Океан и его ресурсы

Синтетические поверхностно-активные вещества

Детергенты (СПАВ) относятся к обширной группе веществ, которые понижают поверхностное натяжение воды. Они являются составляющими синтетических моющих средств (CMC), широко применяемых в быту и промышленности. Вместе со сточными водами СПАВ попадают в материковые воды и морскую среду. CMC 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, катионоак-тивные, амфотеркые 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 применяются в составе пестицидов.

Канцерогены

Канцерогенные вещества — это химически однородные соединения, проявляющие трансформирующую активность и способность порождать 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, в особенности, полициклические ароматические углеводороды (ПАУ). Максимальное количество ПАУ в современных донных осадках Мирового океана i более 100 мкг/км массы сухого вещества) найдено в тектонически активных зонах^ которые подвержены глубинному термическому воздействию. Основные антропогенные источники ПАУ — это пиролиз органических веществ при сжигании различных материалов, древесины и топлива. Тяжелые металлы (ртуть, свинец, кадмий, цинк,медь,мъшъяк)отиосятся к числу распространенных и весьма токсичных загрязняющих веществ. Они широко применяются в различных промышленных производствах, поэтому, несмотря на очистные мероприятия, содержание соединений Тяжелых металлов в промышленных сточных водах довольно высокое. Большие массы этих соединений поступают в океан через атмосферу. Для морских биоценозов наиболее опасными являются 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 12 тыс. т ртути, 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 увеличивается. При этом некоторые бактерии переводят хлориды в высокотоксичную метилртуть. Заражение морепродуктов неоднократно приводило к ртутному отравлению прибрежного населения. К1977 году насчитывалось 2800 жертв болезни Минамата, причиной стали отходы предприятий по производству хлорвинила и ацетальдегида, на которых в качестве катализатдра использовалась хлористая ртуть Недостаточно очищенные сточные воды предприятий попадали в залив Минамата. Свинец — типичный рассеянны* элемент, содержащийся во всех компонентах окружающей среды: в горных породах, почзах, 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.

Сброс отходов в море с целью захоронения (дампинг)

Многие страны, которые имеют выход к морю, совершают 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, попадающих, в Мировой океан. Основанием для дампинга в море служит возможность морской среды перерабатывать большое количество органических и неорганических веществ без особого ущерба для воды. Однако эта способность не может быть беспредельной. Поэтому дампинг рассматривается Как вынужденная мера. В шлаках промышленных производств находятся разнообразные органические вещества и соединения тяжелых металлов. Бытовой мусор в среднем содержит (па массу сухого вещества) 32—40% органических веществ; 0,56% азота; 0,44% фосфора. 0,155% цинка; 0,085% свинца; 0,001% ртути; 0,001% кадмия. Во время сброса и прохождения материала сквозь столб воды часть загрязняющих веществ переходит в раствор, изменяя качество воды, другая сорбируется частицами взвеси и переходит в донные отложения. Одновременно увеличивается мутность воды. Наличие органических веществ часто приводит к быстрому расходованию кислорода в воде и нередко к его полному исчезновению, растворению взвесей, накоплению метал-лов 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, попадающие 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 приводят 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, 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 появляется в  результате сброса нагретых сточных  вод электростанциями и некоторыми промышленными производствами. Сброс нагретых вод во многих случаях становится причиной повышения 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 поверхностного и донного слоев. Растворимость кислорода снижается, а потребление его возрастает, поскольку с ростом температуры увеличивается активность аэробных бактерий, разлагающих органическое вещество. Увеличивается видовое разнообразие фитопланктона и всей флоры водорослей.