Проблема Мирового океана

Загрязнение МО и его морей происходит в результате прямого или косвенного поступления в морскую среду (в морскую воду, на морское дно, в прибрежные и устьевые районы морей) различного рода загрязняющих веществ. 70 % загрязнений морской среды связано с наземными источниками, включая города, промышленность, строительство, сельское хозяйство.

К наиболее распространенным и опасным загрязнителям морских и океанских вод относятся:

- нефть и нефтепродукты,

- тяжелые металлы,

- пестициды и другие хлорорганические соединения,

- радиоактивные вещества.

Охарактеризовать географию загрязнения МО довольно сложно. Но тем не менее некоторые общие черты этого процесса проявляются достаточно отчетливо. Прежде всего обращает на себя внимание то обстоятельство, что стоки и сбросы с суши в наибольшей мере загрязняют прибрежные акватории – особенно в тех местах, где на побережье находятся большие промышленно-городские агломерации, т.к. с ними связано образование больших масс промышленных и коммунально-бытовых отходов. Однако сильному загрязнению могут быть подвержены и те морские и океанские акватории, которые расположены вдалеке от побережий. Во-первых, загрязнения могут выносится морскими течениями. Во-вторых, акватории могут получать значительную долю загрязнений из атмосферы. В-третьих, значительное загрязнение может происходить в результате движения судов.

Нефтяное загрязнение. Общее количество нефти и нефтепродуктов, ежегодно попадающих в МО, оценивается от 3 до 8 млн т. Главные источники нефтяного загрязнения в МО отражает рисунок 20.

Рисунок 20. Главные источники нефтяного загрязнения морской среды

Из рисунка вытекает, что основной вклад в нефтяное загрязнение осуществляет морской транспорт, в первую очередь, танкерный флот. Какое-то количество нефти обычно попадает в море при загрузке и разгрузке танкеров в портах. Еще большее количество – в результате слива балластных вод, мойки и очистки грузовых танков судна после рейса, остальное – при обслуживании танкера в доках и работе двигателя. Об авариях танкеров надо сказать особо. Из-за аварий в МО попадает не так много нефти как от других источников (0,3 млн т/год), однако именно аварийные разливы наносят больший экологический ущерб, поскольку носят залповый характер, не дающий морской среде времени для адаптации. За период 1973-1990 гг. аварии танкеров случались 580 раз. Конкретные места аварий отражает рисунок 21.

Рисунок 21. Места крупных аварий танкеров в 1970-1980 гг.

Аварии танкеров могут быть вызваны техническими причинами (поломками, пожарами, взрывами), условиями навигации (рифы, волны-убийцы).

Из других источников поступления нефти следует отметить муниципальные и промышленные сточные воды, а на шельфе – разведку и добычу нефти, особенно в случае аварий на нефтяных платформах.

Есть и еще один источник нефтяного загрязнения, не отраженный на рисунке, - военные действия. В 1980-1988 гг. во время ирано-иракской войны более 150 танкеров получили повреждения, сопровождавшихся разливами нефти. Еще более страшную экологическую катастрофу представлял собой преднамеренный сброс в Персидский залив 1,5 млн т нефти, предпринятый Ираком в 1991 г. во время оккупации Кувейта.

На рисунке 22 представлен один из максималистских вариантов нефтяного загрязнения МО.

Пожалуй, наиболее загрязнен нефтью и нефтепродуктами Атлантический океан. У берегов Европы – это добыча нефти в Северном море, массовая транспортировка нефти и нефтепродуктов. У побережья Африки загрязнение связано с прохождением основных трасс супертанкеров. У берегов Северной Америки - массовая транспортировка нефти и нефтепродуктов, а также ее добыча на шельфе Мексиканского залива и Карибского моря. В открытой части океана нефтяное загрязнение имеет менее устойчивый характер, однако повышенные скопления углеводородов встречаются и здесь.

В Тихом океане нефтяное загрязнение наиболее велико у азиатской части, где ведут добычу нефти на шельфе и проходят дороги супертанкеров. В Индийском океане наиболее загрязнена часть, примыкающая к Персидскому заливу.

Рисунок 22. Нефтяное загрязнение Мирового океана

Средний показатель нефтяного загрязнения МО составляет 5-10 мг/л. Многие виды рыб при таких концентрациях уже не могут существовать, а их икра, равно как личинки ракообразных и моллюсков погибает при концентрациях 0,01-0,1 мг/л. остается добавить, что в МО есть и такие зоны, где концентрация нефтепродуктов достигает 50-300 мг/л (см. рисунок 23).

При попадании в океан нефти и нефтепродуктов происходит следующее:

- часть нефтепродуктов испаряется и загрязняет атмосферу,

- часть нефтепродуктов, причем наиболее токсичная, растворяется в воде, создавая угрозу для всех морских организмов,

- часть нефтепродуктов растекается, образуя на поверхности воды пленку. Эта пленка нарушает энергетический обмен атмосферы и океана, световой и газовый режим, затрудняет испарение влаги,

- часть нефтепродуктов (наиболее тяжелые фракции) постепенно оседает на дно, поглощая при этом большое количество кислорода.

Рисунок 23. Разлив нефти

Общее воздействие нефтепродуктов на морскую среду можно разделить на 5 категорий: непосредственное отравление с летальным исходом, серьезные нарушения физиологической активности, эффект прямого обволакивания живого организма нефтепродуктами, изменения в живых организмах, изменения в биологических особенностях среды обитания.

Отравление с летальным исходом. Летальное отравление возможно в результате воздействия углеводородов на некоторые важные процессы в клетках, и особенно, на процессы обмена между клетками. Наибольшую опасность для морской среды представляют ароматические углеводороды. Смертность наиболее высока в прибрежных районах с большим содержанием живых организмов. Особенно чувствительны: планктон, личинки и мальки, беспозвоночные и ракообразные.

Нарушение физиологической активности. Химический способ передачи информации играет важную роль в поведении отдельных морских организмов (защита от хищников, локализация места обитания, привлечение особей противоположного пола). Имеются данные, что некоторые компоненты нефти, гл.о., ароматические углеводороды, влияют на химические коммуникационные процессы, блокируя рецепторы организма или подавляя естественные стимулы.

Обволакивание живого организма нефтепродуктами. С этими процессами связаны эффекты покрытия и удушения. Наиболее подвержены этому воздействию находящиеся в зоне прилива низкорастущие растения, планктон и птицы. Нефть обволакивает оперение птиц, нарушая их гидрофобность и сводя на нет защитную функцию, поэтому птицы покрытые нефтью погибают от переохлаждения. К тому же птицы интоксицировались нефтью в попытках очистить перья от нефти. Отравление нефтью вызывает серьезные нарушения в эндокринной системе. В настоящее время считается, что загрязнение нефтью является основной причиной сокращения популяций морских птиц. В одной только Великобритании ежегодно погибает около 250 000 особей, в Нидерландах – от 20 000 до 50 000, а в целом в Северной Атлантике – 400 000. На островах Силли в Корнуолле колонии тупиков в 1907 г. насчитывали 100 000 птиц, а в 1967 – 100 особей.

Болезненные изменения, вызванные внедрением нефтепродуктов в организм. Поражения, вызванные накоплением нефтепродуктов в тканях организма, характерно для всех морских обитателей, но различается в зависимости от вида организма и стадии его развития. Постоянное пребывание в среде с большим содержанием нефти приводит к ее накоплению и передаче по пищевым цепям. Кроме того, целый ряд компонентов нефти обладает канцерогенными свойствами, и даже у моллюсков отмечается большое число новообразований, подобных раковым опухолям человека.

Изменения в биологических особенностях среды обитания. Даже невысокие уровни нефти при длительном воздействии на морские системы могут вызвать их полную деградацию. Она проявляется в постепенном снижении видового разнообразия, уменьшении общего числа особей, замены одной экосистемы другой. В глобальном масштабе деградации морских экосистем может нарушить круговороты воды и химических соединений.

Рисунок 24. Последствия разлива нефти

Одним из наиболее перспективных путей ограждения среды от нефтяного загрязнения является автоматизация процессов добычи, транспорта и хранения нефти. Для очистки морских вод от нефти предлагается использовать старые газеты, обертки и т.д. – макулатуру. Она нарезается тонкими полосками длиной 3 мм. Такие обрезки способны впитать 28-кратное количество нефти по сравнению с собственной массой. Затем нефть легко извлекается прессованием. Такие полоски бумаги, помещенные в специальные авоськи, предлагается использовать для сбора нефти в местах катастроф танкеров. Для сбора нефти создана масса сорбентов на основе растительных, минеральных и синтетических веществ, позволяющих собирать до 90 % разлитой нефти. Однако массовое их производство ограничивается высокой стоимостью и огромными размерами нефтяного загрязнения океана.

Радиоактивное загрязнение. Захоронение радиоактивных отходов на дне морей и океанов начало практиковаться с 1946 г. Первыми поступили так США, а после их примеру последовали и другие страны. Начиная с 1980-х гг. захоронение радиоактивных отходов в морской среде было резко сокращено. Однако опасения природоохранных организаций от этого не уменьшились, поскольку уже захороненные контейнеры могут обеспечить надежность и безопасность только несколько десятилетий.

Пестициды, СПАВ и тяжелые металлы. Пестициды – это вещества, созданные для борьбы с вредителями и болезнями растений. Пестициды наносят колоссальный ущерб природным экосистемам. Считается, что в настоящее время уже более 1,5 млн т этих веществ вошло в состав наземных и водных экосистем. Наиболее опасны хлорорганические вещества, например ДДТ, которые очень устойчивы к биологической деградации и имеют период полураспада несколько десятков лет. В Мировой океан попадают в результате сброса промышленных сточных вод и смыва с полей. Детергенты (СПАВ) входят в состав СМС и пестицидов. Опасность представляют входящие в состав СПАВ полифосфаты натрия, ароматизирующие вещества, отбеливающие компоненты и кальцинированная сода, которые токсичны для водных организмов. Тяжелые металлы относятся к числу весьма токсичных веществ. Большие массы этих веществ поступают в океан из атмосферы и со сточными водами.

Пестициды, СПАВ и тяжелые металлы обладают канцерогенным и мутагенным действием, токсичны, влияют на кроветворную систему, подавляют ферментативную активность. Способны накапливаться в организмах и передаваться по пищевым цепям.

Охрана Мирового океана.

Подписан ряд международных документов по охране МО от загрязнений:

1973 г. – Международная конвенция, запрещающая сброс нефтяных отходов вблизи побережья и ограничивающая количество отходов, которые могут быть сброшены в открытом море.

1981 г. – Конвенция по охране человеческой жизни на море, потребовавшая специального дооборудования танкеров.

1992 г. Конференция ООН по окружающей среде и развитию в Рио, где было много внимания уделено проблемам предупреждения загрязнения морской среды.

1995 г. – Всемирная программа действий по защите морской среды от загрязнений от наземных источников. Она определила практические меры по предупреждению и уменьшению таких загрязнений и контролю над ними.