>

Экологические проблемы мирового океана и истощение ресурсов пресной воды. Мировой океан: проблемы

Проблема Мирового океана -- это проблема будущего всей цивилизации, так как от того, насколько разумно человечество их разрешит, зависит и его будущее. Решение этих проблем требует согласованных международных мер по координации использования океана. В последние годы принят ряд международных соглашений, ограничивающих загрязнение вод океана. Однако экономические проблемы его настолько остры, что необходимо переходить к более кардинальным мерам, так как гибель Мирового океана неминуемо приведет к гибели всей планеты.

В ряде случаев, несмотря на колоссальные достижения современной науки, ликвидировать определенные виды химического, а также радиоактивного загрязнений в настоящее время невозможно.

Конечно, лучше бы с самого начала не загрязнять реки и озера. А для этого нужны мощные очистительные сооружения, когда в свою очередь необходимо централизация система канализации. Нужны отстойники для дождевой воды, собираемой с улиц. В очистительных сооружениях часто используют ил, которые после отработки идет на удобрения - это 2 ступень, 1 ступень механическая очистка, фильтрование.

3ступень - химическая очистка. Применяется там, где остатки загрязнений в сточных водах, сбрасываемых с фабрик и заводов, все еще опасны для жизни человека и природы. Предприятия, организации, деятельность которых влияет на состояние вод, обязаны проводить согласованные с органамипо регулированию использования и охране вод, органами, осуществляющими государственный санитарный надзор, охрану рыбных запасов.

Средства на очистку сточных вод не необходимо собирать непосредственно со всех “загрязнителей” пропорционально нажитому вреду.

Значение охраны воды поддерживает “Водная партия”, принятая в мае 1976 г.европейскими странами:

  • 1. Без воды нет жизни. Вода - ценный абсолютно необходимый человеку ресурс;
  • 2. Запасы хорошей воды не бесконечны. Поэтому охрана экологии там, где это возможно, умножение, становятся всё более важным делом;
  • 3. Загрязняя воду, человек вредит себе и всем живым организмам;
  • 4. Качество воды должно соответствовать санитарным нормам и допускать её использование;
  • 5. Использованную воду необходимо возвращать в водоёмы в таком состоянии, в котором не может помешать её дальнейшему использованию для общественных, индивидуальных нужд;
  • 6. Значительную роль в сохранении водных запасов играет растительный покров, особенно лес;
  • 7. Водные ресурсы необходимо учитывать и регистрировать;
  • 8. Целесообразность использования вод должны регулировать соответственные органы;
  • 9. Для охраны водных ресурсов необходимы усиленные научные исследования, подготовка специалистов и разъяснительная работа среди населения;
  • 10. Каждый из нас обязан ради блага всех расходовать воду экономно и с толком;
  • 11. Управление водными ресурсами должно основываться не столь на административных и политических границах, сколько на естественных границах водосборных бассейнов;
  • 12. Вода не знает границ, поэтому в её охране и использовании необходимо международное сотрудничество.

Проблема очистки промышленных стоков и подготовки воды для технических и хозяйственно-питьевых целей с каждым годом приобретает все большее значение. Сложности очистки сказана с чрезвычайным разнообразием примеси в стоках, количество и состав которых постоянно изменяется в следствие появления новых производств и изменение технологии существующих.В настоящее время метод очистки сточных вод активным илом является наиболее универсальным и широко применяемым при обработке стоков. Использование технического кислорода, высокоактивных симбиотических иловых культур, стимуляторов биохимического окисления, различного рода усовершенствованных конструкций аэротенков, аэрационного оборудования и систем отделения активного ила позволило в несколько раз повысить производительность метода биологической очистки. Значительные резервы скрыты также в области интенсификации массообмена. Проблема биологической очистки стоков приобретает возрастающее народнохозяйственное значение.

Методы очистки сточных вод.

Методы очистки сточных вод можно разделить на механические, химические, физико-химические и биологические. Когда же они применяются вместе, то метод очистки и обезвреживания сточных вод называется комбинированным. Применение того или иного метода в каждом конкретном случае определяется характером загрязнения и степенью вредности примесей.

Из физико-химических следует отметить метод элекроимпульного обеззараживания и доочистки, полностью исключающий хлорирование. Очищенные сточные воды также доочищают с помощью ультразвука и озона.

Сущность механического метода состоит в том, что из сточных вод путем отстаивания и фильтрации удаляются до 60-75% механических примесей..

При использовании механического способа очистки происходит освобождение сточных вод от нерастворённых взвешенных веществ..

Один из минусов этого метода, заключается в том, что не происходит очистка воды от растворённых органических загрязнений. Поэтому сооружения механической очистки (отстойники, песколовки, решётки и сита), чаще всего являются предварительной ступенью перед биологической очисткой.

Химический метод.Способ очистки сточных вод основан на применении различных реагентов, которые переводят растворённые примеси в твердое нерастворимое состояние. Далее происходит осаждение этих веществ. Но не следует упускать из внимания то, что используемые реактивы стоят довольно дорого, и кроме того, требуется соблюдать их точную дозировку. Этот метод, в основном, применяют для очистки производственных сточных вод.

Также следует учитывать то, что ни механический, ни химический методы очистки не решают основной вопрос -- утилизацию отходов!

Поэтому наиболее эффективным в настоящее время является биологический метод очистки сточных вод.

Биологическая очистка сточных вод представляет собой результат функционирования системы активный ил - сточная вода, характеризуемой наличием сложной многоуровневой структуры. Биологическое окисление составляющее основу этого процесса, является следствием протекания большого комплекса взаимосвязанных процессов различной сложности: от элементных актов обмена электронов до сложных взаимодействий биоценоза с внешней средой. Результаты исследований показывают, что характерной особенностью сложных многовидовых популяций, к которым относятся и активный ил, является установление в системе динамического равновесия, которое достигается сложением множества относительно небольших отклонений активности и численности отдельных видов в ту или иную сторону от их среднего уровня.

Обеззараживание сточных вод производится с целью уничтожения содержащихся в них патогенных микроорганизмов и устранения опасности заражения водоема этими микробами при спуске в него очищенных сточных вод.

Наиболее распространенным методом обеззараживания является хлорирование. В настоящее время на малых очистных станциях применяется несколько типов установок для приготовления дозирования растворов, содержащих активный хлор. К первому типу относятся установки по хлорированию воды хлорной известью или порошкообразными гипохлоритами. Принцип их действия сводится к приготовлению раствора требуемой концентрации и последующей подачей его в воду. Ко второму типу относятся установки, которые позволяют получить обеззараживающие хлорпродукты из исходного сырья - поваренной соли - непосредственно на месте потребления. Такими установками являются электролизеры, предназначенные для приготовления электролитического гипохлоританатрия. К третьему типу относятся установки, позволяющие осуществлять обеззараживание воды путем его прямого электролиза. Этот метод безреагентный, поскольку обеззараживающие продукты образуются за счет электролитического разложения хлоридов, находящихся в самой обрабатываемой воде.

Наиболее серьезной проблемой морей и океанов в нашем столетии является загрязнение нефтью, последствия которого губительны для всей жизни на Земле.

Методы очистки вод Мирового океана от нефти:

  • · локализация участка (с помощью плавающих ограждений - бонов)
  • · сжигание на локализованных участках
  • · удаление с помощью песка, обработанного особым составом

в результате чего нефть прилипает к зернам песка и опускается на дно.

  • · поглощение нефти соломой, опилками, эмульсиями, диспергаторами, с помощью гипса
  • · ряд биологических методов

Применение микроорганизмов, которые способны разлагать углеводороды вплоть до углекислоты и воды.

· использование специальных судов, оснащенных установками для сбора нефти с поверхности моря.

Созданы специальные суда малых размеров, которые доставляются самолетами к месту аварии танкеров. Каждое такое судно может всасывать до 1,5 тыс. л нефтеводяной смеси, отделяя свыше 90 % нефти и закачивая ее в специальные плавучие емкости, буксируемые затем к берегу.

· предусмотрены нормы безопасности при строительстве танкеров, при организации систем транспортировки, передвижения в бухтах.

Но все они страдают недостатком - расплывчатые формулировки позволяют частным компаниям их обходить. Кроме береговой охраны некому следить за соблюдением этих законов.

Поэтому в 1954 году в Лондоне прошла международная конференция, ставившаяся целью выработать согласованные действия по охране морской среды от загрязнения нефтью. На ней была принята конвенция, определяющая обязанности государств в этой области. Позже в 1958 году в Женеве были приняты еще четыре документа: об открытом море, о территориальном море и прилежащей зоне, о континентальном шельфе, о рыболовстве и охране живых ресурсов моря. Эти конвенции юридически закрепили принципы и нормы морского права. Они обязывали каждую страну разработать и ввести в действие законы, запрещающие загрязнять морскую среду нефтью, радиоотходами и другими вредными веществами. Прошедшая в 1973 году в Лондоне конференция приняла документы по предотвращению загрязнения с судов. Согласно принятой конвенции, каждое судно должно иметь сертификат - свидетельство о том, что корпус, механизмы и прочая оснастка находятся в исправном положении и не наносят ущерб морю. Соответствие сертификатам проверяется инспекцией при заходе в порт.

Запрещен слив нефтесодержащих вод с танкеров, все сбросы с них должны выкачиваться только на береговые приемные пункты. Для очистки и обеззараживания судовых сточных вод, в том числе хозяйственно-бытовых, созданы электрохимические установки. Институт океанологии РАН разработал эмульсионный метод очистки морских танкеров, полностью исключающий попадание нефти в акваторию. Он заключатся в добавлении к промывной воде нескольких поверхностно-активных веществ (препарат МЛ), что позволяет осуществить на самом судне очистку без сброса загрязненной воды или остатков нефти, которую можно впоследствии регенерировать для дальнейшего использования. С каждого танкера удается отмыть до 300 т нефти.

В целях предотвращения утечек нефти совершенствуются конструкции нефтеналивных судов. Многие современные танкеры имеют двойное дно. При повреждении одного из них нефть не выльется, ее задержит вторая оболочка.

Капитаны судов обязаны фиксировать в специальных журналах сведения обо всех грузовых операциях с нефтью и нефтепродуктами, отмечать место и время сдачи или слива с судна загрязненных сточных вод.

Для систематической очистки акваторий от случайных разливов применяются плавучие нефтесборщики и боковые заграждения. Также в целях предотвращения растекания нефти используются физико-химические методы.

Создан препарат пенопластовой группы, который при соприкосновении с нефтяным пятном полностью его обволакивает. После отжима пенопласт может использоваться вторично в качестве сорбента. Такие препараты очень удобны из-за простоты применения и невысокой стоимости, однако их массовое производство пока не налажено. Также существуют сорбирующие средства на основе растительных, минеральных и синтетических веществ. Некоторые из них могут собирать до 90% разлитой нефти. Главное требование, которое к ним предъявляется, - это непотопляемость.

После сбора нефти сорбентами или механическими средствами на поверхности воды всегда остается тонкая пленка, которую можно удалить путем разбрызгивания разлагающих ее химических препаратов. Но при этом эти вещества должны быть биологически безопасны.

В Японии создана и апробирована уникальная технология, с помощью которой можно в короткие сроки ликвидировать гигантское пятно. Корпорация «Кансай санге» выпустила реактив ASWW, основной компонент которого - специально обработанная рисовая шелуха. Распыленный по поверхности, препарат в течение получаса всасывает в себя выброс и превращается в густую массу, которую можно стащить простой сетью.

Оригинальный способ очистки продемонстрирован американскими учеными в Атлантическом океане. Под нефтяную пленку на определенную глубину опускается керамическая пластинка. К ней подсоединяется акустическая пластинка. Под действием вибрации сначала скапливается толстым слоем над местом, где установлена пластинка, а затем смешивается с водой и начинает фонтанировать. Электрический ток, подведенный к пластинке, поджигает фонтан, и нефть полностью сгорает.

Владельцы средств водного транспорта, трубопроводов, плавучих и других сооружений на водных объектах, лесосплавляющие организации, а также другие предприятия обязаны не допускать загрязнения и засорения водвследствие потерь масел, древесины, химических, нефтяных и иных продуктов.

С 1993 года был запрещен сброс жидких радиоактивных отходов (ЖРО), но число их неуклонно растет. Поэтому в целях защиты окружающей среды в 90-е годы стали разрабатываться проекты очистки ЖРО.

В 1996 году представители японских, американских и российских фирм подписали контракт на создание установки по переработке ЖРО, скопившихся на Дальнем Востоке России. На реализацию проекта правительство Японии выделило 25,2 млн. долларов.

В целях поддержания благоприятного водного режима рек, озёр, водохранилищ, подземных вод и других водных объектов, для предупреждения водной эрозии почв, заиления водоёмов проводятся противоэрозионные гидротехнические мероприятия.

Однако, несмотря на некоторые успехи в поиске эффективных средств, ликвидирующих загрязнения, о решении проблемы говорить рано. Только внедрением новых методик очисток акваторий невозможно обеспечить чистоту морей и океанов. Центральная задача, которую необходимо решать всем странам сообща, - предотвращение загрязнения.

Проблема загрязнения Мирового океана - одна из самых острых и актуальных на сегодняшний день. Возможно ли решить её в современных условиях?

Океан, как известно, - это начало начал, основа всего живого на нашей планете. Ведь именно в нём зародились первые живые организмы в нашей геологической истории. Мировой океан занимает свыше 70% поверхности планеты. Кроме того, в нём содержится около 95% всей воды. Вот почему загрязнение вод Мирового океана настолько опасно для географической оболочки планеты. И сегодня эта проблема всё более обостряется.

Мировой океан - водная оболочка планеты

Океан - это единое и целостное водное пространство Земли, омывающее материковую сушу. Сам термин имеет латинские (либо греческие) корни: "oceanus". Общая площадь Мирового океана - 361 миллион квадратных километров, что составляет примерно 71% всей поверхности нашей планеты. Принято считать, что он состоит из водных масс - сравнительно крупных объемов воды, каждый из которых отличается своими физико-химическими свойствами.

В структуре Мирового океана можно выделить:

  • океаны (всего их 5, согласно Международной гидрографической организации: Тихий, Атлантический, Индийский, Северный Ледовитый и Южный, который выделяют с 2000 года);
  • моря (согласно принятой классификации, существуют внутренние, межостровные, межматериковые и окраинные);
  • заливы и бухты;
  • проливы;
  • лиманы.

Загрязнение океана - важная экологическая проблема XXI века

Ежедневно в грунты и поверхностные воды попадают различные химические вещества. Это происходит в результате функционирования тысяч промышленных предприятий, которые работают по всей планете. Это нефть и нефтепродукты, бензин, пестициды, удобрения, нитраты, ртуть и прочие вредные соединения. Все они, как правило, попадают в океан. Там эти вещества откладываются и накапливаются в огромных количествах.

Загрязнение Мирового океана - это процесс, который связан с поступлением в его акватории вредных веществ антропогенного происхождения. Из-за чего ухудшается качество морской воды, а также наносится ощутимый вред всем обитателям Океана.

Известно, что каждый год только в результате природных процессов в моря поступает около 25 миллионов тонн железа, 350 тысяч тонн цинка и меди, 180 тысяч тонн свинца. Всё это, к тому же, в разы усугубляется антропогенным влиянием.

Самым опасным на сегодня загрязнителем океана является нефть. От пяти до десяти миллионов ее тонн ежегодно выливается в морские воды планеты. К счастью, благодаря современному уровню спутниковых технологий, нарушителей удается вычислять и наказывать. Однако проблема загрязнения Мирового океана остается едва ли не самой острой в современном природопользовании. И её решение требует консолидации сил всего мирового сообщества.

Причины загрязнения Мирового океана

Почему же загрязняется океан? В чем причины этих печальных процессов? Они кроются в первую очередь в нерациональном, а местами даже агрессивном, поведении человека в сфере природопользования. Люди не понимают (или же не желают осознавать) возможные последствия своих негативных действий на природу.

На сегодняшний день известно, что загрязнение вод Мирового океана происходит тремя основными путями:

  • через сток речных систем (при этом наиболее загрязнены зоны шельфа, а также участки около устьев крупных рек);
  • через атмосферные осадки (так в Океан попадает, прежде всего, свинец и ртуть);
  • вследствие неразумной хозяйственной деятельности человека непосредственно в Мировом океане.

Ученые выяснили, что основным путём загрязнения выступает речной сток (до 65% загрязнителей поступает в океаны именно через реки). Около 25% приходится на атмосферные осадки, еще 10% - на сточные воды, менее 1% - на выбросы с морских судов. Именно по этим причинам и происходит загрязнение Мирового океана. Фото, представленные в данной статье, наглядно иллюстрируют всю остроту этой злободневной проблемы. Удивительно, но вода, без которой человек не проживет и дня, активно загрязняется именно им.

Виды и основные источники загрязнения Мирового океана

Экологи выделяют несколько видов загрязнения океана. Это:

  • физическое;
  • биологическое (загрязнение бактериями и различными микроорганизмами);
  • химическое (загрязнение химикатами и тяжелыми металлами);
  • нефтяное;
  • тепловое (загрязнение подогретыми водами, сбрасываемыми ТЭС и АЭС);
  • радиоактивное;
  • транспортное (загрязнение морскими видами транспорта - танкерами и суднами, а также подводными лодками);
  • бытовое.

Также существуют разнообразные источники загрязнения Мирового океана, которые могут быть как природного (например, песок, глина или минеральные соли), так и антропогенного происхождения. Среди последних самыми опасными являются следующие:

  • нефть и нефтепродукты;
  • сточные воды;
  • химикаты;
  • тяжелые металлы;
  • радиоактивные отходы;
  • пластмассовые отходы;
  • ртуть.

Рассмотрим эти загрязнители более детально.

Нефть и нефтепродукты

Самым опасным и распространенным на сегодняшний день является нефтяное загрязнение океана. До десяти миллионов тонн нефти сбрасывается в него ежегодно. Еще около двух миллионов выносится в океан речным стоком.

Самый крупный разлив нефти произошел в 1967 году у берегов Великобритании. В результате крушения танкера Торрей Каньон тогда в море вылилось свыше 100 тысяч тонн нефти.

Нефть попадает в море и в процессе бурения или эксплуатации нефтяных скважин в Мировом океане (до ста тысяч тонн в год). Попадая в морскую воду, она образует так называемые "нефтяные пятна" или "нефтяные разливы" толщиной в несколько сантиметров в верхнем слое водной массы. А именно в нём, как известно, обитает очень большое количество живых организмов.

Поразительно, но около двух - четырех процентов площади Атлантики постоянно покрыто нефтяными пленками! Они также опасны тем, что в них сконцентрированы тяжелые металлы и пестициды, которые дополнительно отравляют океанические воды.

Загрязнение Мирового океана нефтью и нефтепродуктами несет в себе крайне негативные последствия, а именно:

  • нарушение энерго- и теплообмена между слоями водных масс;
  • снижение альбедо морской воды;
  • гибель многих морских обитателей;
  • патологические изменения в органах и тканях живых организмов.

Сточные воды

Загрязнение Мирового океана сточными водами стоит, пожалуй, на втором месте по вредности. Самыми опасными являются отходы химических и металлургических предприятий, текстильных и целлюлозных фабрик, а также сельскохозяйственных комплексов. Вначале они сливаются в реки и прочие водоемы, а позже так или иначе попадают и в Мировой океан.

Решением этой острой проблемы активно занимаются специалисты из двух крупных городов - Лос-Анджелеса и Марселя. С помощью спутниковых наблюдений и подводных съемок ученые мониторят объемы скидываемых стоков, а также следят за их передвижением в океане.

Химикаты

Химикаты, которые попадают в этот огромный водоем различными путями, также очень негативно влияют на экосистемы. Особенно опасным является загрязнение Мирового океана пестицидами, в частности - альдрином, эндрином и дильдрином. Эти химикаты имеют способность аккумулироваться в тканях живых организмов, при этом пока точно никто не может сказать, как они влияют на последних.

Кроме пестицидов, крайне негативно на органический мир океана влияет трибутилоловохлорид, который используется для окрашивания килей кораблей.

Тяжелые металлы

Крайнюю обеспокоенность вызывает у экологов загрязнение Мирового океана тяжелыми металлами. В частности, это обусловлено тем, что их процент в морских водах в последнее время только растет.

К самым опасным относятся такие тяжелые металлы, как свинец, кадмий, медь, никель, мышьяк, хром и олово. Так, сейчас ежегодно в Мировой океан попадает до 650 тысяч тонн свинца. А содержание олова в морских водах планеты уже в три раза выше, чем диктует общепринятая норма.

Пластмассовые отходы

XXI век - это эра пластика. Тонны пластмассовых отходов находятся сейчас в Мировом океане, и их количество только возрастает. Мало кто знает, что существуют целые "пластиковые" острова огромных размеров. На сегодняшний день известно о пяти таких "пятнах" - скоплениях пластмассовых отходов. Два из них находятся в Тихом океане, еще два - в Атлантическом, и одно - в Индийском.

Такие отходы опасны тем, что мелкие их детали часто проглатывают морские рыбы, в результате чего все они, как правило, погибают.

Радиоактивные отходы

Мало изучены, а потому крайне непредсказуемы последствия загрязнения Мирового океана радиоактивными отходами. Они попадают туда разными путями: в результате сбрасывания контейнеров с опасными отходами, испытаний ядерного оружия или же вследствие работы ядерных реакторов подводных лодок. Известно, что один только Советский Союз в период с 1964 по 1986 год сбросил в Северный Ледовитый океан около 11 000 контейнеров с радиоактивным мусором.

Ученые подсчитали, что на сегодняшний день в Мировом океане содержится в 30 раз больше радиоактивных веществ, чем было выброшено в результате Чернобыльской катастрофы 1986 года. Также огромное количество смертоносных отходов попало в Мировой океан после масштабной аварии на атомной электростанции Фукусима-1 в Японии.

Ртуть

Весьма опасной для Мирового океана может быть и такое вещество, как ртуть. И не столько для водоема, сколько для человека, который употребляет в пищу "дары моря". Ведь известно, что ртуть способна накапливаться в тканях рыб и моллюсков, превращаясь при этом в еще более токсичные органические формы.

Так, печально известна история с японским заливом Минамато, где местные жители серьезно отравились, употребляя морепродукты из этого водоема. Как выяснилось, они были заражены именно ртутью, которую сбрасывал в океан комбинат, находящийся неподалеку.

Тепловое загрязнение

Еще одним из видов загрязнения морских вод является так называемое тепловое загрязнение. Причиной его является сбрасывание вод, температура которых существенно выше, чем средняя в Океане. Главными источниками подогретых вод выступают тепловые и атомные электростанции.

Тепловое загрязнение Мирового океана приводит к нарушениям его термического и биологического режима, ухудшает нерест рыб, а также уничтожает зоопланктон. Так, в результате специально проведенных исследований было установлено, что при температуре воды от +26 до +30 градусов процессы жизнедеятельности рыб угнетаются. А вот если температура морской воды поднимается выше +34 градусов, то некоторые виды рыб и других живых организмов могут и вовсе погибнуть.

Охрана

Очевидно, что последствия интенсивного загрязнения морских вод могут быть катастрофическими для экосистем. Некоторые из них уже видны даже сейчас. Поэтому для охраны Мирового океана был принят целый ряд многосторонних договоров, причем как на межгосударственном, так и на региональном уровне. Они включают в себя многочисленные мероприятия, а также пути решения загрязнения Мирового океана. В частности это:

  • ограничение выбросов в океан вредных, токсических и ядовитых веществ;
  • мероприятия, направленные на предотвращение возможных аварий на суднах и танкерах;
  • сокращение загрязнений от установок, которые принимают участие в разработке недр морского дна;
  • мероприятия, направленные на быструю и качественную ликвидацию чрезвычайных ситуаций ;
  • ужесточение санкций и штрафов за несанкционированный выброс вредных веществ в океан;
  • комплекс воспитательных и пропагандистских мер для формирования рационального и экологически разумного поведения населения и т. п.

В заключение...

Таким образом очевидно, что загрязнение Мирового океана является важнейшей экологической проблемой нашего века. И с ней надо бороться. На сегодняшний день существует множество опасных загрязнителей океана: это нефть, нефтепродукты, различные химикаты, пестициды, тяжелые металлы и радиоактивные отходы, сточные воды, пластмассы и тому подобное. Для решения этой острой проблемы потребуется консолидация всех сил мирового сообщества, а также четкое и неукоснительное выполнение принятых норм и существующих предписаний в сфере охраны окружающей среды.

Происходит быстрое загрязнение океанических вод. Огромное количество «грязи» выносится в океан с суши реками и сточными водами. Более 30% поверхности океана покрыто нефтяной пленкой, губительной для планктона. Уничтожение планктона, то есть пассивно плавающих в воде простейших организмов и рачков, привело к сокращению кормовой базы для нектона и снизило его количество, а, следовательно, и сократило добычу рыбы.

Экологические последствия загрязнения Мирового океана выражаются в следующих процессах и явлениях:

Нарушении устойчивости экосистем;

Прогрессирующей эвтрофикации;

Появлении “красных приливов”;

Накоплении химических токсикантов в биоте;

Снижении биологической продуктивности;

Возникновении мутагенеза и канцерогенеза в морской среде;

Микробиологическом загрязнении прибрежных районов моря.

Промышленное использование Мирового океана привело к колоссальному его загрязнению, и в настоящее время эта проблема является одной из глобальных, стоящих перед всем человечеством. За последние 20 лет загрязнение океана приняло катастрофический характер.

Не последнюю роль в этом сыграло мнение о возможностях океана к самоочищению.

Наиболее опасными загрязнениями для океана являются: загрязнения нефтью и нефтепродуктами, радиоактивными веществами, промышленными и бытовыми отходами, а также химическими удобрениями. Однако имеются и мощные внешние источники загрязнения - атмосферные потоки и материковый сток. В результате на сегодняшний день можно констатировать наличие загрязняющих веществ не только в зонах, прилегающих к материкам, и в районах интенсивного судоходства, но и в открытых частях океанов, включая высокие широты Арктики и Антарктики. Следует заметить, что загрязнение почвы, воды или атмосферы также сводится в итоге к загрязнению Мирового океана, так как в результате в него попадают все отравляющие вещества.

Бурное развитие техники и технологии привело к вовлечению в хозяйственный оборот ресурсов океана, а его проблемы приобрели глобальный характер. Этих проблем достаточно много. Они связаны с загрязнением океана, снижением его биологической продуктивности, освоением минеральных и энергетических ресурсов. Использование океана особенно увеличивалось за последние годы, что резко усилило нагрузку на него. Интенсивная хозяйственная деятельность привела к растущему загрязнению вод. Особенно пагубно сказываются на экологической обстановке в Мировом океане аварии нефтеналивных судов, буровых платформ, слив загрязненной нефтью воды с судов. Особенно загрязнены окраинные моря: Северное, Балтийское, Средиземное, Персидский залив.

По подсчетам специалистов, в Мировой океан каждый год попадает около 15 млн. тонн нефти. Это связано с передвижениями нефтяных танкеров. Раньше широко использовалась практика промывки трюмов танкеров, в результате которой в океан сбрасывалось огромное количество нефти.

В основном страдают прибрежные воды из-за большого числа источников загрязнения: от промышленных отходов и сточных вод до интенсивного морского движения. Это способствует сокращению океанской флоры и фауны, а для человека создает нешуточную опасность в виде многочисленных болезней

Нефтяное загрязнение Мирового океана, несомненно, есть самое распространенное явление. От 2 до 4% водной поверхности Тихого и Атлантического океанов постоянно покрыто нефтяной пленкой. В морские воды ежегодно поступает до 6 млн. т нефтяных углеводородов. Почти половина этого количества связана с транспортировкой и разработкой месторождений на шельфе. Континентальное нефтяное загрязнение поступает в океан через речной сток.

В океане нефтяное загрязнение имеет различные формы. Оно может тонкой пленкой покрывать поверхность воды, а при разливах толщина нефтяного покрытия вначале может составлять несколько сантиметров. С течением времени образуется эмульсия нефти в воде или воды в нефти. Позже возникают комочки тяжелой фракции нефти, нефтяные агрегаты, которые способны долго плавать на поверхности моря. К плавающим комочкам мазута прикрепляются разные мелкие животные, которыми охотно питаются рыбы и усатые киты. Вместе с ними они заглатывают и нефть. Одни рыбы от этого гибнут, другие насквозь пропитываются нефтью и становятся непригодны для употребления в пищу из-за не приятного запаха и вкуса. Все компоненты нефти токсичны для морских организмов. Нефть влияет на структуру сообщества морских животных. При нефтяном загрязнении изменяется соотношение видов и уменьшается их разнообразие. Так, обильно развиваются микроорганизмы, питающиеся нефтяными углеводородами, а биомасса этих микроорганизмов ядовита для многих морских обитателей.

Доказано, что очень опасно длительное хроническое воздействие даже небольших концентраций нефти. При этом постепенно падает первичная биологическая продуктивность моря. У нефти есть еще одно неприятное побочное свойство. Ее углеводороды способны растворять в себе ряд других загрязняющих веществ, таких, как пестициды, тяжелые металлы, которые вместе с нефтью концентрируются в приповерхностном слое и еще более отравляют его. Наибольшие количества нефти сосредоточены в тонком приповерхностном слое морской воды, играющем особенно важную роль для различных сторон жизни океана. Поверхностные нефтяные пленки нарушают газообмен между атмосферой и океаном. Претерпевают изменения процессы растворения и выделения кислорода, углекислого газа, теплообмена, меняется отражательная способность морской воды. Хлорированные углеводороды, широко применяемые в качестве средств борьбы с вредителями сельского и лесного хозяйства, с переносчиками инфекционных болезней, уже многие десятилетия вместе со стоком рек и через атмосферу поступают в Мировой океан. ДДТ (химический препарат, широко применявшийся в 50-60 гг. 20 в. для борьбы с вредителями. Очень стойкое соединение, способное накапливаться в окружающей среде, загрязнять её и нарушать биологическое равновесие в природе. Повсеместно запрещён в 70 гг.) и его производные, полихлорбифенилы и другие устойчивые соединения этого класса сейчас обнаруживаются повсюду в Мировом океане, включая Арктику и Антарктику. Они легко растворимы в жирах и поэтому накапливаются в органах рыб, млекопитающих, морских птиц. Будучи веществами полностью искусственного происхождения, они не имеют среди микроорганизмов своих "потребителей" и поэтому почти не разлагаются в природных условиях, а только накапливаются в Мировом океане. Вместе с тем они остро токсичны, влияют на кроветворную систему и на наследственность.

Вместе с речным стоком в океан поступают и тяжелые металлы, многие из которых обладают токсичными свойствами. Общая величина речного стока составляет 46 тыс. км воды в год.

Вместе с ним в Мировой океан поступает до 2 млн. т свинца, до 20 тыс. т кадмия и до 10 тыс. т ртути. Наиболее высокие уровни загрязнения имеют прибрежные воды и внутренние моря.

Немалую роль в загрязнении Мирового океана играет и атмосфера. Так, например, до 30% всей ртути и 50% свинца, поступающих в океан ежегодно, переносится через атмосферу. По своему токсичному действию в морской среде особую опасность представляет ртуть. Под влиянием микробиологических процессов токсичная неорганическая ртуть превращается в гораздо более токсичные формы ртути. Накопленные в рыбе или в моллюсках её соединения представляют прямую угрозу жизни и здоровью людей. Ртуть, кадмий, свинец, медь, цинк, хром, мышьяк и другие тяжелые металлы не только накапливаются в морских организмах, отравляя тем самым морские продукты питания, но и самым пагубным образом влияют на обитателей моря. Коэффициенты накопления токсичных металлов, т. е. концентрация их на единицу веса в морских организмах по отношению к морской воде, меняются в широких пределах - от сотен до сотен тысяч, в зависимости от природы металлов и видов организмов. Эти коэффициенты показывают, как накапливаются вредные вещества в рыбе, моллюсках, ракообразных, планктонных и других организмах.

В некоторых странах под давлением общественности приняты законы, запрещающие выброс неочищенных стоков во внутренние водоемы - реки, озера и т.д.

Чтобы не нести "лишних расходов" на устройство необходимых сооружений, монополии нашли удобный для себя выход. Они сооружают отводные каналы, несущие сточные воды прямо к морю, не щадят при этом и курортов.

Сброс отходов в море с целью захоронения (дампинг).

Страшную угрозу всему живому не только в океане, но и на суше представляют атомные испытания на море и захоронение на морских глубинах радиоактивных отходов.

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% органических веществ; 0,56% азота; 0,44% фосфора; 0,155% цинка; 0,085% свинца; 0,001% ртути; 0,001% 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 не редко 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.

Сброс материалов дампинга на дно и длительная повышенная мутность 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.

Сброс отходов привел к массовой гибели обитателей океана. Основными источниками загрязнения водоемов служат предприятия черной и цветной металлургии, химической и нефтехимической, целлюлозно-бумажной, легкой промышленности. Сточные воды загрязнены минеральными веществами, солями тяжелых металлов(медь, свинец, цинк, никель, ртуть и др.), мышьяком, хлоридами и др. Деревообрабатывающая и целлюлозно-бумажная промышленность. Главный источник образования сточных вод в отрасли - производство целлюлозы, базирующееся на сульфатном и сульфитном способах варки древесины и отбелки. В результате деятельности нефтеперерабатывающей промышленности в водоемы попали в значительном количестве: нефтепродукты, сульфаты, хлориды, соединения азота, фенолы, соли тяжелых металлов и др. Так же в природные водоемы попали взвешенные вещества, азот общий, азот аммонийный, нитраты, хлориды, сульфаты, фосфор общий, цианиды, кадмий, кобальт, медь, марганец, никель, ртуть, свинец, хром, цинк, сероводород, сероуглерод, спирты, бензол, формальдегид, фенолы, поверхностно-активные вещества, карбамиды, пестициды, полуфабрикаты.

Легкая промышленность. Основное загрязнение водоемов происходит от текстильного производства и процессов дубления кож.

В сточных водах текстильной промышленности наличествуют: взвешенные вещества, сульфаты, хлориды, соединения фосфора и азота, нитраты, синтетические поверхностно-активные вещества, железо, медь, цинк, никель, хром, свинец, фтор. Кожевенного производства - соединения азота, фенолы, синтетические поверхностно-активные вещества, жиры и масла, хром, алюминий, сероводород, метанол, фенальдегид. Бытовые сточные воды - это вода из кухонь, туалетных комнат, душевых, бань, прачечных, столовых, больниц, бытовых помещений промышленных предприятий и др.

Ещё одна серьёзная проблема угрожает Мировому океану да и человечеству в целом. В современной модели климата учитывается взаимодействие тепла Земли, облаков и океанических течений. Это, конечно, не упрощает составление климатических и экологических прогнозов, так как спектр потенциальных угроз климату становится все шире.

Своевременное поступление сведений об испарении воды, образовании облаков и характере океанических течений позволяет, используя данные об обогреве Земли, делать долгосрочные прогнозы их изменений.

Все большую угрозу представляют собой вихревые бури - циклоны. Но и гигантская "насосная" система Мирового океана угрожает прекратить свою работу - система, которая зависит от низких полярных температур и как мощнейший насос "перекачивает" холодные глубинные воды в сторону экватора. А это означает, например, что при отсутствии холодного течения теплый Гольфстрим постепенно перестанет течь на север. Поэтому всерьез обсуждается парадоксальная идея о том, что в результате сильного парникового эффекта при изменившемся характере течений, в Европе снова наступит ледниковый период.

Вначале океан будет реагировать слабо. Однако местами будут наблюдаться нарушения обычных процессов, как следствие растущего нагревания Земли. К этим нарушениям относятся частые тайфуны и явление Эль-Ниньо - когда приходящее с юга глубинное холодное течение Гумбольдта, выходящее на поверхность у побережья Южной Америки, периодически оттесняется от берегов затоком теплых тропических вод. В результате происходит массовая гибель морских животных; кроме того, влажные воздушные массы, выходя на сушу, вызывают губительные ливневые дожди и приводят к большим экономическим потерям. Если всё оставить как прежде и продолжать "давить" с невероятной силой на окружающую нас природу, мы вскоре перестанем её узнавать.

Основной причиной современной деградации природных вод Земли является антропогенное загрязнение. Главными его источниками служат:

а) сточные воды промышленных предприятий;

б) сточные воды коммунального хозяйства городов и др. населенных пунктов;

в) стоки систем орошения, поверхностные стоки с полей и др. сельскохозяйственных объектов;

г) атмосферные выпадения загрязнителей на поверхность водоёмов и водосборных бассейнов.

Кроме этого неорганизованный сток воды осадков ("ливневые стоки", талые воды) загрязняет водоёмы существенной частью техногенных терраполлютантов.

Антропогенное загрязнение гидросферы в настоящее время приобрело глобальный характер и существенно уменьшило доступные эксплуатационные ресурсы пресной воды на планете.

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 обусловливает 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.

Радиоактивное загрязнение и ядовитые вещества.

Опасность, непосредственно угрожающая здоровью человека, связана также со способностью некоторых ядовитых веществ в течение длительного времени сохранять активность. Ряд из них, как ДДТ, ртуть, не говоря уж о радиоактивных веществах, могут накапливаться в морских организмах и по питательной цепочке передаваться на большие расстояния.

Заражению радиоактивными веществами подвержены растения и животные. В их организмах происходит биологическая концентрация этих веществ, передаваемых друг другу через цепи питания. Зараженные мелкие организмы поедаются более крупными, в результате чего у последних образуются опасные концентрации. Радиоактивность некоторых планктонных организмов может в 1000 раз превышать радиоактивность воды, а некоторых рыб, представляющих собой одно из высших звеньев в цепи питания, даже в 50 тысяч раз. Московский договор о запрещении испытания ядерного оружия в атмосфере, космическом пространстве и под водой прекратил прогрессировавшее радиоактивное массовое загрязнение Мирового океана. Однако источники этого загрязнения сохранились в виде заводов по очистке урановой руды и переработке ядерного горючего, атомных электростанций, реакторов.

Накопление в Мировом океане ядерного оружияпроисходило разными путями. Вот главные из них:

1. Размещение в Мировом океане ядерных боеприпасов в качестве средств сдерживания, расположенных на атомных подводных лодках;

2.Ядерные реакторы, используемые на кораблях с ядерными энергетическими установками, главным образом на подводных лодках, некоторые из которых затонули с ядерным топливом на борту и ядерным оборудованием;

3. Использование Мирового океана для транспортировки ядерных отходов и отработанного ядерного топлива;

4. Использование Мирового океана как свалки для ядерных отходов;

5. Испытание ядерного оружия в атмосфере, особенно над Тихим океаном, ставшее источником ядерного загрязнения как акватории, так и суши;

6. Подземные испытания ядерного оружия, подобные тем, которые недавно были проведены Францией на юге Тихого океана, подвергающие опасности хрупкие тихоокеанские атоллы и приводящие к подлинному ядерному заражению океанов и риску большего загрязнения в случае, если атоллы растрескаются в результате испытаний или будущей тектонической активности.

Проблемы, возникающие в результате распространения ядерного оружия в Мировом океане, можно рассматривать с нескольких позиций.

С точки зрения окружающей среды возникают проблемы ядерного загрязнения Мирового океана, затрагивающие пищевую цепочку. Биологические ресурсы морей и океанов в конечном счете влияют на человечество, которое зависит от них.

Сейчас угроза ядерного заражения водной среды несколько уменьшилась, поскольку ядерные испытания не проводились в море с 1980. г. Более того, ядерные державы приняли на себя обязательства присоединиться к Договору о всестороннем запрещении ядерных испытаний, который они обещали заключить к 1996 г. Подписанием Договора будут прекращены все подземные ядерные испытания.

Сброс в воды Мирового океана высоко активных радиоактивных отходов был сокращен после подписания Конвенции 1975 г. по предотвращения загрязнения моря сбросами отходов и других материалов, но сброс низко радиоактивных отходов, разрешенный Международным агентством по атомной энергии, и неподчинение отдельных стран вызывают озабоченность. В будущем можно предвидеть проблемы, связанные с тем, что радиоактивные загрязнители, затопленные в канистрах или содержащиеся в топливе или оружии на борту погибших и затопленных атомных подводных лодок, попадут в морские воды.

Возросшее использование Мирового океана для транспортировки ядерных отходов и отработанного ядерного топлива (например, между Японией и Францией) значительно увеличило риск загрязнений. Прибрежные и островные государства, расположенные по пути транспортировки ядерных материалов, подвергаются высокому риску загрязнения в случае катастроф на море. Роль Международного права в отношении водных перевозок опасных материалов должна быть усилена и его положения должны строго соблюдаться международным сообществом в целях предупреждения катастрофических ситуаций.

Минеральное, органическое, бактериальное и биологическое загрязнения Мирового океана. Минеральные загрязнения обычно представлены песком, глинистыми частицами, частицами руды, шлака, минеральных солей, растворами кислот, щелочей и др. Бактериальное и биологическое загрязнение связано с разными патогенными организмами, грибами и водорослями.

Органические загрязнения подразделяются по происхождению на растительные и животные. Загрязнения вызываются остатками растений, плодов, овощей и злаков, растительного масла и др. Загрязнения животного происхождения – это обработка шерсти, меховые производства, предприятия микробиологической промышленности и др.).

Вынос в океан органического вещества оценивается в 300 - 380 млн.т./год. Сточные воды, содержащие суспензии органического происхождения или растворенное органическое вещество, пагубно влияют на состояние водоемов. Осаждаясь, суспензии заливают дно и задерживают развитие или полностью прекращают жизнедеятельность данных микроорганизмов, участвующих в процессе самоочищения вод. При гниении данных осадков могут образовываться вредные соединения и отравляющие вещества, такие как сероводород, которые приводят к загрязнению всей воды в реке.

Значительный объем органических веществ, большинство из которых не свойственно природным водам, сбрасывается в реки вместе с промышленными и бытовыми стоками.

При такой площади и объеме Мирового океана просто не верится, что его можно загрязнить, а тем более подвергнуть опасности. Тем не менее это так. Все естественные загрязнения океана: сток продуктов разрушения горных пород, вынос реками органических веществ, попадание в воду вулканического пепла и т. д. - прекрасно сбалансированы самой природой.

Морские организмы приспособлены к подобным загрязнениям, и, более того, они не могут без них жить. В сложной экологической системе Мирового океана все вещества, попадающие в воду естественным путем и в соответствующих количествах и концентрациях, успешно перерабатываются без всякого ущерба для обитателей моря, которое все время продолжает оставаться чистым.

В результате роста городов и скопления большого числа людей в одном месте бытовые отходы поступают в океан концентрированно и не успевают утилизироваться в процессе самоочищения. Кроме того, промышленность сбрасывает в море (непосредственно через реки или через атмосферу) побочные продукты производства - вещества, которые вообще не подвергаются разложению морскими организмами. В большинстве случаев они оказывают на обитателей моря вредное воздействие. В обиходе появилось много искусственных материалов (пластмасс, полиэтилена, синтетических тканей и пр.), изделия из которых, отслужив свой срок, также попадают в океан, загрязняя его дно.

Много людей в силу своей некультурности и невежественности рассматривают океан как гигантскую выгребную яму, бросая за борт все, что считают ненужным. Зачастую загрязнение моря увеличивается в результате аварий и несчастных случаев с кораблями или на производстве, когда в воду сразу попадает большое количество нефти или других веществ, слив которых никак не предусматривался.

Строительство портов, промышленных предприятий и даже оздоровительных учреждений и гостиниц на берегу моря отнимает у океана самую биологически продуктивную зону - литораль (участок берега, который затопляется морской водой во время прилива и осушается во время отлива.). В сочетании с неумеренными промыслами это также приводит к обеднению жизни.

Проблема Мирового океана - это проблема, включающая в себя два аспекта: проблема сохранения Мирового океана и рациональное использование его ресурсов и пространств.

Мировой океан является хранилищем огромного запаса ресурсов, энергии, первичного сырья для химической и фармацевтической промышленности. Исследование мирового океана позволит с его помощью со временем заменить часть истощающихся ресурсов суши. Его дальнейшее изучение позволит более эффективно решить ряд глобальных проблем.

Для изучения мирового океана создаются различные программы. Основные цели и задачи таких программ:

фундаментальное исследование процессов взаимодействия океана и атмосферы;

исследование природной среды и ресурсного потенциала континентальных шельфов;

изучение и мониторинг состояния мирового океана и гидрометеорологической обстановки в прилегающих морях с целью обеспечения хозяйственной и оборонной деятельности стран;

исследование строения и развития земной коры дна морей и океанов, прогноз и оценка минеральных ресурсов мирового океана;

исследование природных и антропогенных чрезвычайных ситуаций в морских акваториях и прибрежных районах;

создание средств и развитие методов обработки геофизической информации в реальном масштабе времени;

создание современного навигационно-гидрогеографического и гидрометеорологического оборудования для обеспечения безопасности морской деятельности;

мониторинг состояния и загрязнения мирового океана, в особенности, в прибрежных водах и подготовка соответствующих рекомендаций.

Проблема загрязнения мирового океана.

Вода в океане составляет 97% всей воды на планете. Мировой океан является крупнейшим поставщиком пищевых продуктов, он поставляет около ј всех белков животного происхождения, которые потребляются человечеством в пищу. Также океан играет огромную роль в поддержании жизни на Земле, так как около 70% кислорода, который поступает в атмосферу, вырабатывается планктоном в процесс фотосинтеза. Сине-зеленые водоросли участвуют в очищении воды в процессе ее кругооборота. Океан принимает загрязненные речные и дождевые воды и путем испарения возвращает очищенную воду на континент в виде чистых атмосферных осадков.

Мировой океан занимает важнейшее место среди объектов экологической защиты. Его особенность заключается в том, что течения морей и океанов быстро разносят загрязняющие вещества и мусор на большие расстояния от места их сброса. Поэтому проблема загрязнения мирового океана занимает особое место в вопросах международного характера.

Химическое загрязнение проявляется в изменении химических свойств воды за счет увеличения концентрации в ней вредных примесей как неорганической, так и органической природы.

Преимущественно водоемы загрязняются нефтью и производными от нее продуктами. Нефтяное загрязнение опасно из-за пленки, которая образуется при ее разливе, она препятствует свободному газообмену с атмосферой, что отрицательно сказывается на океанской фауне и флоре.

Большую опасность для океана представляют катастрофы танкеров, и еще большую - атомных подлодок. Особо опасна зона Средиземного моря, через него проходит грузопоток в 250 млн тонн нефти, хотя площадь этого моря занимает всего 1% от мирового океана. Также немалую опасность представляют военные конфликты. При «Войне в Заливе» примерно 2/3 западного побережья Персидского залива было покрыто слоем нефти, вследствие чего погибло огромное количество животных и птиц.

Кроме химического и нефтяного загрязнений, есть еще один вид загрязнения, который представляет немалую опасность мировому океану - радиоактивное загрязнение при захоронении радиоактивных отходов.

Для того чтобы сохранить мировой океан и предотвратить его дальнейшее загрязнение, необходимо проводить комплекс мероприятий, включающий очистку сточных вод и водоемов, внедрение оборотного водоснабжения и малоотходных технологий.

Безотходная технология развивается в несколько направлениях:

создание бессточных технологических систем и водооборотных циклов на базе существующих внедренных и перспективных способов очистки вод;

разработка и внедрение принципиально новых процессов получения традиционных видов продукции, которые позволяют исключить или сократить технологические стадии, которые дают основное количество жидких отходов загрязнителей;

разработка и внедрение систем утилизации отходов производства и потребления их повторно, что исключает их попадание в водную среду.

Океаны покрывают большую часть поверхности Земли. На одного жителя пла­неты в среднем приходится более 311 млн. т воды. Моря и океаны занимают свыше 70% поверхности нашей планеты, они влияют на состояние атмосферы, являются источниками пищи и полезных ископаемых. Они, самые продуктивные экологические сис­темы Земли, и обеспечивают 80% общемирового лова рыбы. Океан явился колыбелью жизни на пла­нете и в этом смысле ее экологи­ческой первоосновой.

Океан выполняет важную средообразующую функцию. Значение Океана для существования жизни на Зем­ле очень велико и определяется его функциями в формировании климата и газового состава атмосферы, в осу­ществлении круговоротов мине­ральных веществ. Океан оказывает огромное влияние на формирование метеопроцессов. Действительно, водная масса низких широт, в районе тропиков, накапливает тепло, полученное от Солнца, а воз­никающие течения переносят его в высокие широты. Перераспреде­ление тепла, в свою очередь, воз­буждает атмосферную циркуля­цию. Обмен тепла между Океаном и атмосферой в конечном счете определяет климат и погоду.

Велика роль фитопланктона Мирового океана в газовом балансе атмосферы. Он признан важнейшим источником кислорода. Крупнейшей проблемой совре­менности, являет­ся нарушение глобального цикла углерода за счет антропогенных воздействий. Почти половина посту­пающего в биосферу СО2 антропогенного происхождения поглощает­ся живым веществом Океана. Роль Мирового океана в жизни челове­чества многозначна. Он выполняет средообразующую, промысло­вую, сырьевую, рекреационную, транспортную и др. функции.

Рассматривая значение Миро­вого океана, важнейшую роль промыслового природопользования - рыболов­ство и морской промысел, ежегод­ный доход от которого превыша­ет 55 млрд. долларов.

99% всей пищи (по весу) получа­ют с суши и лишь 1% от Океана. Но 1/4 всего животного белка, что идет в пищу человечества, приходится на долю Океана. Что же касается жителей, например, Мьянмы, Японии, Китая, то бо­лее половины животных белков им дает море. Активно развивается и марикультура открытого Океана, так называемые океанские «ран­чо». Термин «марикультура» оз­начает выращивание полезных водорослей, моллюсков, рыб и других организмов в морях, ли­манах, речных эстуариях. Сейчас на ее долю приходится 1/10 часть всех водных организмов, а в бли­жайшие десятилетия марикультура даст людям 50 млн. т пищевой продукции в год.

Годовой объем услуг, выполняемых международным тор­говым судоходством, превышает 150 млрд. долларов в год. Морская транспортная деятель­ность отличается высокой степенью динамизма и относительно низкой стоимостью.

Океан и его побережья имеют огромное значения для рекреацион­ного природопользования. Океан имеет и научное значение.Именно в Океане открыты яв­ления планетарного масштаба, изучение которых поможет понять происхождение и развитие Земли. Так, глубинное бурение в Океане, которое прово­дило специальное судно «Гломар Челленджер», подтверждает факт расширения океанов, раздвижения земной коры в рифовых зо­нах, откуда начинается непре­рывное «омоложение» океаничес­кого дна. Чем более значима роль Океана в развитии человечества, чем большее значение оказывает он на мировое хозяйство, тем серьезнее проблемы связанные экологическим состоянием мирового Океана. В первую очередь проблема истощения биологических ресур­сов Океана. Еще сто лет назад, по-видимому, невозможно было представить, что Мировой океан, занимаю­щий почти ¾ всей площади планеты, можно загрязнить, а его биоло­гические ресурсы истощить

Важнейшей экологической пробле­мой освоения Мирового океана яв­ляется загрязнение. Под загрязне­нием Океана понимается поступление прямо или косвенно ве­ществ или энергии в морскую сре­ду (включая эстуарии), влекущих такие вредные воздействия, как ущерб живым ресурсам, опасность для здоровья людей, помехи морской деятельности, включая рыбо­ловство, ухудшение качества мор­ской воды. Существуют различные виды загрязнений - химическое, физическое, механическое, биоло­гическое.

Сейчас, в конце XX в., можно вполне обоснованно говорить, что около 70% загрязнения морской среды дают наземные источники, и среди них прежде всего про­мышленность, строительство, ком­мунальное и сельское хозяйство, рекреация. Загрязняющими веще­ствами, которые создают главную угрозу для Океана, являются сточные воды, химические веще­ства (хлорорганические, метал­лы), мусор и пластмассы, радио­активные отходы, нефть. Некото­рые из них ядовиты, медленно разлагаются, накапливаются в живых организмах.

Нефть яв­ляется самым стойким загрязни­телем океанических вод.

Значительно и биологическое загрязнение океанических вод. Патогенные микроорганизмы, ос­новная часть которых попадает в Океан с речными стоками, легко адаптируются к тем специфичес­ким условиям, что существуют в прибрежной зоне. Эти микроорга­низмы накапливаются в морепродуктах, становясь причиной мас­совых заболеваний людей. Такие случаи неоднократно отмечались в последние годы в Средиземном море. В некоторых его местах до 80% выловленной рыбы заражено микроорганизмами.

Значительное распространение в Мировом океане получило меха­ническое загрязнение, в основном не тонущий мусор и бытовые отоходы. Физическое загрязнение Мирового океана проявляется в его радиоактивном и тепловом загряз­нении. Радиоактивные продукты попадают в Океан вследствие ис­пытаний ядерного оружия, а также сбрасывания радиоактивных от­ходов в специальных контейнерах, которые могут получить поврежде­ние, и тогда попавшие в воду ра­диоактивные вещества загрязнят огромные территории. Опасно и тепловое загрязнение Океана. Нагретые воды, сбрасывае­мые электростанциями и другими источниками, вызывают серьезные нарушения экологического равно­весия в прибрежных экосистемах. По подсчетам ученых, каждые 8- 10 лет объем сбрасываемых в Оке­ан нагретых вод удваивается.

Океан испытывает сильный антропогенный пресс. Важно принять скорей­шие меры по сохранению этой уни­кальной системы жизнеобеспече­ния человечества..

Моря и океаны - достояние всего человечества, и их дальней­шая судьба во многом зависит от успешного международного со­трудничества. К сожалению, пока имеются немалые трудности в деле разработки, ратификации и соблюдения международных со­глашений о защите морей и крупных рек, протекающих по не­скольким странам.

Важной проблемой является истощение ресурсов пресной воды.

На протяжении веков многие ученые вслед за Аристотелем по­лагали, что возможны вообще вза­имопревращения воды, земли, огня и воздуха. На этой позиции стояли и голландский химик и фи­зиолог И. Ван-Гельмонт, и Ави­ценна, и английский химик Р. Бойль, жившие почти 2 тыс. лет спустя. Они не могли подойти к реальным научным представлени­ям о воде как веществе. Лишь в конце XVIII в. труды европейских физиков (П. Лапласа, А. Лавуазье и др.) доказали, что вода - соединение только двух элементов - во­дорода и кислорода, положив ко­нец многовековой теории превраще­ния воды в иные вещества. Это было начало современной науки о составе и свойствах воды.

Особые свойства воды во многом определяются структурой ее молекулы и молекулярных ассоциаций.

Главным источником, «двигате­лем» глобального круговорота воды в природе является Солнце. При нагревании Земли солнечными лу­чами происходит испарение воды с поверхности водоемов. Водяной пар переносится воздушными тече­ниями, возникающими в результа­те неравномерного нагревания по­верхности у экватора и полюсов, на суше и на море, а также вращени­ем Земли вокруг своей оси и ее вра­щением вокруг Солнца. При кон­денсации водяного пара на поверх­ность суши и водоемов выпадают осадки в виде дождя и снега. На суше вода под действием силы тя­жести стекает, образуя поверхност­ный и подземный стоки.

Футурологи считают, что бу­дущие войны могут возникнуть в результате борьбы за пресную воду. В настоящее время четверть насе­ления Земли постоянно испытыва­ет недостаток в питьевой воде. Огромное значение имеет вода для нормального функционирования организма человека. пресной воды на планете. Ресурсы пресных вод Земли формируются в процессе глобаль­ного круговорота воды, который является опреснителем вод и спо­собствует их непрерывному возоб­новлению. При кажущемся обилии воды на планете пресная вода со­ставляет всего 3% от общих запа­сов, причем 3/4 пресной воды со­ставляют льды Арктики и Антарк­тиды. Пятую часть составляют подземные воды. Лишь 1 % цирку­лирует в реках и озерах.

Общее потребление пресных вод из года в год возрастает во всех регионах мира. Если в нача­ле нашего столетия человечество потребляло 400 км3 воды в год, то ныне нам ежегодно необходи­мо уже около 4000 км3, т.е. око­ло 10% объема мирового речного стока.

По регионам мира использова­ние водных ресурсов сильно варьи­рует. Указанный про­цент отражает отношение количества воды, используемой на хо­зяйственные нужды, к запасам местных водных ресурсов.

В результате постоянно расту­щего водопотребления происходит истощение ресурсов пресных вод за счет загрязнения источников прес­ных вод, безвозвратного расходова­ния воды. Необходимо рассмотреть основные виды мирового водопотребления и его экологические последствия.

В настоящее время суммарный объем потребляемой населением воды превысил 250 км3 в год. Но лишь 4% населения земного ша­ра пользуются водой в достаточном количестве, т.е. около 300- 400 л/сутки на человека (из кото­рых 10% доброкачественная питье­вая вода), а для 2/3 населения, со­средоточенных главным образом в Африке и Азии, удельное потреб­ление воды в 10 раз меньше.

По данным международной конфе­ренции в Рио-де-Жанейро (1992 г.), в развивающихся странах каждый третий житель страдает от недостат­ка питьевой воды. 80% всех болезней и 1/3 всех смертных случаев в них вызваны потреблением загрязненной воды. Поэтому важной проблемой становится обеспечение всех жителей планеты доброкачественной питьевой водой за счет рациональ­ного ее использования. Весьма показателен такой пример. По оцен­кам американских экспертов, в США в среднем потери питьевой воды, связанные с ее утечкой из во­допроводов, составляют около 120 л в сутки на человека. Эта величина соответствует суммарному среднесу­точному потреблению воды одного жителя Индии и Китая.

В настоящее время на нужды промышленности и энергетики рас­ходуется 760 км3 воды, что уступа­ет только орошению. Наи­большее количество воды расходу­ется в промышленности США - 260 км3/год, что составляет почти треть суммарного мирового расходования. По прогнозам ученых, к концу XX в. водозабор в странах Азии, Африки, Латинской Америки воз­растет в 3-5 раз, а в экономичес­ки развитых странах - лишь на 10-25%, поскольку их водные ре­сурсы истощены как количествен­но, так и качественно.

Всего на зем­ном шаре к настоящему времени сооружено свыше 30 тыс. водохра­нилищ, суммарный объем которых составляет около б тыс.км3. Общая площадь водохранилищ мира со­ставляет 400 тыс.км2, что соответ­ствует территориям таких» госу­дарств, как, например, Норвегия, Марокко, Парагвай.

С поверхности водохранилищ испаряется значительное количест­во воды - до 240 км3. Для Афри­канского континента в целом этот вид расходования воды прочно удерживает второе место после оро­шения, превышая в 5 раз по абсо­лютной величине промышленное водопотребление.

Суммарное использование вод­ных ресурсов превысило 3500 км3. Основное водопользование - оро­шаемое земледелие.

Необходимым является определение основных путей охраны водных ресурсов в процессе их использования. Главным в охране водных ресурсов должна стать борьба с причинами загрязнений, а не с их последствиями, преобладающая ныне. Именно такой подход пред­усматривает интересы современно­го и особенно будущего поколения.

Ряд технологичес­ких мер должен служить ориенти­рами для рационального использо­вания ресурсов вод всех стран мира.

Определение качества воды зависит от целей водопользова­ния.

К каждому виду водопользо­вания с точки зрения качества воды предъявляют различные требования: в одних случаях более жесткие, в других менее жесткие. Некоторые вещества могут оказывать неблагоприят­ное воздействие на организм только при попадании внутрь, другие опасны при контактном воздействии. Некоторые вещест­ва имеют свойство накапливать­ся в последовательных звеньях пищевых цепей. Соответственно присутствие первых и вторых ограничивает возможности ис­пользования воды населением, присутствие других - сохране­ния и воспроизводства рыб.

В наше время перечень зараз­ных заболеваний, передаваемых через воду, включает, кроме холе­ры, дизентерию, брюшной тиф, инфекционный гепатит и др. До­казана возможность заражения через воду полиомиелитом и ту­беркулезом. По данным ВОЗ, в целом число людей, перенесших острое кишечное заболевание, со­ставляет 500 млн. в год. И хотя эти данные касаются преимуще­ственно развивающихся стран Азии, Африки и Латинской Аме­рики, население экономически развитых стран также страдает от периодических эпидемий. Это об­стоятельство делает более понят­ными требования эпидемической безопасности, предъявляемые к питьевой воде.

О бактериальной чистоте воды позволяет судить наличие так на­зываемых санитарно-показательных бактерий. Например, такой микроб, как кишечная палочка, является достоверным признаком фекального загрязнения и, сле­довательно, признаком вероятно­го попадания в воду различных возбудителей заболеваний. Отсю­да и санитарно-показательное значение этого микроба. Кишеч­ная палочка очень широко распространена в природных водо­емах, и о качестве воды судят на основе подсчета ее количествен­ного содержания. Установлено, что только в тех случаях, когда количество кишечных палочек в 1 л воды не превышает трех, вода может считаться безопасной в бактериальном отношении. О чистоте воды судят и по общему количеству бактерий, содержа­щихся в 1 мг (так называемое микробное число)

Следующие материалы:
  • Экологические проблемы сельскохозяйственного использования земли.
  • Природные ресурсы в системе расширенного воспроизводства и природноресурсный потенциал всемирного хозяйства.
  • Процессы интернационализации хозяйственной жизни и межнациональный механизм регулирования международных эколого-экономических отношений.
  • Глобальные модели экоразвития. Альтернативные варианты решения энергетических проблем.