Реферат - Загрязнение Мирового океана нефтью - файл n1.docx. Причины загрязнения океана нефтью


важность проблемы, основные факторы и пути преодоления

Если взглянуть на фотографию нашей планеты, сделанную с космоса, то становится непонятно, почему ее назвали «Земля». Более 70% всей ее поверхности покрыто водой, что в 2,5 раза больше общей площади суши. С первого взгляда кажется невероятным, что загрязнение мировых океанов может оказаться настолько существенным, что эта проблема потребует внимания всего человечества. Однако цифры и факты заставляют серьезно задуматься и начать принимать меры, чтобы не только спасти и поддержать экологию Земли, но и обеспечить выживание человечества.загрязнение мировых океанов

Основные источники и факторы

Проблема загрязнения мирового океана с каждым годом вызывает все большую тревогу. Вредные вещества в него попадают преимущественно из рек, воды которых каждый год приносят в колыбель человечества свыше 320 млн тонн различных солей железа, более 6 млн. тонн фосфора, не говоря уже о тысячах других химических соединениях. Кроме того, загрязнение мировых океанов происходит также и из атмосферы: 5 тыс. тонн ртути, 1 млн тонн углеводородов, 200 тыс. тонн свинца. В их воды попадает примерно треть всех минеральных удобрений, используемых в сельском хозяйстве, только фосфора и азота ежегодно попадает примерно 62 млн тонн. Вследствие этого бурно развиваются некоторые одноклеточные водоросли, образующие местами на поверхности океана огромные «одеяла» площадью в целые квадратные километры и толщиной более 1,5 метра. проблема загрязнения мирового океанаДействуя словно пресс, они медленно душат в морях все живое. Их гниение поглощает из воды кислород, что способствует гибели донных организмов. Ну и конечно же, загрязнение вод мирового океана напрямую связано с использованием человечеством нефти и нефтепродуктов. При их добыче с морских месторождений, а также в результате берегового стока и аварий танкеров ежегодно выливается от 5 до 10 млн тонн. Нефтяная пленка, которая образуется на поверхности воды, блокирует жизнедеятельность фитопланктона, который входит в число основных производителей атмосферного кислорода, нарушает влаго- и теплообмен между атмосферой и океаном, убивает мальков рыб и прочих морских организмов. В бездонные глубины колыбели человечества попало более 20 млн тонн твердых бытовых и промышленных отходов и громадное количество радиоактивных веществ (1,5-109 Ки). Самое большое загрязнение мировых океанов происходит в прибрежной мелководной зоне, т.е. в шельфе. Именно здесь протекает жизнедеятельность большей части морских организмов.загрязнение вод мирового океана

Пути преодоления

В настоящее время проблема защиты мировых океанов стала настолько актуальной, что касается даже тех государств, которые не имеют непосредственного выхода к его границе. Благодаря ООН сейчас действует ряд важных соглашений, связанных с регулированием рыболовства, судоходства, добычи полезных ископаемых из морских глубин и т.д. Самым известным среди них является «Хартия морей», подписанная в 1982 году большинством стран по всему миру. В развитых странах работает система запрещающих и разрешающих экономических мер, помогающих предотвратить загрязнения. За состоянием земной атмосферы следят многочисленные «зеленые» общества. Огромное значение имеет просветительская и воспитательная работа, результат которой отлично виден на примере той же Швейцарии, где любовь к природе своей страны дети воспринимают с молоком матери! Неудивительно, что после того, как они вырастают, сама мысль о посягательстве на чистоту и красоту этой прекрасной страны выглядит кощунством. Существуют и другие технологические и организационные средства борьбы, направленные на то, чтобы предотвратить дальнейшее загрязнение мировых океанов. Главная задача для каждого из нас – это не быть равнодушным и всячески стремиться к тому, чтобы наша планета выглядела настоящим раем, которым она изначально и являлась.

fb.ru

Загрязнение мирового океана нефтью и нефтепродуктами



В статье рассмотрено воздействие нефти и нефтепродуктов на водные экосистемы, описано поведение нефти в морской воде, характер влияния нефтяного загрязнения на морские организмы. Описаны механизмы загрязнения и последствия разливов нефти. Сделан вывод, что по многим причинам загрязнение нефтью и нефтепродуктами вызывает сложные изменения структуры и функции природных экосистем, а также нарушение метаболических процессов, что приводит к уменьшению видового разнообразия.

Ключевые слова: загрязнение Мирового океана, нефтяное загрязнение, нефтепродукты, негативные эффекты.

Важнейшей экологической проблемой Мирового океана является загрязнение. Источников загрязнения Мирового океана много, основными из них являются:

‒ непосредственные выбросы загрязняющих веществ в океан, например, нефтепродуктов при перевозке;

‒ непосредственное поступление загрязняющих веществ при подводных разработках и добыче минеральных ресурсов;

‒ речной сток;

‒ прямой сток с суши (терригенный сток)

‒ перенос загрязняющих веществ через атмосферу;

‒ подводные выбросы нефти и газа;

‒ аварийные выбросы с судов или подводных трубопроводов;

‒ испытание атомного оружия.

Одной из экологических проблем, возникающих с загрязнением морей и океанов, является воздействие нефти и нефтепродуктов на морские организмы.

В последние десятилетия учёные добились существенного прогресса в понимании того, как нефть поступает в Мировой океан и как она влияет на морские организмы и экосистемы. Это знание привело к разработке правил, практик и решений, которые помогли нам сократить источники загрязнения, предотвращать и правильно реагировать на разливы и т. д. Однако отслеживание источников и последствий разлива нефти в морской среде всё же представляет собой огромную проблему по ряду причин. Во-первых, нефть представляет собой сложную смесь из сотен, а иногда и тысяч химических веществ. Каждый источник нефти и даже общие типы нефти (например, сырая нефть и мазут) могут иметь отличительные составы в зависимости от того, из какого нефтяного месторождения или колодца они вышли, и как они были очищены.

Нефть представляет собой сложную смесь многих компонентов. Эти компоненты включают линейные, разветвленные, циклические, моноциклические ароматические и полициклические ароматические углеводороды. В больших концентрациях молекулы углеводородов являются высокотоксичными для многих организмов. Нефть также содержит следовые количества соединений серы и азота, которые опасны сами по себе и могут реагировать с окружающей средой, в результате чего возникают вторичные ядовитые химические вещества. Преобладание нефтепродуктов в мировой экономике создает условия для распределения большого количества этих токсинов в населенных районах и экосистемах по всему миру.

Причины попадания нефтяных загрязнений в водоемы многочисленны. Это поступление загрязнений с неочищенными или плохо очищенными сточными водами промышленных и транспортных предприятий, жилищно-коммунальных объектов, флота, сельского хозяйства, потери нефти при её добыче и транспортировке, авариях нефтепроводов и продуктопроводов, аварийных повреждениях и гибели танкеров, авариях буровых платформ, с которых добывается нефть или ведется её разведка [6].

Нефть и нефтепродукты могут воздействовать на окружающую среду посредством одного или нескольких механизмов:

‒ физическое удушье с воздействием на физиологические функции;

‒ химическая токсичность, приводящая к летальному или сублетальному эффекту, или нарушающему функционирование клеточных функций;

‒ экологические изменения, прежде всего потеря основных организмов и захват мест обитания оппортунистическими видами;

‒ косвенные последствия, такие как потеря среды обитания или убежища и последующее исчезновение экологически важных видов.

Характер и продолжительность воздействия разлива нефти зависят от широкого спектра факторов. К ним относятся: количество и тип разлитого продукта; его поведение в морской среде; расположение разлива в условиях окружающей среды и физических характеристик; и сроки, особенно в отношении сезона и преобладающих погодных условий.

Другими ключевыми факторами являются биологический состав окружающей среды, экологическая значимость компонентов и их чувствительность к нефтяному загрязнению. Выбор подходящих методов очистки и эффективность проведения операций могут также существенно повлиять на последствия разлива.

Потенциальные последствия разлива также зависят от скорости, с которой загрязнитель разбавляется или рассеивается естественными процессами. Это определяет географическую протяженность затронутого района и определяет чувствительны ли экологические ресурсы к повышенным концентрациям нефти или ее токсичным компонентам в течение значительного периода времени. Аналогичное значение имеет степень, в которой организмы уязвимы и чувствительны к нефтяному загрязнению. Уязвимыми организмами являются те, которые ввиду их расположения в морской среде, как правило, на поверхности моря или на краю воды, с большей вероятностью вступают в контакт с нефтью и нефтепродуктами. Чувствительные организмы — это те, которые будут сильно затронуты воздействием нефти или её компонентов. Менее чувствительные организмы с большей вероятностью выдерживают краткосрочное воздействие.

Большинство нефти плавает на поверхности моря и широко распространяется волнами, ветром и течением. Некоторые нефтепродукты с низкой вязкостью могут рассеиваться естественным образом в верхних нескольких метрах толщины воды, особенно если имеют место обрушающиеся ударные волны — тогда нефтепродукты быстро растворяются.

Несмотря на различные уровни токсичности, все продукты, полученные из нефтепродуктов, оказывают неблагоприятное воздействие на водную экосистему. Примерами неблагоприятных эффектов являются масляные эмульсии в пищеварительных системах у морских млекопитающих, что может привести к снижению способности переваривать питательные вещества, которые могут привести к смерти некоторых животных. Также влияние нефти и нефтепродуктов приводит к капиллярным разрывам и кровоизлияниям. Экосистемные пищевые цепи могут быть затронуты из-за снижения продуктивности водорослей, что несёт в себе опасность для определённых видов [4].

Особенно токсична нефть для рыб. Даже низкие концентрации нефти в воде приводят к нарушению физиологического состояния рыб. При концентрации 6–10 ПДК происходит снижение темпа роста рыбы. Нефть является остротоксичной для рыб: при концентрации 4000 частей на миллион (0.4 %) рыба погибает. Осетровые страдают от расслоения мышц, ослабления оболочки икры, в результате чего теряется репродуктивная способность рыбы. Под действием углеводородов, растворённых в воде, происходит разрушение жабр (при этом наблюдается нарушение водно-солевого обмена и процессов дыхания), происходит воздействие на нервно-мышечную систему, снижается чувствительность организмов к химически опасным веществам [3].

Также очень уязвимыми к воздействию нефти и нефтепродуктов являются морские птицы. Самое очевидное последствие воздействия нефти на птиц — это загрязнение оперения. Оперение обеспечивает птице плавучесть и изоляцию. При смазывании нефтью тонкая структура защитного слоя перьев и изоляция нарушается, вследствие чего морская вода вступает в непосредственный контакт с кожей, что приводит к потере тепла тела и птица в конечном итоге может пострадать от гипотермии. В холодных климатах небольшое нефтяное пятно на оперении птицы может даже привести к её гибели. У многих видов слой жира под кожей птицы действует как дополнительный изоляционный слой и как запас энергии. Этот запас может быстро потребляться, поскольку птица пытается согреться.

Птица, которая страдает от холода, истощения и потери плавучести, может утонуть. Кроме того, оперение, покрытое нефтью, уменьшает способность птицы взлетать и летать в поисках пищи или уклоняться от хищников. Очищая себя, птица разносит нефть по другим участкам тела, заглатывая её. В результате орального воздействия на организм птицы, нефть становится причиной застоя в легких, кровоизлияния в кишечнике или легких, пневмонии или повреждения печени и почек. По возвращении птицы в гнездо нефть может попасть на потомство или яйца. В результате загрязнения яиц нефтью, яичная скорлупа истончается, в результате чего появляется потомство с нарушением развития [3].

Киты, дельфины и другие китообразные могут подвергаться риску от плавающей нефти при выныривании. Хотя крупные тропические морские млекопитающие, такие как травоядные сирены (ламантины и дюгоны), также могут быть уязвимы, сообщения об ущербе от загрязнения нефтью этих животных очень редки. Однако тюлени, выдры и другие морские млекопитающие, которые проводят время на суше, с большей вероятностью будут сталкиваться с последствиями воздействия нефти. Виды, для которых мех служит для регулирования температуры тела, являются наиболее уязвимыми к воздействию нефти и нефтепродуктов, поскольку такие животные могут умереть от переохлаждения или перегрева в зависимости от сезона

Плавающая нефть может представлять угрозу для морских рептилий, таких как черепахи, морские игуаны и морские змеи. Черепахи, в частности, уязвимы в течение сезона гнездования. Потеря яиц и цыплят может произойти, если имеются нефтяные нити на песчаных пляжах или если их гнезда будут разрушены во время проведения операций по очистке территории. Рептилии могут страдать воспалением слизистой оболочки, которое станет причиной восприимчивости к инфекции. Однако задокументировано много случаев, когда измазанные нефтью черепахи были успешно очищены и возвращены в море [2].

Различные виды водорослей встречаются в умеренных и тропических водах. Они поддерживают очень разнообразную и продуктивную экосистему, укрывая многие другие организмы. Заросли морских водорослей уменьшают водные потоки, тем самым увеличивая седиментацию, а их корневые структуры стабилизируют морское дно, защищая прибрежные зоны от эрозии. Плавучая нефть, скорее всего, будет проходить через слои морских водорослей без каких-либо побочных эффектов. Однако, если нефть или её токсичные компоненты смешиваются с мелководными прибрежными водами при достаточно высоких концентрациях, морские водоросли и связанные с ними организмы могут оказаться под вредным воздействием нефти нефтепродуктов [1].

Очень чувствительными к нефти и нефтепродуктам организмами являются кораллы. Наибольший риск для них представляет диспергация нефти.

Береговые линии подвергаются воздействию нефти больше, чем любая другая часть морской среды. Однако большая часть флоры и фауны на берегу по своей природе устойчива, поскольку они должны выдерживать приливный цикл, а также периодическое воздействие обрушения волн, сухих ветров, экстремальных температур, изменений в солености за счет осадков и других тяжелых стрессов, Эта толерантность также дает многим организмам береговой линии способность выдержать эффекты разлива нефти.

Наиболее устойчивыми к воздействию разлива являются скалистые и песчаные берега. Типичным примером воздействия на скалистые берега в умеренном климате является временное исчезновение пателлы обыкновенной (Patella vulgata), которая оказывает контролирующее воздействие на морскую улитку. Морские блюдечка (различные солёно- и пресноводные улитки), которые обитают на микроводорослях, сдерживают рост водорослей и поселение другой фауны. Исчезновение морских блюдец приводит к быстрому распространению оппортунистических зеленых водорослей. Со временем эти водоросли вытесняются другими видами водорослей, и по мере того, как пространство становится доступным для морских блюдец, экологический баланс постепенно восстанавливается [5].

На тропических и субтропических песчаных берегах крабы-приведения (Ocypode sp.) занимают аналогичную экологическую нишу, как и морские блюдца. Их высокая смертность также сопряжена с загрязнением нефтью береговой линии. Несмотря на это, в течение нескольких недель после очистки береговых линий, очень часто крабы повторно колонизируют пляжи в таком же количестве, как раньше.

Таким образом, загрязнение Мирового океана нефтью и нефтепродуктами оказывает серьёзное физическое и токсическое воздействие на водные организмы. Тяжесть эффекта обычно зависит от количества и типа разлитой нефти, условий окружающей среды и чувствительности затронутых организмов и их среды обитания к нефти и нефтепродуктам.

Литература:
  1. Bautista H. and Rahman K. M. M. (2016). Review On the Sundarbans Delta Oil Spill: Effects On Wildlife and Habitats. International Research Journal, 1(43), Part 2, pp: 93–96. — [Electronic resource]. Access Mode: https://research-journal.org/en/biology-en/review-on-the-sundarbans-delta-oil-spill-effects-on-wildlife-and-habitats/
  2. Behaviour and Environmental Impacts of Crude Oil Released into Aqueous Environments // The Royal Society of Canada. — November 2015. — 460 p.
  3. How does oil impact marine life? — October 2017. — [Electronic resource]. Access Mode: https://oceanservice.noaa.gov/facts/oilimpacts.html
  4. Marine Oil and Gas. — February 2018. — [Electronic resource]. Access Mode: http://www.environmentguide.org.nz/activities/petroleum/environmental-effects/marine-oil-and-gas/
  5. The Behaviour and Environmental Impacts of Crude Oil. Released into Aqueous Environments. — June 2017. — [Electronic resource]. Access Mode: https://clearseas.org/wp-content/uploads/2017/06/Digest-Behaviour-Environmental-Impacts-Crude-Oil-Released-Into-Aqueous-Environments.pdf
  6. What Effects Does Oil Drilling Have on the Ocean? — March 2018. — [Electronic resource]. Access Mode: https://sciencing.com/effects-oil-drilling-ocean-16160.html

Основные термины (генерируются автоматически): воздействие нефти, нефть, организм, нефтепродукт, окружающая среда, Мировой океан, морская среда, нефтяное загрязнение, большая вероятность, загрязнение нефтью.

www.moluch.ru

Реферат на тему " Загрязнение мирового океана"

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 ещѐ 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 еѐ 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 ещѐ 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 еѐ 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.

kursak.net

Загрязнение мирового океана нефтью и нефтепродуктами



В статье рассмотрено воздействие нефти и нефтепродуктов на водные экосистемы, описано поведение нефти в морской воде, характер влияния нефтяного загрязнения на морские организмы. Описаны механизмы загрязнения и последствия разливов нефти. Сделан вывод, что по многим причинам загрязнение нефтью и нефтепродуктами вызывает сложные изменения структуры и функции природных экосистем, а также нарушение метаболических процессов, что приводит к уменьшению видового разнообразия.

Ключевые слова: загрязнение Мирового океана, нефтяное загрязнение, нефтепродукты, негативные эффекты.

Важнейшей экологической проблемой Мирового океана является загрязнение. Источников загрязнения Мирового океана много, основными из них являются:

‒ непосредственные выбросы загрязняющих веществ в океан, например, нефтепродуктов при перевозке;

‒ непосредственное поступление загрязняющих веществ при подводных разработках и добыче минеральных ресурсов;

‒ речной сток;

‒ прямой сток с суши (терригенный сток)

‒ перенос загрязняющих веществ через атмосферу;

‒ подводные выбросы нефти и газа;

‒ аварийные выбросы с судов или подводных трубопроводов;

‒ испытание атомного оружия.

Одной из экологических проблем, возникающих с загрязнением морей и океанов, является воздействие нефти и нефтепродуктов на морские организмы.

В последние десятилетия учёные добились существенного прогресса в понимании того, как нефть поступает в Мировой океан и как она влияет на морские организмы и экосистемы. Это знание привело к разработке правил, практик и решений, которые помогли нам сократить источники загрязнения, предотвращать и правильно реагировать на разливы и т. д. Однако отслеживание источников и последствий разлива нефти в морской среде всё же представляет собой огромную проблему по ряду причин. Во-первых, нефть представляет собой сложную смесь из сотен, а иногда и тысяч химических веществ. Каждый источник нефти и даже общие типы нефти (например, сырая нефть и мазут) могут иметь отличительные составы в зависимости от того, из какого нефтяного месторождения или колодца они вышли, и как они были очищены.

Нефть представляет собой сложную смесь многих компонентов. Эти компоненты включают линейные, разветвленные, циклические, моноциклические ароматические и полициклические ароматические углеводороды. В больших концентрациях молекулы углеводородов являются высокотоксичными для многих организмов. Нефть также содержит следовые количества соединений серы и азота, которые опасны сами по себе и могут реагировать с окружающей средой, в результате чего возникают вторичные ядовитые химические вещества. Преобладание нефтепродуктов в мировой экономике создает условия для распределения большого количества этих токсинов в населенных районах и экосистемах по всему миру.

Причины попадания нефтяных загрязнений в водоемы многочисленны. Это поступление загрязнений с неочищенными или плохо очищенными сточными водами промышленных и транспортных предприятий, жилищно-коммунальных объектов, флота, сельского хозяйства, потери нефти при её добыче и транспортировке, авариях нефтепроводов и продуктопроводов, аварийных повреждениях и гибели танкеров, авариях буровых платформ, с которых добывается нефть или ведется её разведка [6].

Нефть и нефтепродукты могут воздействовать на окружающую среду посредством одного или нескольких механизмов:

‒ физическое удушье с воздействием на физиологические функции;

‒ химическая токсичность, приводящая к летальному или сублетальному эффекту, или нарушающему функционирование клеточных функций;

‒ экологические изменения, прежде всего потеря основных организмов и захват мест обитания оппортунистическими видами;

‒ косвенные последствия, такие как потеря среды обитания или убежища и последующее исчезновение экологически важных видов.

Характер и продолжительность воздействия разлива нефти зависят от широкого спектра факторов. К ним относятся: количество и тип разлитого продукта; его поведение в морской среде; расположение разлива в условиях окружающей среды и физических характеристик; и сроки, особенно в отношении сезона и преобладающих погодных условий.

Другими ключевыми факторами являются биологический состав окружающей среды, экологическая значимость компонентов и их чувствительность к нефтяному загрязнению. Выбор подходящих методов очистки и эффективность проведения операций могут также существенно повлиять на последствия разлива.

Потенциальные последствия разлива также зависят от скорости, с которой загрязнитель разбавляется или рассеивается естественными процессами. Это определяет географическую протяженность затронутого района и определяет чувствительны ли экологические ресурсы к повышенным концентрациям нефти или ее токсичным компонентам в течение значительного периода времени. Аналогичное значение имеет степень, в которой организмы уязвимы и чувствительны к нефтяному загрязнению. Уязвимыми организмами являются те, которые ввиду их расположения в морской среде, как правило, на поверхности моря или на краю воды, с большей вероятностью вступают в контакт с нефтью и нефтепродуктами. Чувствительные организмы — это те, которые будут сильно затронуты воздействием нефти или её компонентов. Менее чувствительные организмы с большей вероятностью выдерживают краткосрочное воздействие.

Большинство нефти плавает на поверхности моря и широко распространяется волнами, ветром и течением. Некоторые нефтепродукты с низкой вязкостью могут рассеиваться естественным образом в верхних нескольких метрах толщины воды, особенно если имеют место обрушающиеся ударные волны — тогда нефтепродукты быстро растворяются.

Несмотря на различные уровни токсичности, все продукты, полученные из нефтепродуктов, оказывают неблагоприятное воздействие на водную экосистему. Примерами неблагоприятных эффектов являются масляные эмульсии в пищеварительных системах у морских млекопитающих, что может привести к снижению способности переваривать питательные вещества, которые могут привести к смерти некоторых животных. Также влияние нефти и нефтепродуктов приводит к капиллярным разрывам и кровоизлияниям. Экосистемные пищевые цепи могут быть затронуты из-за снижения продуктивности водорослей, что несёт в себе опасность для определённых видов [4].

Особенно токсична нефть для рыб. Даже низкие концентрации нефти в воде приводят к нарушению физиологического состояния рыб. При концентрации 6–10 ПДК происходит снижение темпа роста рыбы. Нефть является остротоксичной для рыб: при концентрации 4000 частей на миллион (0.4 %) рыба погибает. Осетровые страдают от расслоения мышц, ослабления оболочки икры, в результате чего теряется репродуктивная способность рыбы. Под действием углеводородов, растворённых в воде, происходит разрушение жабр (при этом наблюдается нарушение водно-солевого обмена и процессов дыхания), происходит воздействие на нервно-мышечную систему, снижается чувствительность организмов к химически опасным веществам [3].

Также очень уязвимыми к воздействию нефти и нефтепродуктов являются морские птицы. Самое очевидное последствие воздействия нефти на птиц — это загрязнение оперения. Оперение обеспечивает птице плавучесть и изоляцию. При смазывании нефтью тонкая структура защитного слоя перьев и изоляция нарушается, вследствие чего морская вода вступает в непосредственный контакт с кожей, что приводит к потере тепла тела и птица в конечном итоге может пострадать от гипотермии. В холодных климатах небольшое нефтяное пятно на оперении птицы может даже привести к её гибели. У многих видов слой жира под кожей птицы действует как дополнительный изоляционный слой и как запас энергии. Этот запас может быстро потребляться, поскольку птица пытается согреться.

Птица, которая страдает от холода, истощения и потери плавучести, может утонуть. Кроме того, оперение, покрытое нефтью, уменьшает способность птицы взлетать и летать в поисках пищи или уклоняться от хищников. Очищая себя, птица разносит нефть по другим участкам тела, заглатывая её. В результате орального воздействия на организм птицы, нефть становится причиной застоя в легких, кровоизлияния в кишечнике или легких, пневмонии или повреждения печени и почек. По возвращении птицы в гнездо нефть может попасть на потомство или яйца. В результате загрязнения яиц нефтью, яичная скорлупа истончается, в результате чего появляется потомство с нарушением развития [3].

Киты, дельфины и другие китообразные могут подвергаться риску от плавающей нефти при выныривании. Хотя крупные тропические морские млекопитающие, такие как травоядные сирены (ламантины и дюгоны), также могут быть уязвимы, сообщения об ущербе от загрязнения нефтью этих животных очень редки. Однако тюлени, выдры и другие морские млекопитающие, которые проводят время на суше, с большей вероятностью будут сталкиваться с последствиями воздействия нефти. Виды, для которых мех служит для регулирования температуры тела, являются наиболее уязвимыми к воздействию нефти и нефтепродуктов, поскольку такие животные могут умереть от переохлаждения или перегрева в зависимости от сезона

Плавающая нефть может представлять угрозу для морских рептилий, таких как черепахи, морские игуаны и морские змеи. Черепахи, в частности, уязвимы в течение сезона гнездования. Потеря яиц и цыплят может произойти, если имеются нефтяные нити на песчаных пляжах или если их гнезда будут разрушены во время проведения операций по очистке территории. Рептилии могут страдать воспалением слизистой оболочки, которое станет причиной восприимчивости к инфекции. Однако задокументировано много случаев, когда измазанные нефтью черепахи были успешно очищены и возвращены в море [2].

Различные виды водорослей встречаются в умеренных и тропических водах. Они поддерживают очень разнообразную и продуктивную экосистему, укрывая многие другие организмы. Заросли морских водорослей уменьшают водные потоки, тем самым увеличивая седиментацию, а их корневые структуры стабилизируют морское дно, защищая прибрежные зоны от эрозии. Плавучая нефть, скорее всего, будет проходить через слои морских водорослей без каких-либо побочных эффектов. Однако, если нефть или её токсичные компоненты смешиваются с мелководными прибрежными водами при достаточно высоких концентрациях, морские водоросли и связанные с ними организмы могут оказаться под вредным воздействием нефти нефтепродуктов [1].

Очень чувствительными к нефти и нефтепродуктам организмами являются кораллы. Наибольший риск для них представляет диспергация нефти.

Береговые линии подвергаются воздействию нефти больше, чем любая другая часть морской среды. Однако большая часть флоры и фауны на берегу по своей природе устойчива, поскольку они должны выдерживать приливный цикл, а также периодическое воздействие обрушения волн, сухих ветров, экстремальных температур, изменений в солености за счет осадков и других тяжелых стрессов, Эта толерантность также дает многим организмам береговой линии способность выдержать эффекты разлива нефти.

Наиболее устойчивыми к воздействию разлива являются скалистые и песчаные берега. Типичным примером воздействия на скалистые берега в умеренном климате является временное исчезновение пателлы обыкновенной (Patella vulgata), которая оказывает контролирующее воздействие на морскую улитку. Морские блюдечка (различные солёно- и пресноводные улитки), которые обитают на микроводорослях, сдерживают рост водорослей и поселение другой фауны. Исчезновение морских блюдец приводит к быстрому распространению оппортунистических зеленых водорослей. Со временем эти водоросли вытесняются другими видами водорослей, и по мере того, как пространство становится доступным для морских блюдец, экологический баланс постепенно восстанавливается [5].

На тропических и субтропических песчаных берегах крабы-приведения (Ocypode sp.) занимают аналогичную экологическую нишу, как и морские блюдца. Их высокая смертность также сопряжена с загрязнением нефтью береговой линии. Несмотря на это, в течение нескольких недель после очистки береговых линий, очень часто крабы повторно колонизируют пляжи в таком же количестве, как раньше.

Таким образом, загрязнение Мирового океана нефтью и нефтепродуктами оказывает серьёзное физическое и токсическое воздействие на водные организмы. Тяжесть эффекта обычно зависит от количества и типа разлитой нефти, условий окружающей среды и чувствительности затронутых организмов и их среды обитания к нефти и нефтепродуктам.

Литература:
  1. Bautista H. and Rahman K. M. M. (2016). Review On the Sundarbans Delta Oil Spill: Effects On Wildlife and Habitats. International Research Journal, 1(43), Part 2, pp: 93–96. — [Electronic resource]. Access Mode: https://research-journal.org/en/biology-en/review-on-the-sundarbans-delta-oil-spill-effects-on-wildlife-and-habitats/
  2. Behaviour and Environmental Impacts of Crude Oil Released into Aqueous Environments // The Royal Society of Canada. — November 2015. — 460 p.
  3. How does oil impact marine life? — October 2017. — [Electronic resource]. Access Mode: https://oceanservice.noaa.gov/facts/oilimpacts.html
  4. Marine Oil and Gas. — February 2018. — [Electronic resource]. Access Mode: http://www.environmentguide.org.nz/activities/petroleum/environmental-effects/marine-oil-and-gas/
  5. The Behaviour and Environmental Impacts of Crude Oil. Released into Aqueous Environments. — June 2017. — [Electronic resource]. Access Mode: https://clearseas.org/wp-content/uploads/2017/06/Digest-Behaviour-Environmental-Impacts-Crude-Oil-Released-Into-Aqueous-Environments.pdf
  6. What Effects Does Oil Drilling Have on the Ocean? — March 2018. — [Electronic resource]. Access Mode: https://sciencing.com/effects-oil-drilling-ocean-16160.html

Основные термины (генерируются автоматически): воздействие нефти, нефть, организм, нефтепродукт, окружающая среда, Мировой океан, морская среда, нефтяное загрязнение, большая вероятность, загрязнение нефтью.

moluch.ru

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.

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

Ежедневно с земли в океан поступает до 5 тыс. т ртути, используемой в сельском хозяйстве и промышленности. Отходы, содержащие ртуть, свинец и медь, локализованы в отдельных районах у берегов, однако некоторая часть выносится далеко за пределы территориальных вод. Загрязнения ртутью существенно снижают первичную продуктивность морских вод. В зонах наибольшей концентрации ртути отмечается уменьшение количества мельчайших зеленых водорослей, синтезирующих органические вещества и выделяющих кислород. Тяжелые металлы поглощаются фитопланктоном, а затем передаются по пищевой цепочке более высокоорганизованным организмам.

В результате в рыбах, морских млекопитающих, птицах тяжелые металлы могут накапливаться в опасных концентрациях. Так, отдельные виды рыб в Средиземном море содержат в два-три раза больше ртути, чем считается безопасным, согласно стандартам, принятым Всемирной организацией здравоохранения. Владельцы расположенного в небольшом японском городке Мина-мате (остров Кюсю) химического комбината в безудержной погоне за прибылью долгие годы сбрасывали в океан сточные воды комбината, насыщенные ртутью. В результате прибрежные воды и рыбы оказались отравленными ею. Питание отравленной рыбой привело к гибели десятков местных жителей, сотни людей получили тяжелые психопаралитические заболевания. В июле 1972 г. специальная комиссия официально подтвердила 231 случай заболеваний, в том числе 59 случаев со смертельным исходом.

Четыре месяца спустя эта цифра увеличилась до 292. Ко времени, когда суд вынес свое заключение о причине заболевания, официально признанных больными было уже 370 человек. В марте 1973 г. их количество увеличилось до 397, а к настоящему времени оно достигло 602 человека, из которых 79 умерли. Минамата стала подлинной "промышленной Хиросимой" Японии, а термин "болезнь Минаматы" широко применяется теперь в медицине для обозначения отравления людей промышленными отходами. Трагедия Минаматы еще раз напоминает людям, к чему может привести бездумное, хищническое отношение человека к окружающей его природной среде

Мировая продукция пестицидов (химические средства для уничтожения вредных насекомых) достигает 200 тыс. т/год. Относительная химическая устойчивость многих из этих соединений, а также характер распространения способствовали их поступлению в моря и океаны в больших объемах. Постоянное накопление в воде хлорорганических веществ представляет серьезную угрозу для жизни людей. Установлено, что существует определенное равновесие 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 применялись. Пары ДДТ и других хлорорганических веществ могут концентрироваться на взвешенных коллоидных частицах атмосферного воздуха или соединяться с капельными частицами аэрозолей и в таком состоянии переноситься 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.

В моря и океаны через реки непосредственно с суши, с судов и барж сбрасываются жидкие и твердые бытовые отходы (фекалии, отстойный 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. И не только полезные, играющие важную роль в жизни нейстона и всего моря. В последнее время вблизи крупных городов все чаще появляются патогенные виды бактерий, возбудители желудочно-кишечных и других заболеваний. Это следствие выпуска в море бытовых сточных вод без предварительной биологической очистки. Бытовые отбросы опасны не только тем, что они являются фактором передачи некоторых болезней человека, главным образом кишечной группы (брюшной тиф, дизентерия, холера), но и тем, что содержат значительное количество кислород поглощающих веществ. Кислород поддерживает жизнь в море, он - необходимый элемент для процесса разложения органических веществ, поступающих в водную среду. Если коммунальные отбросы поступают в воду в очень больших количествах, может наступить значительное снижение растворимого кислорода, необходимого для жизни морских организмов. В последние десятилетия особым видом твердых отбросов, загрязняющих океаны, стали пластмассовые изделия (синтетические пленки и емкости, пластмассовые сети и др.).

Эти материалы, будучи более легкими, чем вода, длительное время плавают на поверхности, загрязняют морские побережья. Пластмассовые отходы - серьезная опасность для судоходства. Они опутывают гребные винты судов, засоряют трубопроводы системы охлаждения морских двигателей и нередко являются причиной кораблекрушений. Известны случаи гибели крупных морских млекопитающих, вызванные механической закупоркой легких мелкими обрезками синтетической упаковки. Загрязняют моря и особенно их прибрежные части фановые и хозяйственно-бытовые сточные воды судов, количество которых постоянно увеличивается как вследствие возрастания интенсивности судоходства, так и с ростом благоустройства судов. Величина водопотребления на пассажирских судах приближается к показателям крупных городов, т. е. 300-400 л/сут и более на одного человека

Страдают от загрязнения моря и особенно те, в которых условия самоочищения не совсем благоприятны. Весьма уязвимо в экологическом отношении Средиземное море. Для рельефа дна Средиземного моря вблизи побережья Франции и Северной Африки характерны глубокие впадины. Континентального шельфа в этих районах практически нет. Поступающие через Гибралтар воды образуют поверхностные течения, которые не достигают дна. Кроме того, Средиземное море относительно спокойно. Отсутствие интенсивного перемещения водной толщи и создает неблагоприятные условия для его очистки. На дно моря оседает огромное количество вредных химических компонентов, содержащихся в отходах. В результате все возрастающего загрязнения нанесен огромный ущерб рыбным запасам средиземноморского бассейна. По подсчетам ученых Франции, Италии и Испании количество рыбы в море быстро уменьшается. Практически исчезла мелкая морская рыба, идущая на изготовление анчоусов, редко встречаются сардины. Отравление прибрежных вод делает их непригодными для нереста. В течение ближайших двадцати лет потребуется 5 млрд. дол. для очистки Средиземного моря и предотвращения дальнейшего загрязнения его вод. К такому заключению пришли участники конференции по мерам защиты побережья Средиземного моря от промышленных и других отходов.

По данным Национального института океанографии Индии, ежегодно 75 млн. м3 промышленных отходов сбрасывается в Аравийское море в районе одного из крупнейших индустриальных центров страны - Бомбея. Здесь сосредоточено 2,5 тыс. химических, текстильных, нефтеперерабатывающих и других предприятий, причем на многих из них отсутствует эффективное очистительное оборудование. В результате морской флоре и фауне побережья причинен значительный ущерб. Балтийское море сыграло важную роль в истории европейских государств и в наши дни имеет большое значение для стран, расположенных на его берегах. Здесь живут сейчас около 140 млн. человек. Большинство промышленных и бытовых отходов - результат жизни и деятельности этого громадного количества людей - сбрасывается в воды моря. Нефтеперегонные установки, химические, бумажные и сталелитейные заводы, порты 60 крупных городов неуклонно разрастаются, усиливается движение танкеров, туристских, грузовых и пассажирских пароходов, моторных и парусных яхт и других судов. Между тем сравнительная замкнутость, недостаточный водообмен с Мировым океаном, довольно небольшая глубина и некоторые другие физико-географические факторы не способствуют быстрому самоочищению балтийских вод. На берегах Северного моря расположены страны с большой плотностью населения и высокоразвитой промышленностью. В связи с этим в море выносится реками огромное количество нечистот. В последние годы в Северном море интенсивно развивается добыча нефти, также загрязняющая водный бассейн. Прибрежные районы Северного моря мелководны, приливы и отливы незначительны.

Все это не способствует самоочищению моря, поэтому возникла реальная угроза гибели фауны и флоры моря. В настоящее время загрязнение Мирового океана - одна из серьезных проблем человечества. Французский ученый Жак Ив Кусто, совершивший продолжительные плавания в Атлантический, Индийский и Тихий океаны, в статье "Океан - на пути к смерти" пишет, что жизнь в океане уменьшилась - на 40%, она исчезает с потрясающей быстротой. В течение 50 лет исчезли более тысячи видов морских животных, их уже невозможно восстановить. Специалисты-океанологи, выражая серьезную озабоченность по поводу загрязнения Мирового океана, считают, что только совместными усилиями всех стран мира можно защитить океан и сохранить его богатства для настоящих и будущих поколений

Важную роль в борьбе с загрязнениями морей имеет Международная конвенция по предотвращению загрязнения моря нефтью. Она была принята в 1958 г. и дополнена в 1960 и 1971 гг. В 1958 г. была создана межправительственная Морская консультативная организация, основная роль которой вначале ограничивалась контролем за соблюдением положений Конвенции. Придавая важное значение борьбе за охрану морской среды, Советский Союз активно участвовал в Международной конференции, созванной в Лондоне в октябре 1973 г. На конференции была принята Международная конвенция по предотвращению загрязнения с судов. Конвенция 1973 г. касается не только нефти, но и других перевозимых вредных веществ, а также отходов (сточные воды, мусор), образующихся на судах в результате их эксплуатации. Конвенция содержит статью, согласно которой каждое судно обязано иметь сертификат - свидетельство о том, что корпус, механизмы и прочая оснастка соответствуют правилам предотвращения загрязнения моря. Соблюдение этой статьи проверяется во время специальных инспекций при заходе судов в порты. Нарушителям грозят ощутимые санкции.

Прежнее соглашение охраняло чистоту морей лишь в сравнительно узкой полосе так называемых запретных зон. Теперь "запретной" становится вся акватория Мирового океана. В Приложениях к основному документу изложены международные стандарты допустимых сливов, даны рекомендации по оснащению судов оборудованием, необходимым для сохранения чистоты моря. Конвенция устанавливает особо жесткие нормы содержания нефти в воде, сбрасываемой танкерами. Если вместимость судов более 70 тыс. брутто-регистровых т, у них должны быть специальные емкости для приема чистого балласта. В них вообще запрещается грузить нефть. Для всех особых районов (Балтийское, Средиземное, Черное моря и др.) принят единый режим: полный запрет слива нефтесодержащих вод с танкеров и сухогрузных судов вместимостью свыше 400 брутто-регистровых т. Все сбросы с них должны выкачиваться только в береговые приемные устройства.



biofile.ru

Реферат - Загрязнение Мирового океана нефтью

Реферат - Загрязнение Мирового океана нефтьюскачать (29.6 kb.)Доступные файлы (1):

n1.docx

Содержание

Введение…………………………………………………………………………3

  1. Загрязнение морей и океанов…………………………………………....4
  2. Охрана морей и океанов…………………………………………………9
  3. Каким можно ожидать ближайшее будущее для Мирового океана,
для важнейших морей?............................................................................12

Заключение…………………………………………………………………….13

Литература……………………………………………………………………..14

Введение

Человек - дитя Природы, вся его жизнь проходит по её законам и правилам, но при этом нельзя не отметить всё увеличивающееся негативное воздействие хозяйственной деятельности на окружающую среду. Морские воды загрязняются в результате захоронения различных отходов, выброса мусора и нечистот с кораблей, к сожалению, частых аварий. В Тихий океан ежегодно сбрасывается около 9 млн. т отходов, в воды Атлантики - свыше 30 млн. т. Океаны и моря загрязняются такими вредными для них веществами, как нефть, тяжелые металлы, пестициды, радиоизотопы. В марте 1995 года в Калифорнийском заливе было обнаружены трупы 324 дельфинов и 8 китов. По мнению специалистов, главной причиной трагедии стало воздействие именно этих веществ. Газообразные токсические вещества, как окись углерода, двуокись серы, поступают в морскую воду из атмосферы. По подсчетам Калифорнийского технологического института, в Мировой океан с дождями ежегодно осаждается 50 тыс. т свинца, попадающего в воздух с выхлопными газами автомобилей. В городах близ береговой линии в морской воде нередко обнаруживается патогенная микрофлора. Степень загрязненности постоянно растет. Способности воды к самоочищению порой оказывается недостаточной, чтобы справиться с постоянно увеличивающимся количеством сбрасываемых отходов. Под влиянием течений загрязнения перемешиваются и очень быстро распространяются, оказывая вредное воздействие на зоны, богатые животными и растительностью, нанося серьезный ущерб состоянию морских экосистем. Человечество губит само себя.

Загрязнение морей и океанов

К числу наиболее вредных химических загрязнений относятся нефть и нефтепродукты. Ежегодно в океан попадает более 10 млн. т нефти. Загрязняют поверхность танкеры, утечка сырья при бурении.

В период между 1973-84 гг. в США Институтом охраны окружающей среды и энергетики отмечено 12000 случаев загрязнения вод нефтью. Нанесенный ущерб огромен. Например, последствия в связи с гибелью в 1995 году теплохода «Дота» у Керченского пролива в Азовском море оцениваются в 7 млн. долларов.

Обеспокоенность общественности нефтяным загрязнением обусловлено неуклонным ростом экономических потерь в рыболовстве, туризме и других сферах деятельности. Только 1 т нефти способна покрыть 12 куб. км поверхности моря. А нефтяная пленка изменяет все физико-химические процессы: повышается температура поверхностного слоя воды, ухудшается газообмен, рыба уходит или погибает. Меняются гидробиологические условия в океане, оказывается влияние на баланс кислорода в атмосфере, а значит непосредственно на климат. Уменьшается первичная продукция океана - фитопланктон - своеобразный пищевой фундамент всей его жизни.

Очень ядовиты растворимые компоненты нефти. Они нередко становятся причиной гибели рыбы, морских птиц. Если оплодотворенную икру рыбы поместить в аквариум с весьма незначительной концентрацией нефтепродуктов, то большинство зародышей погибнут, а многие из уцелевших оказываются уродами. А ведь именно на поверхности, куда и попадают эти ядовитые вещества, развивается богатейшее сообщество разнообразнейших организмов - нейстон НЕЙСТОН - совокупность организмов, обитающих в верхних 5-10 см водной толщи.

Нефтяное загрязнение Мирового океана, несомненно, есть самое распространенное явление. От 2 до 4% водной поверхности Тихого и Атлантического океанов постоянно покрыто нефтяной пленкой. В морские воды ежегодно поступает до 6 млн. т нефтяных углеводородов. Почти половина этого количества связана с транспортировкой и разработкой месторождений на шельфе. Континентальное нефтяное загрязнение поступает в океан через речной сток. Реки мира ежегодно выносят в морские и океанические воды более 1,8 млн. т нефтепродуктов.

В море нефтяное загрязнение имеет различные формы. Оно может тонкой пленкой покрывать поверхность воды, а при разливах толщина нефтяного покрытия вначале может составлять несколько сантиметров. С течением времени образуется эмульсия нефти в воде или воды в нефти. Позже возникают комочки тяжелой фракции нефти, нефтяные агрегаты, которые способны долго плавать на поверхности моря. К плавающим комочкам мазута прикрепляются разные мелкие животные, которыми охотно питаются рыбы и усатые киты. Вместе с ними они заглатывают и нефть. Одни рыбы от этого гибнут, другие насквозь пропитываются нефтью и становятся непригодны для употребления в липцу из-за неприятного запаха и вкуса.

Все компоненты нефти токсичны для морских организмов. Нефть влияет на структуру сообщества морских животных. При нефтяном загрязнении изменяется соотношение видов и уменьшается их разнообразие. Так, обильно развиваются микроорганизмы, питающиеся нефтяными углеводородами, а биомасса стих микроорганизмов ядовита для многих морских обитателей. Доказано, что очень опасно длительное хроническое воздействие даже небольших концентраций нефти. При этом постепенно падает первичная биологическая продуктивность моря. У нефти есть еще одно неприятное побочное свойство. Ее углеводороды способны растворять в себе ряд других загрязняющих веществ, таких, как пестициды, тяжелые металлы, которые вместе с нефтью концентрируются в приповерхностном слое и еще более отравляют его. Ароматическая фракция нефти содержит вещества мутагенной и канцерогенной природы, например бензопирен. Сейчас получены многочисленные доказательства наличия мутагенных эффектов загрязненной морской среды. Бензопирен активно циркулирует по морским пищевым цепочкам и попадает в пищу людей.

Наибольшие количества нефти сосредоточены в тонком приповерхностном слое морской воды, играющем особенно важную роль для различных сторон жизни океана. В нем сосредоточено множество организмов, этот слой играет роль "детского сада" для многих популяций. Поверхностные нефтяные пленки нарушают газообмен между атмосферой и океаном. Претерпевают изменения процессы растворения и выделения кислорода, углекислого газа, теплообмена, меняется отражательная способность (альбедо) морской воды.

Хлорированные углеводороды, широко применяемые в качестве средств борьбы с вредителями сельского и лесного хозяйства, с переносчиками инфекционных болезней, уже многие десятилетия вместе со стоком рек и через атмосферу поступают в Мировой океан. ДДТ и его производные, полихлорбифенилы и другие устойчивые соединения этого класса сейчас обнаруживаются повсюду в Мировом океане, включая Арктику и Антарктику.

Они легко растворимы в жирах и поэтому накапливаются в органах рыб, млекопитающих, морских птиц. Будучи ксенобиотиками, т. е. веществами полностью искусственного происхождения, они не имеют среди микроорганизмов своих "потребителей" и поэтому почти не разлагаются в природных условиях, а только накапливаются в Мировом океане. Вместе с тем они остро токсичны, влияют на кроветворную систему, подавляют ферментативную активность, сильно влияют на наследственность.

Вместе с речным стоком в океан поступают и тяжелые металлы, многие из которых обладают токсичными свойствами. Общая величина речного стока составляет 46 тыс. км воды в год. Вместе с ним в Мировой океан поступает до 2 млн. т свинца, до 20 тыс. т кадмия и до 10 тыс. т ртути. Наиболее высокие уровни загрязнения имеют прибрежные воды и внутренние моря. Немалую роль в загрязнении Мирового океана играет и атмосфера. Так, например, до 30% всей ртути и 50% свинца, поступающих в океан ежегодно, переносится через атмосферу.

По своему токсичному действию в морской среде особую опасность представляет ртуть. Под влиянием микробиологических процессов токсичная неорганическая ртуть превращается в гораздо более токсичные органические формы ртути. Накопленные благодаря биоаккумуляции в рыбе или в моллюсках соединения метилированной ртути представляют прямую угрозу жизни и здоровью людей. Вспомним хотя бы печально известную болезнь "минамато", получившую название от японского залива, где так резко проявилось отравление местных жителей ртутью. Она унесла немало жизней и подорвала здоровье многим людям, употреблявшим в липцу морские продукты из этого залива, на дне которого накопилось немало ртути от отходов близлежащего комбината.

Ртуть, кадмий, свинец, медь, цинк, хром, мышьяк и другие тяжелые металлы не только накапливаются в морских организмах, отравляя тем самым морские продукты питания, но и самым пагубным образом влияют на обитателей моря. Коэффициенты накопления токсичных металлов, т. е. концентрация их на единицу веса в морских организмах по отношению к морской воде, меняются в широких пределах -- от сотен до сотен тысяч, в зависимости от природы металлов и видов организмов. Эти коэффициенты показывают, как накапливаются вредные вещества в рыбе, моллюсках, ракообразных, планктонных и других организмах.

Масштабы загрязнения продуктов морей и океанов так велики, что во многих странах установлены санитарные нормы на содержание в них тех или других вредных веществ. Интересно отметить, что при концентрации ртути в воде, только в 10 раз большей ее естественного содержания, загрязнение устриц уже превышает норму, установленную в некоторых странах. Это показывает, как близок тот предел загрязнения морей, который нельзя переступить без вредных последствий для жизни и здоровья людей.

Однако последствия загрязнения опасны прежде всего для всех живых обитателей морей и океанов. Эти последствия разнообразны. Первичные критические нарушения в функционировании живых организмов под действием загрязняющих веществ возникают на уровне биологических эффектов: после изменения химического состава клеток нарушаются процессы дыхания, роста и размножения организмов, возможны мутации и канцерогенез; нарушаются движение и ориентация в морской среде. Морфологические изменения нередко проявляются в виде разнообразных патологий внутренних органов: изменений размеров, развития уродливых форм. Особенно часто эти явления регистрируются при хроническом загрязнении. Все это отражается на состоянии отдельных популяций, на их взаимоотношениях. Таким образом возникают экологические последствия загрязнения. Важным показателем нарушения состояния экосистем является изменение числа высших таксонов - рыб. Существенно изменяется фотосинтезирующее действие в целом. Растет биомасса микроорганизмов, фитопланктона, зоопланктона. Это характерные признаки эвтрофикации морских водоемов, особенно они значительны во внутренних морях, морях закрытого типа. В Каспийском, Черном, Балтийском морях за последние 10--20 лет биомасса микроорганизмов выросла почти в 10 раз. В Японском море сущим бедствием стали "красные приливы", следствие эвтрофикации, при которой бурно развиваются микроскопические водоросли, а затем исчезает кислород в воде, гибнут водные животные и образуется огромная масса гниющих остатков, отравляющих не только море, но и атмосферу.

Загрязнение Мирового океана приводит к постепенному снижению первичной биологической продукции. По оценкам ученых, она сократилась к настоящему времени на 10%. Соответственно этому снижается и ежегодный прирост других обитателей моря.

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 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.

Каким можно ожидать ближайшее будущее для Мирового океана, для

важнейших морей?

В целом для Мирового океана ожидается на ближайшие 20 - 25 лет рост его загрязнения в 1,5--3 раза. Соответственно этому будет ухудшаться и экологическая ситуация. Концентрации многих токсических веществ могут достигнуть порогового уровня, затем наступит деградация естественной экосистемы. Ожидается, что первичная биологическая продукция океана может понизиться в ряде крупных районов на 20--30% по сравнению с нынешней.

Сейчас уже ясен путь, который позволит людям избежать экологического тупика. Это безотходные и малоотходные технологии, превращение отходов в полезные ресурсы. Но потребуются десятилетия для воплощения идеи в жизнь.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.Литература

1. Цыганкова. Химия окружающей среды. 1997 г.

2. Рамад Ф. Основы прикладной экологии. 1998 г.

3. Владимиров А.М. Охрана окружающей среды.2000 г.

4. Ревелль П., Ревелль Ч. Среда нашего обитания.1999 г.

5. Шлыгин И.А. Исследование процессов при сбросе отходов в море.1997 г.

bib.convdocs.org

Загрязнение Мирового океана, загрязнение морей и океанов нефтью

Состояние вод. Мирового океана сейчас вызывает большую тревогу. Воды морей и океанов загрязняются преимущественно водами год, с которыми ежегодно в океан попадает более 320 млн т железа, 6,5 млн т фосфора и других. ШКИД дливих веществ. Также очень много вредных веществ в. Мировой океан попадает из атмосферы: 200 тыс. т свинца, 1 млн т цинка, 5 тыс. т ртути и др.. Примерно одна треть минеральных удобрений, попадающих в почву, вымывается из него и реками выносится в моря и океаны, только азота и фосфора таким путем попадает в мировой океан примерно 62 млн т в год. Азот и фосфор вызывают бурное развитие сине-зеленых водорослей и зеленых одноклеточных водорослей, что уже не раз служило причиной так называемых"красных приливов"в. Северном,. Средиземном морях и других акваториях. Эти водоросли, питающихся ф осфорамы и нитратами, обладают способностью быстро размножаться. Они создают на поверхности моря"ковер"толщиной до 2 м, что может покрывать большие площади у побережья. Например, в 1998 году у берегов в. Скандинавии наблюдались огромные пятна таких водорослей - до 45км длины и 10 км шириныростей - до 45км довжини і 10 км ширини.

Бурное развитие таких водорослей сопровождается снижением в морской воде кислорода. Водно - растительный"ковер"действует как пресс, душит все живое. Погибая через 2-3 дня, клетки водорослей опускаются на дно о, где становятся пищей для бактерий, в процессе интенсивного питания начинают употреблять чрезмерное норму кислорода. Это способствует гибели морских организмов, обитающих на дне, от нехватки кислорода. Сами клетки в одоростей содержат ядовитые вещества, губительно действующие на рыбу и другие морские организмські організми.

Очень значительное загрязнение. Мирового океана происходит в мелководной зоне. Но континентальный шельф - это районы, где большинство представителей морской фауны проводят значительную часть своей жизни. К тому же же здесь миллионы рыбаков зарабатывают себе на жизнь, а большое количество людей стремятся провести свои отпускаки.

326 Загрязнение морей и океанов нефтью

В самых вредных загрязнений океана относятся нефть и нефтепродукты. Ежегодно в. Мировой океан попадает 5-Ю млн т этих загрязнений, источниками которых являются морской транспорт и приморские города, береговые сток ки, потери во морского добычи нефти на шельфах и др.. Особую тревогу вызывают аварии крупных танкеров, перевозящих нефть. Аварийные ситуации, литье за ??борт танкерами промывочных и балластных их вод, - все это обуславливает присутствие постоянных полей загрязнения на трассах морских путей. За последние. ЗО лет пробурено около 2000 скважин в. Мировом океане, из них в. Северном море 1000 и тел ькы 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 и. По цвету пленки можно определить ее толщину (Таблица 31вщину(таблиця 3.1).

. Таблица 31. Зависимость цвета пленки от ее толщины

Внешний вид

Толщина

мкм

Количество нефти, л/км2

Едва заметная

0,038

44

Серебристый отблеск

0,76

88

Следы окраски

0,152

176

Ярко окрашенные разводы

0,303

352

Тускляво окрашенные

разводы

1,016

1170

Темно окрашенные разводы

2,032

2310

Нефтяная пленка изменяет состав спектра и интенсивность проникновения в воду света. Пропускание света тонкими пленками сырой нефти составляет: 11-10% (280нм), 60-70% (400нм). Пленка толщиной 30-40 мкм полностью п 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 м, менее устойчивы и характерны для нефти, содержащей поверхностно-активные веществерхнево-активні речовини.

При удалении летучих фракций нефть образует эмульсии, которые могут сохраняться на поверхности, переноситься течением, выбрасываться на берег и оседать на дно. Увеличение нефтяного загрязнения в отдельных районах сви итов океана, таких, например, как средиземноморское и особенно. Северное море, уже является катастрофическим и для флоры и фауны, нарушает тепло - и влагообмен между океаном и атмосферой. Жертвами этого вида загрязнения становятся сотни тысяч морских птиц, тюленей, большое количество рыбы и иін.

uchebnikirus.com