Файл: География. Загрязнение мирового океана.doc

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 анионактивные, катионактивные, амфотерные и неионогенные. Последние не образуют ионов в воде. Наиболее распространенными среди СПАВ являются анионактивные 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 тектонически - 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 28000 жертв болезни Миномата, причиной которой послужили отходы предприятий по производству хлорвинила и ацетальдегида, на которых в качестве катализатора использовалась хлористая ртуть¹⁵. 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)*10³ т. свинца в год. 

2.2. Сброс отходов в море с целью захоронения

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 гидробионтов 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 выбросами 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. 

2.3. 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.

2.4. Радиоактивное загрязнение вод Мирового океана

В Мировой океан радиоактивные осадки попадают тремя путями: во-первых, из атмосферы в результате ядерных испытаний; во-вторых, при сбросе радиоактивных вод и радиоактивных веществ с предприятий атомной промышленности и атомных электростанций и, наконец, в результате аварий судов, работающих на атомных двигателях, а также сброса радиоактивных отходов судовых реакторов.

После заключения в 1963 г. договора о запрещении испытаний ядерного оружия в атмосфере, в космическом пространстве и под водой опасность радиоактивного загрязнения вод Мирового океана уменьшилась в несколько раз.

Опасность ядерных испытаний на земле и в атмосфере заключается, прежде всего, в быстром переносе радиоактивных частиц воздушными течениями на колоссальные расстояния. Так, после испытания французской атомной бомбы в Сахаре (13 февраля 1960 г.) понадобилось всего два дня, чтобы радиоактивные частицы достигли побережья Индии, а через три дня они оказались в Японии¹⁶. Кроме того, необходимо отметить исключительную «живучесть» радиоактивных частиц (особенно при испытаниях над поверхностью земли). Попадая в высокие слои стратосферы, радиоактивные частицы затем способны выпадать в виде «радиоактивных» дождей через многие месяцы после ядерных взрывов, иногда за несколько тысяч километров от места испытания.

Стойкость радиоактивных веществ к разрушению и распаду способствует переносу морскими течениями зараженных рыб, планктона и других животных и растительных организмов на многие сотни и тысячи километров также в течение весьма длительного времени. Так, тунцы с признаками радиоактивности через 6—8 месяцев после взрыва в атолле Бикини достигли берегов Японии, проделав путь в 3—4 тыс. миль. Кроме того, выяснилось, что подавляющее большинство стронция-90 не впитывается морскими грунтами, и он весь держится в толще воды. А икра рыб отличается высокой чувствительностью даже на небольшие концентрации стронция-90. Более того, многие растительные организмы и некоторые породы рыб способны аккумулировать радиоактивные вещества, увеличивая их содержание в 20 — 30 раз против окружающей водной среды, представляя исключительную опасность для заражения людей.

По мере развития атомной промышленности, атомной энергетики во все возрастающих размерах осуществляется сброс радиоактивных отходов в реки, озера и моря. Причем, к сожалению, до последнего времени не существовало единых правил захоронения радиоактивных веществ в водах Мирового океана. Чаще всего считалось, что если захоронение радиоактивных веществ происходит в глубинных водах морей и океанов, то это гарантирует безопасность их хранения на срок в несколько сот лет, т.е. на такой период, в течение которого они постепенно, растворившись в воде, станут безопасными. Между тем в последнее время установлено, что обновление глубинных вод морей и океанов происходит за период менее 100 лет, т. е. за такой срок, в течение которого радиоактивные отходы не теряют своих вредных свойств. Также было установлено, что радиоактивные воды, находящиеся в поверхностных слоях, проникают на глубину в несколько километров. Таким образом, вертикальное перемещение п перемешивание водных масс не может гарантировать безопасности захоронения в водах Мирового океана радиоактивных веществ.