2.4.6. Загрязнение Мирового океана
Мировой океан, располагающий неисчерпаемыми запасами влаги, рождающий живительные ветры и морскиетечения, этотбезотказныйприёмник всякого рода отходов, по-видимому, уязвим в гораздо большей степени, чем это можно предположить. Сброс в океан слишком большого количества вредных веществ — пестицидов, удобрений, возрастающее загрязнениеморской среды нефтью, засорение речных эстуариев — всё это даёт основание считать, что может наступить такой момент, когда океан перестанет служить человеку. Океан — это всеобщая сточная яма нашей планеты, гигантскийсептическийбак, из которого вода, совершив большой круговорот, возвращается к человеку, животным и растениям в чистом виде.
Загрязнениеокеананефтью и нефтепродуктамисвязано с увеличением потребления нефтепродуктов во всём мире. В результате продолжается развитие нефтедобычи с морских шельфов, растёт танкерный флот. Добыча и транспортировка нефти нередко сопровождаются авариями на буровых, подводных трубопроводах или танкерах. Каждая авария приводит к образованию громадных нефтяных пятен на поверхности океана, которые растекаются на сотни и тысячи квадратных километров. В результате подобных аварий в океан попадает около 3–15 млн.т нефти и нефтепродуктов в год.
Другая причина нефтяного загрязнения океана — промывание танкеров после выгрузки нефтепродуктов и слива в океан балластных вод из танкера перед его очередной загрузкой нефтепродуктами (дело в том, что после слива изтанкеранефтепродуктов часть их остаётся настенкахи днище танкера, поэтому танкер обычно промывается в открытом море; чтобы пустой танкер не терял управляемости, его заливают на 1/3 балластной водой, которая обычно выкачивается перед очередной загрузкой судна вместе с остатками нефтепродуктов в океан); эти процедуры поставляют ежегодно в океан около 2 млн.т нефти и нефтепродуктов.
Всё жезначительная часть нефтяных загрязнений попадает в океан с суши: сбрасывается предприятиями береговой зоны, поступает с речными и ливневыми стоками, выпадает с атмосферными осадками. Таким образом, за счёт выноса реками в моря промышленных и бытовых отходов, содержащих нефть и нефтепродукты, в океан поступает ещё около 6 млн.т нефтепродуктов.
Суммарное антропогенноепоступление нефти и нефтепродуктов в океан достигает 16 млн.т в год. Если учесть, что естественное поступление нефти в океан по трещинам и разломам земной коры не превышает 0,5 млн.т в год, то скоростьантропогенногопритока нефти превысила природный (за счёт просачивания из морского дна) более чем в 30 раз.
Нефть и нефтепродуктыв океане неотвратимомигрируют. Врайонахантициклонов (например, Азорского максимума) нефтяные плёнки имеют тенденцию к поверхностному распространению — они растекаются. В районахциклонов (Исландского и Алеутского минимумов) наблюдается погружение нефти в более глубокие слои океана вплоть до океанического дна (рис.8).
Рис. 8. Концентрация нефтяных загрязнений на поверхности Мирового океана
Нефть и нефтепродукты оказывают вредное воздействие намногиеживые организмыи пагубно влияют на все звенья биологической цепи. Нефтяная плёнка, не пропуская солнечные лучи, замедляет обновление кислородав воде, что препятствует размножению планктона. Нефть токсична и отрицательно воздействует на все группы морских организмов: планктон, нектон, бентос. Это проявляется в прямом уничтожении морских организмов из-за обволакивания их нефтью или удушения,вотравлении организмов вследствие контактов с большими дозами или длительного воздействия меньших концентраций, в уничтожении развивающихся, ещё не окрепших морских организмов, во введенииканцерогенныхвеществ в морские пищевые цепи, снижениижизнеспособностиморских организмов, уничтожении продуктов питания морской флоры и ценных пород рыб. Часть компонентов нефтирастворяетсяв воде, приводя к гибели рыб, морских птиц и ухудшая вкусовые качества мяса морских животных. Икра рыб даже при небольшой концентрации растворённых нефтепродуктов в значительной степени погибает, а выжившие зародыши получают уродливое развитие. Нефть отрицательно влияет на физиологические процессы, вызывает патологическиеизменения в тканях и органах, нарушает работуферментативногоаппарата, нервной системы. Нефть — своего рода наркотик для морских обитателей. Замечено, что некоторые рыбы,«хлебнув»однажды нефти, уже не стремятся покинуть отравленную зону. Нефтепродукты в водной среде изменяют эволюционно обусловленный типповеденческихадаптаций, нарушают воспроизводительный, оборонительный и пищевой комплексы у животных, нарушают соотношение видов вбиотопе,способствуютопустошению экологических ниш.
Нефтяные углеводороды концентрируются в поверхностном микрослое воды (до 1 мм). По всей акватории Мирового океана в этом микрослое содержится 1,5–2 млн.т нефти. Нефтяные плёнки плавают на огромных пространствах. Наиболее загрязнены нефтью тропическиеисубтропическиеводы Северной Атлантики в районах интенсивного судоходства и морскихнефтеперевозок.В Тихом океанеплёнкой полностью покрыты Южно-Китайское и Жёлтое моря, в большой мере— зона у Панамского канала, вдоль Северной Америки, течениеКуросио,подходы к Японии с юга и юго-запада.
Нефтяная плёнканарушает процесс тепло-, водо- и газообмена на границе океана и атмосферы. Она препятствует испарению влаги, нарушая круговорот воды, изменяет радиационные свойства на поверхности океана, затрудняет микроконверсию(микрообмен) поверхностногослоя. В Северной Атлантике загрязнение привело к понижению температуры замерзания. Загрязнениеполярных районов снижает альбедо поверхности льда на 27–35%, начало таяния сдвигается на болееранниесроки. В конечном счёте наличие нефтяной плёнки на поверхности океана может повлиять не только на физико-химические и гидробиологические условия в океане, но также и на климат Земли, на баланс кислорода в атмосфере.
Океаническая вода обладает свойствами самоочищения.Так,бактерионейстон(микрофлора поверхностного слоя воды до 5 см) океана окисляет одну четвёртую часть поступающей нефти, однако процесс загрязнения преобладает над процессом естественной утилизации этого загрязнителя.
Химизация сельского хозяйства привела к росту загрязненияокеанических водпестицидами. Ониобнаруженытам, где никогда не применялись, — в Арктикеи Антарктике, например, в печени и жиретюленейи пингвинов. Оказывается, пестициды имеют разнообразные и сложные пути миграции. Половина пестицидов, находящихся в океане, проникла в него из воздуха, где они концентрируются на взвешенных в воздухе коллоидных частицах или соединяются с капельными частицами аэрозолей, и таким путём могут преодолевать большие расстояния. Часть их сносится с полей и садов атмосферными осадками в реки и затем попадает с речными водами в океан.
Попадающиев океанхлорорганические соединения, в том числеДДТи егометаболиты, большей частью аккумулируются в морских организмах, особенно двустворчатыми моллюсками, которые становятся очень токсичными.ДДТскапливается в верхних слоях воды (особенно в пене) и тормозит фотосинтез морской флоры. На начало 80-х годов в Мировом океане накоплено около 450 тыс. т ДДТ.
Большое количество загрязнителей, в том числепестицидов,вносится коммунально-бытовыми сточными водами. Они содержат бытовыенечистоты,пищевые отходы, главным образомфосфорныеиазотныесоединения,отбеливающиесредства, в которых преобладают фосфаты, сульфиды и хлориды, бытовые инсектициды и нефтепродукты. Большое количество моющих средств сливается в океан, скапливается на поверхности, препятствуя процессам самоочищения, губит рыбную молодь и водоросли. Значительная часть загрязнителей поступает в море с поверхности урбанизированных территорий в результате ливней, таяния снега, полива улиц.
Глобальный характер носит загрязнениеокеана тяжёлымиметаллами, прежде всего ртутью, свинцом,кадмием.Они попадают в океан главным образом через атмосферу и с речными стоками, поэтому встречаются повсеместно.Скорость поступления с антропогенными процессами в океан металлов за последнее время стала превышать скорость их поступления с природнымипроцессами. Свинца с антропогенным поступлением ежегодно попадает в океан более 2 млн.т, то есть больше природного поступления более чем в 10 раз. Ежегодноеантропогенноепоступление в океан ртути достигает 9–10 тыс. т, то есть болеечем втрое превышает природное. Отходы, содержащие ртуть, локализованы в отдельных районах у берегов, однако часть выносится далеко за пределы территориальных вод.
В зонах наибольшей концентрации ртути отмечается уменьшение количества мельчайших зелёных водорослей, синтезирующих органические вещества и выделяющих кислород. В одном из приморских японских городов, из-за наличия в сточных водах ртути, образовавшаяся при гнилостном разложении сбрасываемых отходовметиловаяртуть стала передаваться по пищевойцепи: бактерии — планктон —гидробионты— человек. Это привело к массовым заболеваниям людей в этом районе болезньюминамата,сопровождающейся психическимрасстройствоми галлюцинациями, раздражительностью, нередко со смертельным исходом. Ртуть влияет также наиммунологическуюреактивность,на течение инфекционных заболеваний, на генеративную функцию и потомство, обладаетмутагеннымдействием. Ртуть и свинец очень токсичны, замедляют обмен веществ, вызывают нервныерасстройстваи гибель животных. Вредно действуют на морскиеорганизмы медь, хром, кадмий, мышьяк, сурьма, висмут, селен. Однако среди морских организмов не мало санитаров. Ртуть усваивается планктоном,кадмий— мидиями и крабами, цинк — устрицами, таким образом токсичные элементы попадают в пищевые цепи. Концентрация мышьяка в крабах и лангустах достигает такого уровня, что может явиться причиной смерти человека. В тканях некоторых видов промысловых рыб концентрация металлов может в 100–1000 раз превышать их содержаниев окружающей морской среде.
Особую опасность представляетрадиоактивное загрязнениеокеана, которое появилось вследствие продолжающихся испытанийядерногооружия под землёй, сбросов в океан жидких отходовприбрежныхатомных станций и захоронения в океане низкорадиоактивных отходов в контейнерах. Это загрязнение проявляется сильным воздействием нагидробионтыи на человека через трофические цепи даже при крайне малых концентрациях. При этом серьёзным обстоятельством является длительность периодов полураспада радиоактивных изотопов и трудности определения в этом аспекте качества воды. Кроме того, радиоактивное заражениеводоёмов отрицательно сказывается на способности их к самоочищению из-за угнетения сапрофитной микрофлоры.
Значительную опасность для окружающей среды представляеттепловое загрязнениеустьев рек,эстуариеви прибрежных зон морей и океанов,чтосвязано со спуском тёплой воды, использованной для охлаждениятеплообменныхаппаратов тепловых и атомных электростанций. Повышение температуры морской воды вблизи мест сброса указанных вод обычно ведёт к резкому увеличению активности бактерий. Острота экологической опасности возрастает, когда такой нагрев воды сочетается со сбросом сильно загрязнённых промышленных, сельскохозяйственных или бытовых сточных вод, особенно содержащих органические вещества. В этих случаях концентрация кислорода в морской воде, из-за увеличения его расхода на биохимическую самоочистку воды, может оказаться ниже допустимого уровня. Например, в эстуарияхШельдыи Темзы, из-за повышения температуры вод на 2,5°на участке 70–80 км в длину от мест сброса тёплых водТЭСи АЭС, установлено заметное увеличение активности бактерий и значительноеуменьшение концентрации кислорода, что привело к резкому сокращению планктона и гибели многих представителей ихтиофауны.
Растёт загрязнениеокеанатвёрдым мусором. Ежегодно со всех судов в океан сбрасывается 800 тыс. металлических, 640 тыс. бумажных и пластмассовых и 430 тыс. стеклянных предметов.