Проблема загрязнения Мирового океана

Говоря о захоронении радиоактивных отходов, нельзя не коснуться проблемы захоронения и других высокотоксичных соединений. Обычно такие соединения сбрасываются в морские и океанские воды в специальных контейнерах. Такие контейнеры делают из прочных материалов, часто бетонными или стальными. Бетон, однако, разрушается, а сталь ржавеет. Землетрясения, случающиеся на дне моря, огромное давление воды и удары о камни и скалы могут разрушить любой контейнер. Правда, предполагается, что потеря отходов из контейнеров будет происходить медленно и отходы будут разбавляться большим количеством воды. Однако уже известно немало примеров быстрого разрушения контейнеров в сравнительно неглубоких водах Ирландского моря, пролива Ла-Манш и Северного моря с самыми пагубными последствиями для фауны и флоры акваторий.

Лишь в последние годы под давлением мировой общественности ученые многих стран Западной Европы и США усиленно ищут безопасные методы захоронения радиоактивных отходов. Так, по сообщениям печати, ученые ФРГ и США предложили в качестве мест захоронения радиоактивных отходов использовать соляные копи. По их мнению, внутри таких копий как раз имеются идеальные условия для захоронения радиоактивных отходов. Это стабильные прочные соляные породы, которые легко выдерживают высокую температуру, связанную с выделением тепла радиоактивными частицами. Кроме того, сухость воздуха способствует длительному хранению контейнеров и гарантирует их от коррозии.

В США в последнее время такие отходы смешиваются с боросиликатным стеклом. Полученная смесь помещается в стальные контейнеры, которые герметизируются и временно хранятся в хранилищах с воздушным охлаждением. А затем их захоранивают в подземных камерах. Однако, как отмечают американские ученые, для стеклования необходимо расплавлять радиоактивные отходы при высоких температурах, а это связано с возможностью утечки радиоактивных веществ. Тепло, выделяемое радиоактивными веществами, также может расплавить стекло.

Борьба с загрязнением вод Мирового океана

Итак, степень загрязнения вод Мирового океана достигла огромных размеров. Долго такое положение продолжаться не может. К этому выводу пришло большинство прогрессивных ученых, занимающихся этой проблемой во всех странах мира. Какие же меры принимают правительства большинства экономически развитых стран, виновных в первую очередь в загрязнении вод Мирового океана?

В настоящее время ученые всех стран интенсивно ищут пути спасения Мирового океана. Причем в ряде случаев, несмотря на колоссальные достижения современной науки, ликвидировать определенные виды химического, а также радиоактивного загрязнения в настоящее время невозможно. Несколько лучше обстоит дело с нефтяным загрязнением.

Уже сегодня существует ряд физико-химических и механических методов удаления нефти, разлившейся в результате аварий танкеров.

Прежде всего, в таких случаях стремятся локализовать аварийный участок, для чего используются специальные плавучие ограждения (бонны), сделанные из поливинилхлоридной пленки. Затем пробуют целый комплекс методов, из которого выбирают сочетание нескольких наиболее эффективных для данного случая. В этот комплекс методов входит: сжигание нефти на локализованных участках; удаление нефти с помощью песка, обработанного особым составом. Нефть прилипает к зернам песка и погружается на дно (так было, например, удалено 100 т нефти с поверхности моря в Кувейте всего за 45 мин).

Поглощение нефти соломой, древесными опилками, различными эмульсиями и другими химикалиями, потопление нефти с помощью гипса, а также ряд других методов.

 В России создан  очень эффективный препарат «ДН-75», который за несколько минут  очищает поверхность моря от  нефтяного загрязнения. Эффективность  его значительно выше аналогичных  шведских и американских препаратов. Особое место в комплексе методов  борьбы с загрязнением морей  нефтью занимают биологические  методы. Это, прежде всего, выведение  и применение микроорганизмов, которые  способны разлагать углеводороды  вплоть до углекислоты и воды.

Однако при крупных авариях, даже применение целого комплекса методов оказывается малоэффективным. Аварии танкеров, груженных нефтью, сброс нефтяных остатков, машинного масла, балластных вод, радиоактивных отходов с судов, работающих на атомных двигателях, сточных вод промышленных и бытовых предприятий— все это продолжает загрязнять воды Мирового океана. Поэтому правительства крупнейших промышленно развитых стран принимают соответствующие меры в этом направлении.

Одна из важных проблем, связанных с предотвращением загрязнения морских вод — проблема переработки или уничтожения разнообразных пластиковых изделий, получивших в последнее время широкое распространение в США и Западной Европе. Известно, что пришедшие в негодность изделия из пластика практически не поддаются естественному разрушению. Американский ученый Карл Суонхолм разработал пластик, изделия из которого саморазрушаются после их использования. Под прямым воздействием солнечного света в этих изделиях, будь это игрушка или детская пеленка, пластиковый мешок или бутылка, начинается процесс разрушения, который довершают насекомые.

 

     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.

 

       Загрязнение подземных вод 
Подземные воды (особенно верхних, неглубоко залегающих, водоносных горизонтов) вслед за другими элементами окружающей среды испытывают загрязняющее влияние хозяйственной деятельности человека. Подземные воды страдают от загрязнений нефтяных промыслов, предприятий горнодобывающей промышленности, полей фильтрации, шламонакопителей и отвалов металлургических заводов, хранилищ химических отходов и удобрений, свалок, животноводческих комплексов, не канализированных населенных пунктов. 
Происходит ухудшение качества воды в результате подтягивания некондиционных природных вод при нарушении режима эксплуатации водозаборов. Площади очагов загрязнения подземных вод достигают сотен квадратных километров. 
В Российской Федерации выявлено около 1200 очагов загрязнения подземных вод, из которых 86% расположены в европейской части. Ухудшение качества воды отмечено в 76 городах и поселках, на 175 водозаборах. Многие подземные источники, особенно обеспечивающие крупные города Центрального, Центрально-Ченоземного, Северо-Кавказского и других районов, сильно истощены, о чем свидетельствует снижение санитарного уровня воды, местами достигающее десятков метров. 
Суммарный расход загрязненных вод на водозаборах составляет 5-6% от общего количества подземных вод, используемых для хозяйственно-питьевого водоснабжения. 
На территории России обнаружено около 500 участков, где подземные воды загрязнены сульфатами, хлоридами, соединениями азота, меди, цинка, свинца, кадмия, ртути, уровни содержания которых в десятки раз превышают ПДК.

 

       Актуальность проблемы загрязнения  водоемов

В настоящее время проблема загрязнения водных объектов (рек, озер, морей, грунтовых вод и т.д.) является наиболее актуальной, потому что всем известно выражение - «вода - это жизнь». Без воды человек не может прожить более трех суток, но, даже понимая всю важность роли воды в его жизни, он все равно продолжает жестко эксплуатировать водные объекты, безвозвратно изменяя их естественный режим сбросами и отходами. 
Вода составляет большую часть любых организмов, как растительных, так и животных, в частности, у человека на её долю приходится 60-80% массы тела. Вода является средой обитания многих организмов, определяет климат и изменение погоды, способствует очищению атмосферы от вредных веществ, растворяет, выщелачивает горные породы и минералы и транспортирует их из одних мест в другие. Для человека вода имеет важное производственное значение: она и транспортный путь, и источник энергии, и сырье для получения продукции, и охладитель двигателей и многое другое. 
Основная масса воды сосредоточена в океанах. Испаряющаяся с его поверхности вода дает живительную влагу естественным и искусственным экосистемам суши. Чем ближе район к океану, тем больше там выпадает осадков. Суша постоянно возвращает воду океану, часть воды испаряется, особенно лесами, часть собирается реками, в которые поступают дождевые и снеговые воды. Обмен влагой между океаном и сушей требует очень большого количества энергии: на это затрачивается до 1/3 того, что Земля получает от Солнца. 
Цикл воды в биосфере до развития цивилизации был равновесным, океан получал от рек столько воды, сколько расходовал при её испарении. Если не менялся климат, то не мелели реки и, не снижался уровень воды в озёрах. С развитием цивилизации этот цикл стал нарушаться, в результате полива сельскохозяйственных культур увеличилось испарение с суши. Реки южных районов обмелели, загрязнение океанов и появление на его поверхности нефтяной плёнки уменьшило количество воды, испаряемой океаном. Всё это ухудшает водоснабжение биосферы. Более частыми становятся засухи, возникают очаги экологических бедствий. 
Кроме того, и сама пресная вода, которая возвращается в океан и другие водоёмы с суши, часто загрязнена. Практически не пригодной для питья стала вода многих рек России. 
Проблема сохранения качества воды является на данный момент самой актуальной. Науке известно более 2,5 тыс. загрязнителей природных вод. Это пагубно влияет на здоровье населения и ведет к гибели рыб, водоплавающих птиц и других животных, а также к гибели растительного мира водоёмов. При этом не только ядовитые химические и нефтяные загрязнения, избыток органических и минеральных веществ, поступающих со смывом удобрений с полей, опасны для водных экосистем. Очень важным аспектом загрязнения водного бассейна Земли является тепловое загрязнение, которое представляет собой сброс подогретой воды с промышленных предприятий и тепловых электростанций в реки и озера. 
Сегодня воды, пригодной для питья, промышленного производства и орошения, не хватает во многих районах мира. Нельзя не обращать внимания на эту проблему, т.к. на следующих поколениях скажутся все последствия антропогенного загрязнения воды. Уже сейчас из-за диоксинового загрязнения водоемов в России ежегодно погибает 20 тыс. человек. Примерно такое же число россиян ежегодно смертельно заболевает раком кожи в результате разрушения озонового слоя в стратосфере. Вследствие проживания в опасно отравленной среде обитания распространяются раковые и другие экологически зависимые заболевания различных органов. У половины новорожденных получивших даже незначительное дополнительное облучение на определенном этапе формирования плода в теле матери, обнаруживаются задержки умственного развития. Следовательно, эту проблему надо решать как можно скорее и радикально пересмотреть проблему очищения промышленных сбросов.

 

 

 

 

 

Самоочищение морей и океанов

Самоочищение  морей и океанов - сложный процесс, при котором происходит разрушение компонентов загрязнения и включения их в общий круговорот веществ. Способность моря перерабатывать углеводороды и другие виды загрязнения небезгранична. В настоящее время многие акватории уже утратили способность к самоочищению. Некоторые заливы и бухты нефть, в больших количествах скопившаяся в донных отложениях, превратила практически в мертвые зоны.

Существует  прямая зависимость между численностью нефтеокисляющих микроорганизмов  и интенсивностью нефтяного загрязнения  морской воды. Самое большое число  микроорганизмов выделялось в районах нефтяного загрязнения, при этом количество бактерий, растущих на нефти, доходит до миллиона на 1 л. Морской воды.

Наряду  с численностью микроорганизмов  в местах постоянного нефтяного  загрязнения растет и видовое  разнообразие. Это, по всей видимости, можно объяснить большой сложностью химического состава нефти, различные компоненты которой могут потребляться только определенными видами микроорганизмов. Связь между численностью и видовым разнообразием микроорганизмов, с одной стороны, и интенсивностью нефтяного загрязнения, с другой - дает основания рассматривать нефтеокисляющие микроорганизмы как индикаторы нефтяного загрязнения.

Микроорганизмы  моря функционируют в составе  сложного микробиоценоза, который реагирует  на чужеродные вещества как на единое целое. Не многие виды организмов способны полностью разложить нефть. Такие формы выделяются из воды редко, и процесс деградации нефти не бывает интенсивным. Смешанное бактериальное «население» более эффективно разрушает нефть и отдельные углеводороды.

К морским  организмам, которые участвуют в  процессах самоочищения, относятся  моллюски. Различают два группы моллюсков. В первую входят мидии, устрицы, гребешок и некоторые другие. Их ротовое  отверстие состоит из двух трубочек (сифонов). Через один сифон всасывается морская вода со всеми взвешенными в ней частицами, которые оседают в специальном аппарате моллюска, а через другой очищенная морская вода поступает обратно в море. Все съедобные частицы усваиваются, а непереваренные крупными комочками выбрасываются наружу. Плотное население мидий на площади 1 кв. м. Фильтрует за сутки до 200 м. куб. воды.

Мидии - один из самых распространенных морских  водных организмов. Крупный моллюск  может пропустить через себя до 70 л. воды в сутки и таким образом  очистить ее от возможных механических примесей и некоторых органических соединений.

Подсчитано, что только в северо-западной части  черного моря мидии профильтровывают за сутки более 100 км куб воды. Подобно  мидии, питаются и другие морские  животные - мшанки, губки, асцидии.

У моллюсков  второй группы раковина или закрученная, овально-кониеской формы (рапаны, литорины), или напоминает колпачок (морское  блюдечко). Ползая по камням, сваям, причалам, растениям, днищам судов, они ежедневно  прочищают огромные заросшие поверхности.

Морские организмы (их поведение и состояние) являются индикаторами нефтяных загрязнений, т.е. они как бы осуществляют биологическое  наблюдение за окружающей средой. Однако морские организмы не только пассивные  регистраторы, но и непосредственные участники процесса естественного самоочищения среды.

Не менее  значительная роль микроорганизмов  в борьбе с пестицидами: накапливая в себе вредные продукты, бактерии сигнализируют о загрязнении  морской среды. Вот почему так  важно выяснить как можно больше таких организмов-индикаторов, получить предельно подробную информацию об их поведении в тех или иных условиях, об их состоянии в зависимости условий окружающей среды. Как выяснилось в последнее время, наиболее действенные в переработке пестицидов макрофиты - водоросли, растущие на небольших глубинах и у берега.

 

   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

       Заключение

В настоящее время использование Мирового океана человеком и хозяйственная деятельность людей вызвали где локальные, а где и глобальные экологические проблемы и нарушения функционирования морских экосистем. В результате деятельности человека исчезли отдельные виды фауны, некоторые другие виды находятся на грани уничтожения. Некоторые области морей подверглись сильному загрязнению, которое кардинально нарушило функционирование местных экосистем. Пестициды обнаруживаются там, где их не применяли, и в организмах, против которых эти пестициды не применяли: в организмах полярных животных, китов, в рыбе. Застройка приморских территорий приводит к уничтожению части прибрежных экосистем, неразрывно связанных с океаном. Рыбные ресурсы океана в последнее время истощаются.

Угрозы, которые несёт экологический кризис Мирового океана, на сегодняшний день понятны всему человечеству: это уменьшение улова рыбы, потеря уникальных мест отдыха людей, общее отравление биосферы и затем людей. И уже начали приниматься реальные меры юридического характера (утверждение природоохранных международных конвенций и соглашений, национальных законодательных актов и контроль над их исполнением), меры по искусственному возобновлению биологических ресурсов морей (марикультура), созданы морские заповедники. Несмотря на браконьерский лов, началось восстановление популяции усатых китов в Мировом океане. Создаются искусственные насыпные острова для застройки.