Министерство
сельского хозяйства и продовольствия
Республики Беларусь.
УО
«Белорусский Государственный Аграрный
Технический Университет»
Реферат
на тему:
«Загрязнение
мирового океана»
Выполнила
студентка ФПУ
2 курса 71эи группы
Жвирбля Светлана
Минск 2010
Нефть
и нефтепродукты
Нефть
представляет собой вязкую маслянистую
жидкость, имеющую темно-коричневый
цвет и обладающую слабой флуоресценцией.
Нефть и нефтепродукты являются
наиболее распространенными загрязняющими
веществами в Мировом океане.
К началу 80-х годов в океан
ежегодно поступало около 16 млн.т.
нефти, что составляло 10,23% 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 долей загрязнения
на трассах морских путей. За
последние 130 лет, начиная с
1964 года, пробурено около 12000 скважин
в Мировом океане, из них только
в Северном море 11000 и 1350 промышленных
скважин оборудовано. Из-за незначительных
утечек ежегодно теряется 10,1 млн.т.
нефти. Большие массы нефти
поступают в моря по рекам,
с бытовыми и ливневыми стоками.
Объем загрязнений из этого
источника составляет 12,0 млн.т./год.
Со стоками промышленности ежегодно
попадает 10,5 1млн.т. нефти. Попадая
в морскую среду, нефть сначала
растекается в виде пленки, образуя
слои различной мощности. Нефтяная
пленка изменяет состав спектра
и интенсивность проникновения
в воду света. Пропускание света
тонкими пленками сырой нефти
составляет 10% (280 нм), 70% (400нм). Пленка
толщиной 40 мкм 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
10,5 мкм, менее устойчивы и характерны
для нефти, содержащей 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
15 млн.т. пестицидов поступает на мировой
рынок. Около 11,5 млн.т. этих веществ уже
вошло в состав наземных и морских экосистем
водным путем. Промышленное производство
пестицидов сопровождается появлением
большого количества побочных продуктов,
загрязняющих сточные воды. В водной среде
чаще других встречаются представители
инсектицидов, фунгицидов и гербицидов.
Синтезированные инсектициды делятся
на три основных группы: хлорорганические,
фосфорорганические и карбонаты. Хлорорганические
инсектициды получают путем хлорирования
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 1210 гомологов и изомеров.
За последние 140 лет использовано более
11,2 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 Земного шара. Так в пробах
снега, взятых в Антарктиде, содержание
ПБХ составило 1 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 15% 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)
обнаружено 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 13,5 1тыс.т. ртути.
В составе атмосферной пыли содержится
около 112 тыс.т. ртути, причем значительная
часть антропогенного происхождения.
Около половины годового промышленного
производства этого металла (1910 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 метилртуть. Заражение
морепродуктов неоднократно приводило
к ртутному отравлению прибрежного населения.
К 1977 году насчитывалось 12800 жертв 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.
Свинец типичный рассеянный элемент,
содержащийся во всех компонентах окружающей
среды: в горных породах, почвах, природных
водах, атмосфере, живых организмах. Наконец,
свинец, 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
12030 т. свинца в год.
Сброс
отходов в море с целью
захоронения (дампинг)
Многие страны,
имеющие выход к морю, производят
морское захоронение различных
материалов и веществ, в частности
грунта, вынутого при дноуглубительных
работах, бурового шлака, отходов промышленности,
строительного мусора, твердых отходов,
взрывчатых и химических веществ, радиоактивных
отходов. 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) 40% органических веществ;
10,56% азота; 10,44% фосфора; 10,155% цинка; 10,085%
свинца; 10 % ртути; 10,001% кадмия. Во время
сброса при 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 часто приводит к быстрому расходованию
кислорода в воде и нередко 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 гидробионтов и оказывать
токсическое воздействие на них. Сброс
материалов дампинга на дно и длительная
повышенная мутность придонной 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 16 градусов Цельсия.
Площадь пятен нагретых вод в
прибрежных районах может достигать
130 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,
а длительное действие загрязняющих веществ
приводит к упрощению экосистемы.