Загрязнение океана. Экологические последствия для человечества

1. Нефть и нефтепродукты

    Наиболее  вредным химическим загрязнением  является загрязнение нефтяными  продуктами.

    Загрязнение нефтью – опасный фактор, который  влияет на существование мирового океана в целом. Особую опасность представляет загрязнение высокоширотных вод. Из-за низких температур нефтепродукты практически не разлагаются, чем могут нанести значительный вред окружающей среде Арктики.

    Нефтяными пленками охвачены  гигантские территории Тихого и Атлантического океанов, Желтого  моря, акватория между Гавайскими островами и Сан-Франциско и многие другие. Она снижает проникновение солнечного света в толщу воды, тем самым нарушая обмен энергией между океаном и атмосферой.

    Практически вся территория побережья Италии загрязнена отходами нефтеперерабатывающих заводов и промышленных предприятий.

    Наибольшую  опасность вызывает участок между Эльбой и Темзой. Ежегодно через этот район проходит более полумиллиарда тонн сырой нефти и нефтепродуктов. Почти 50% всех аварий и столкновений судов происходит в этом месте.

    18 марта 1967 года на побережье Корнуолла разбился танкер «Торри Кэньон».

    Для уничтожения нефти, разлившейся  в море, были применены диспергаторы (химические соединения разделяющие  слой нефти на отдельные капли). Авария погубила мелких обитателей побережья, от склеивания перьев погибли тысячи птиц.

    Только, спустя несколько лет фауна начала восстанавливаться. В местах, где  применяли диспергаторы – до восстановления природы прошли десятки лет. На практике оказалось, что противоядие хуже яда.

    Что происходит с нефтью, попавшей в океан, невозможно описать во всех подробностях.

    Если  выброс происходит близ берега, страдает прибрежная флора и фауна. Когда  нефть проливается в открытое море, значительная масса нефти может  вообще исчезнуть, не дойдя до берега. К примеру, в упоминавшейся катастрофе «Торри Кэньон» из 120 тысяч тонн нефти попавшей в море, 70 тысяч тонн поглотили воды, и около 50 – 60 тысяч тонн было уничтожено благодаря быстро принятым мерам.

    У берегов Калифорнии, в проливе  Санта – Барбара долгое время  из трещин в морском дне ежегодно просачивается в море около 3 тысяч  тонн нефти. При этом загрязнения  прибрежной территории не наблюдается. 

    К большому росту танкерного флота  растущее потребление нефтепродуктов. С этим связано увеличение грузоподъемности танкеров, достигающих полумиллиона тонн. Хотя это и считается значительным достижением инженерии, в то же время представляет большую угрозу.

    Ученые  подсчитали, что 200 тысяч тонн нефти  достаточно, для того, чтобы превратить Балтийское море в биологическую пустыню.   

2. Пестициды

    Современное сельское хозяйство немыслимо без  применения пестицидов.

    Пестициды – это группа искусственно созданных  веществ, направленных на борьбу с вредителями  и болезнями растений.

    В течение столетий человечество изобретает различные способы борьбы с вредителями  и сорняками. Разница лишь в том, что если раньше прибегали севообороту, осушению болот, прополке, ловушкам и  сеткам, то сейчас эту проблему решают с помощью пестицидов.

    Пестициды подразделяются на группы:

1. Фунгициды – для борьбы с бактериями и болезнями растений;
2. Инсектициды – для уничтожения вредных насекомых;
3. Гербициды – для борьбы против сорняков.

    Фунгициды – неорганические вещества, в состав которых входит медь, сера или ртуть. Сера стала первым эффективным фунгицидом, используемым до сих пор. В основном для уничтожения мучнистой росы.

    Широкое распространение получили синтетические  органические фунгициды, такие как  дитиокарбаматы, используемые для борьбы с грибками и плесенью.

    Хлорорганические  инсектициды образуются путем хлорирования гетероциклических и ароматических жидких углеводородов. К ним относятся ДДТ и его производные.

    Период  полураспада этих веществ может  достигать десятков лет. Они устойчивы  к биодеградации.

    В водной среде встречаться полихлорбифенилы – производные ДДТ без алифатической  части. Их попадание в окружающую среду связано с выбросами  промышленных сточных вод сжиганием  на свалках твердых отходов. Впоследствии они вместе с атмосферными осадками выпадают во всех районах нашей планеты.   

    Гербициды – это химические вещества, применяемые  для уничтожения растительности. По характеру действия они делятся  на:

1. Гербициды сплошного действия – убивающие все виды растений;
2. Гербициды избирательного действия – уничтожающие одни виды растений, не повреждая другие.

    Первый  вид, применяется для уничтожения  растительности на промышленных территориях, аэродромах, железных дорогах и прочих.

    Второй, именуемый еще химической прополкой, применяется для защиты культурных растений от сорняков.

    Существует  более 1000 соединений с гербицидными свойствами. Их изготавливают в виде растворов или порошков, растворимых  в воде. Способ применения – опрыскивание с помощью наземных и воздушных  опрыскивателей.

    Обычно, химические методы борьбы с сорняками применяются в сочетании с агротехническими методами.  

3. Тяжелые металлы

    Тяжелые металлы – это группа химических элементов со свойствами металлов и  значительным атомным весом или  плотностью. В категории тяжелых  металлов учитываются не только химические и физические свойства элемента, но и его биологическая активность и токсичность.

    Железо, медь, цинк, являясь тяжелыми металлами, участвуют в биологических процессах. С одной стороны, в определенных количествах они необходимы для  функционирования растений, животных и человека. С другой, тяжелые металлы способны накапливаться в тканях, вызывая ряд заболеваний, тем самым оказывая вредное воздействие на организм человека.

    Свинец  и ртуть, не имеют полезных свойств  в биологических процессах, поэтому относятся к группе токсичных металлов.

    Среди загрязняющих веществ тяжелые металлы  и их соединения отличаются высокой  токсичностью, способностью к накоплению в живых организмах.

    Тяжелые металлы широко применяются в  промышленных целях. Поэтому их содержание в промышленных сточных водах, не смотря на очистные сооружения, довольно высоко. Они поступают в окружающую среду с бытовыми стоками, пылью и дымом предприятий и фабрик.

    Тяжелые металлы попадают в океан не только со сточными водами, но и через атмосферу, с захоронениями отходов в мировом океане.

    Для морских процессов наибольшую опасность  представляют ртуть, свинец и кадмий.

    Примерно  половина годовой добычи ртути попадает в океан. Некоторые бактерии перерабатывают токсичные хлориды ртути в  еще более токсичную метилртуть.

    Соединения  ртути высокотоксичные, особенно для организма человека.

    Свинец, содержится во всех компонентах окружающей среды: в атмосфере, горных породах, почве, живых организмах. Через атмосферу в океан ежегодно поступает 20 – 30 тысяч тонн свинца.

    В организм человека свинец поступает  как с пищей и водой, так  и с кислородом.

    Кадмий  является редким и рассеянным элементом. В окружающую среду поступает  в результате смыва почв, выветривания медных руд.

    В организме человека кадмий содержится в микроскопических дозах. При его накоплении происходит поражение нервной системы, нарушается фосфорно-кальциевый обмен. Отравление может привести к анемии и разрушению костей. 

4. Сброс отходов в море

с целью захоронения (дампинг)

    Многие  государства производят морские захоронения различных отходов. К ним относятся буровой шлак, строительный мусор, взрывчатые и химические вещества, радиоактивные отходы. Поводом к этому послужила способность океана переработать большие количества органических и неорганических веществ без особого ущерба для себя.

    Дампинг рассматривают как вынужденную  меру. При сбросе отходов, загрязняющие частицы меняют качество воды, увеличивается мутность воды.

    В случае образования пленок на поверхности  воды, нарушается газообмен между водой и воздушным пространством. Загрязняющие вещества могут накапливаться в организмах рыб и тем самым оказывать токсическое воздействие на них. У моллюсков и ракообразных наблюдается замедление роста, изменяется их видовой состав.

    С началом активного развития атомной энергетики ряд стран начал сброс радиоактивных отходов в море с целью захоронения.

    Захоронения РАО в открытых морях регулируется Лондонской конвенцией. Советский Союз присоединился к конвенции в 1975 году.

    С 29 января 1976 года конвенция вступила в силу для СССР. Но, не смотря на это, все равно встречались единичные случаи затопления радиоактивных веществ.

    Начиная с 1959 года, Северный флот регулярно  производил захоронения радиоактивных  отходов в Баренцевом и Карском  морях. По последним данным суммарная активность всех радиоактивных веществ, находящихся в этих морях составляет 38450 Тбк.

    Для определения допустимого объема сбросов в море, следует проводить  расчеты всех опасных элементов, входящих в их состав.  

    Тепловое  загрязнение

    Резкое повышение температуры воды опасно для жизни водных обитателей. Для каждого вида существует оптимальная температурная среда.

    Способность живых организмов к адаптации  не имеет определенных пределов.

    В естественных условиях при постепенном  понижении или повышении температуры водные организмы поэтапно приспосабливаются к этим изменениям.

    В результате сброса в водоем горячих  стоков с промышленных предприятий, температура воды резко поднимается. Времени для акклиматизации не достаточно, поэтому организмы получают тепловой шок и погибают.

    Тепловой  шок – это крайний результат  теплового загрязнения.

    Сброс нагретых сточных вод может стать  причиной изменения процессов обмена веществ.

    Закон Ван Хоффа гласит, что скорость химической реакции удваивается  с увеличением температуры на каждые 10 градусов по Цельсию.

    Температура тела хладнокровных существ зависит  от температуры окружающей водной среды. Поэтому при повышении температуры  воды у них возрастает скорость обмена веществ, что приводит к увеличению потребления кислорода. Но, в то же время, при повышении температуры воды, содержание в ней кислорода уменьшается. Недостача кислорода вызывает физиологический стресс и впоследствии, смерть.

    Искусственный подогрев воды изменяет поведение рыб, может вызвать несвоевременный нерест, нарушая их миграцию.

    Повышение температуры воды может изменить структуру подводной растительности.

    Помимо  этого, электростанции могут оказывать  физическое влияние на морских обитателей. Используемая для охлаждения, соленая  вода приводит к коррозии на металлических поверхностях, высвобождая ионы металлов. Моллюски накапливают их в таких консистенциях , что становятся опасными при использовании их пищу.