского и Баренцева морей. Особенно опасно попадание нефти в
моря Северного Ледовитого океана и Антарктики, так как низкие температуры
воздуха тормозят процессы химического и биологического окисления нефти даже
в летний период. Таким образом, нефтяное загрязнение носит глобальный
характер.
Подсчитано.
Подсчитано, что даже 15 млн. т нефти достаточно чтобы покрыть нефтяной
пленкой Атлантический и Северный Ледовитый океаны. А ведь содержание 10 г
нефти в 1 м3 воды губительно для икры рыбы. Нефтяная пленка (1 т нефти
способна загрязнить 12 км2 площади моря) уменьшает проникновение солнечных
лучей, что губительно влияет на процессы фотосинтеза фитопланктона,
основной кормовой базы большинства живых организмов морей и океанов.
Достаточно 1 л нефти чтобы лишить кислорода 400 тыс. л морской воды.
Нефтяные пленки могут: существенно нарушить обмен энергией, теплом,
влагой, газами между океаном и атмосферой. А ведь океан играет большую роль
в формировании климата, вырабатывает 60-70 ( кислорода, необходим для
существования жизни на Земле.
При испарении нефти с поверхности воды, присутствие ее паров в воздухе
вредно отражается на здоровье людей. Особенно выделяются акватории:
Средиземного, Северного, Ирландского, Яванского морей; Мексиканского,
Бискайского, Токийского заливов.
Так, почти ѕ побережья Италии, омываемого водами Адриатического,
Ионического, Пирренского, Лигурийского морей, общей протяженностью около 7
500 км загрязняются отходами нефтеперерабатывающих заводов и отбросами 10
тыс. промышленных предприятий.
Не в меньшей степени загрязнено отходами и Северное море. А ведь это -
шельфовое море - средняя глубина его 80 м, а в районе Доггер-Банки - до
недавнего времени богатой рыбопромысловой акватории - 20 м. При этом
впадающие в него реки, особенно наиболее крупные, такие как: Рейн, Эльба,
Везер, Темза снабжают Северное море не чистой пресной водой, а , наоборот,
ежечасно несут в Северное море тысячи тонн отравляющих веществ.
В Северном море, где плотность движения танкеров самая высокая в мире,
ежегодно перевозится около 500 млн. т нефти, происходит 50 ( всех
столкновений.
Загрязнение Атлантического океана.
Загрязнен даже у берегов Африки, посреди океана, в районе Вест-
Индийских островов.
Загрязнение сточными отходами промышленных и бытовых вод. Один из самых
массовых видов загрязнения. В этом виде загрязнения повинны практически все
развитые в экономическом отношении страны. До последнего времени для
подавляющего большинства промышленных предприятий реки и моря являлись
место сброса отработанных стоков. К сожалению очистка стоков лишь в
немногих странах поспевает за экономическим развитием и ростом
народонаселения.
Особенно повинны в сильном загрязнении вод следующие отрасли
промышленности:
* химическая,
* Ц/Б,
* текстильная,
* металлургическая.
Сильно загрязняют водоемы шахтные воды в связи с усилившимся в
последнее время способом добычи угля - гидродобычей, при которой большое
количество мелких частиц угля выносится с отработанными водами.
Вредное воздействие оказывают сбросы Ц/Б заводов, имеющих обычно
вспомогательные производства сульфита, хлора, извести и других продуктов,
стоки которых также сильно загрязняют и отравляют морские водоемы.
Практически сточные неочищенные воды любой промышленности несут угрозу
водам Мирового океана.
Свой “вклад” вносят также:
. отходы бытовых,
. стоки пищевых предприятий,
. бытовые нечистоты,
. детергенты,
Значительный вред наносит использование детергентов - синтетических
моющих средств. Все детергенты обычно образуют стойкую пену при внесении в
воду сравнительно небольшого количества вещества. Способность к
пенообразованию детергенты не теряют даже при прохождении очистных
сооружений. Поэтому водоемы, куда попадают детергенты бывают покрыты
клубами пены. Детергенты очень токсичны, устойчивы к процессам
биологического разложения, не оседают и не уничтожаются при разбавлении
чистой водой.
. стоки с сельскохозяйственных угодий,
Этот вид загрязнения связан прежде всего с применением пестицидов -
химических препаратов, используемых для уничтожения вредных организмов и
растений (от лат. pestis - зараза, saedo - убивать), например ДДТ.
Пестициды попадают в морскую воду:
* со сточными водами из с/х районов,
* из атмосферы.
До 50 ( распыляемых пестицидов никогда не достигает растений, а
разносятся ветрами. ДДТ обнаруживают в тканях пингвинов и белых медведей
Арктики - далеко от мест его распыления. Анализ снежного покрова Антарктики
показал, что на поверхности осело около 2 300 т пестицидов. Один из видов
ДДТ, применяемый на полях Африки был через несколько месяцев обнаружен в
воде Бенгальского залива.
Токсичность пестицидов увеличивается с увеличением температуры морской
воды.
. отходы с пищевых предприятий, включая отработанные воды.
Применение фосфатов и нитратов также губительно сказывается на море.
Нарицательным стало название Японского города Минимате. В результате сброса
насыщенных ртутью сточных вод было отравлено свыше 600 тыс. человек, 79 из
них погибло.
Велика также степень загрязнения предметами массового потребления
(банки, бутылки и т.д.).
Радиоактивное загрязнение вод Мирового океана.
Пути попадания радиоактивных осадков:
. из атмосферы в результате ядерных испытаний,
. при сбросе радиоактивных вод и веществ с предприятий атомной
промышленности и АЭС,
. в результате аварий судов, работающих на атомных двигателях, а также
сброса радиоактивных отходов судовых реакторов,
. после аварий атомных подводных лодок,
Так, в 1963 г. в Атлантическом океане затонула американская подводная
лодка, остатки которой были найдены более чем в 200 милях восточнее
Бостона. А уже в 1966 г. у берегов Ирландии, примерно в 2 500 милях от
места катастрофы, выловили деталь лодки с надписью “радиоактивно”.
. сброс радиоактивных отходов с судов, работающих на атомных реакторах.
Таких судов в мире более 300. За один год работы в атомных подлодках (в
зависимости от мощности судового реактора) образуется от 300 до 500 л
загрязненных смол, используемых при фильтрации вод. Проблема их захоронения
пока еще кардинально не решена.
Опасность заключается в:
* быстрый перенос радиоактивных частиц воздушными течениями на большие
расстояния. После испытания французской атомной бомбы в Сахаре (13
февраля 1960 г.) понадобилось 2 дня чтобы радиоактивные частицы
достигли побережья Индии, 3 дня - Японии,
* радиоактивные частицы исключительно “живучи”, особенно при испытаниях
над поверхностью земли. Попадая в высокие слои атмосферы, радиоактивные
частицы затем способны выпадать в виде “радиоактивных” дождей через
многие месяцы после ядерных взрывов, иногда за несколько тысяч
километров от места испытания. Стойкость радиоактивных веществ к
разрушению и распаду способствует переносу на морскими течениями и
заражению рыбы, планктона и других животных и растительных организмов
на больших расстояниях.
В последнее время установлено, что обновление глубинных вод морей
происходит за период не менее 100 лет, т. е. За срок в течение которого
радиоактивные отходы не теряют своих вредных свойств. Также, находящиеся в
поверхностных слоях, радиоактивные воды проникают на глубину в несколько
км.
Между тем, в большинстве стран отходы АЭС сбрасываются в реки и
прибрежные воды морей, причем чаще всего это не единичные сбросы в
небольших количествах, а ежегодные захоронения. Говоря о захоронении
отходов необходимо коснуться и других высокотоксичных соединений. В 1970 г.
США затопили в 500 км от побережья Флориды судно, на борту которого
находилось 68 т нервно-паралитического газа (зарина), в 418 бетонных
контейнерах. Но рано или поздно бетонные контейнеры дадут утечку и тогда
трудно будет представить все последствия.
К числу сильнозагрязненных акваторий Мирового океана относятся:
Северное, Ирландское, Японское и Средиземное моря; Мексиканский,
Бискайский, Токийский заливы и Атлантическое побережье США.
Борьба с загрязнением вод Мирового океана.
В ряде случаев, несмотря на колоссальные достижения современной науки,
ликвидировать определенные виды химического, а также радиоактивного
загрязнений в настоящее время невозможно.
Методы очистки вод Мирового океана:
. локализация участка (с помощью плавающих ограждений - боннов),
. сжигание на локализованных участках,
. удаление с помощью песка, обработанного особым составом,
В результате чего нефть прилипает к зернам песка и опускается на дно.
. поглощение нефти соломой, опилками, эмульсиями, диспергаторами, с помощью
гипса,
. препарат “ДН-75”,
За несколько минут очищает поверхность моря от нефтяных загрязнений.
. ряд биологических методов,
Применение микроорганизмов, которые способны разлагать углеводороды
вплоть до углекислоты и воды.
. использование специальных судов, оснащенных установками для сбора нефти с
поверхности моря.
Созданы специальные суда малых размеров, которые доставляются
самолетами к месту аварии танкеров; каждое такое судно может всасывать до
1,5 тыс. л нефтеводяной смеси, отделяя свыше 90 ( нефти и закачивая ее в
специальные плавучие емкости, буксируемые затем к берегу.
. предусмотрены нормы безопасности при строительстве танкеров, при
организации систем транспортировки, передвижения в бухтах.
Но все они страдают недостатком - расплывчатые формулировки позволяют
частным компаниям их обходить; кроме береговой охраны некому следить за
соблюдением этих законов.
Как борются за чистоту окружающей среды другие страны.
США:
. Пришедшие в негодность изделия из пластика почти не поддаются разрушению.
Американский ученый Карл Суонхом разработал пластик, изделия из которого
саморазрушаются после их использования. Под прямым воздействием
солнечного света в этих изделиях начинается процесс разрушения, который
завершают насекомые.
. Еще одно открытие американских ученых - предложение использовать сточные
воды как питательную среду для водоросли хлореллы, используемой в корм
скоту. В процессе роста хлорелла выделяет бактарецидные веществ,
изменяющие кислотность стоков таким образом, что в воде гибнут
болезнетворные бактерии и вирусы, т.е. стоки обеззараживаются.
Франция:
. создание 6 территориальных комитетов по бассейнам рек,
Которые контролируют охрану и использование вод.
. фабрике разрешают забирать воду из реки только ниже того места, где у нее
выведен сток,
. создано судно для очистки рек и акваторий портов,
Это судно имеет специальное оборудование, которое засасывает отбросы и
мусор (примерно 4 т в день).
. строительство очистных сооружений для сбора загрязненных вод танкеров,
. группы самолетов и вертолетов следят за тем, чтобы ни один танкер не слил
балластные воды или остатки нефтепродуктов на подходах к портам,
. использование технологии сухого формования бумаги,
При такой технологии потребность в воде вообще отпадает и отсутствуют
ядовитые стоки.
. использование одной и той же воды по 5-6 раз.
Швеция:
. определенной группой изотопов помечают танки каждого судна,
Затем, с помощью специального прибора по пятну безошибочно определяют
судно-нарушитель.
. национальный научно-исследовательский институт охраны воды и воздуха
разработал меры,
Недопущение загрязнения, восстановление чистоты сильно загрязненных
водоемов.
. разработана бумаги, содержащей лишь 10( воды (по сравнению с 50 (
раньше).
ФРГ:
. с 1961 г. вступил в силу закон о запрещении производства моющих средств,
содержащих биологически нерасщепляемые элементы.
Великобритания:
. создан Совет по водным ресурсам.
Наделен большими полномочиями, вплоть до привлечения к судебной
ответственности лиц, допускающих сброс в водоемы загрязняющих веществ.
Япония:
. создана служба наблюдения за загрязнением моря,
Специальные катера регулярно патрулируют Токийский залив и прибрежные
воды
. созданы буи-роботы,
выявляют степень и состав загрязнения, а также его причины.
. использование технологии сухого формования бумаги.
При такой технологии потребность в воде вообще отпадает и отсутствуют
ядовитые стоки.
На самом деле:
Частные фирмы и компании обходят эти законы, так как не заинтересованы
во вложении дополнительных капиталов, зачастую считая более выгодным
заплатить даже крупный денежный штраф, чем строить специальные очистные
сооружения на своих фабриках.
[pic]
Список литературы
1. Ю.А. Улицкий. Океан надежд. - М.: Просвещение, 1983.
2. Наша Планета. - М.: 1985.
3. П. Агесс. Ключи к экологии. - Ленинград, 1982.
4. Р. Кэррингтон. Биология моря. - Ленинград, 1966.
5. А.Г. Томилин. В мире китов и дельфинов. - М.: 1976.
6. Ф. Куиличи. Океан: - М.: 1976.
7. Ж. Блон. Великий час океанов - Атлантический. - М.: 1978.
8. Ж. Блон. Великий час океанов - Средиземное море. - М.: 1978.
9. В.Н. Степанов. Природа Мирового океана. - М.: 1982.
Страницы: 1, 2
|