Лекция 3 последствия эксплуатационного или аварийного загрязнения морской, окружающей среды
План лекции
Образование нефтесодержащих вод на судах
Государственные требования по предотвращению загрязнения морской среды судовыми отходами
Ответственность должностных лиц за загрязнение гидросферы
Последствия загрязнения морской среды
Рекомендуемая литература: 1, 11, 12, 14, 16, 22, 24
Образование нефтесодержащих вод на судах
Загрязнение морской среды. Все виды загрязнений − естественные и возникшие в результате деятельности человека в конечном итоге оказываются в мировом океане. Они включают в себя нечистоты и отходы всех видов промышленности, сельского хозяйства, а также ядовитые и опасные вещества.
Основной процент загрязнения морской среды связан с деятельностью людей на морском дне. Например, разведка и добыча нефти и газа, все отходы с кораблей, которые идут в воду. Влияние судна на окружающую среду представлено на рисунке 1.
Особо большие масштабы приобретает загрязнение морской среды нефтепродуктами при авариях танкеров, а также платформ, сооружаемых для добычи нефти из морских шельфов. Нередки случаи умышленного сброса с судов в море нефтяных остатков. Все это наносит огромный вред природе: уничтожаются морские организмы, продукты питания морской фауны. Происходит ослабление сопротивляемости морских животных к различным инфекциям вследствие поглощения ими нефти. Уничтожаются рыбные запасы [11]. Сушу и океан связывают реки, впадающие в моря и несущие различные загрязнители. Нераспадающиеся при контакте с почвой химические вещества, такие как нефтепродукты, нефть, удобрения (особенно нитраты и фосфаты), инсектициды и гербициды в результате выщелачивания попадают в реки, а затем в океан. В итоге океан превращается в место сброса этого «коктейля» из питательных веществ и ядов.
Нефть и нефтепродукты − основные загрязнители океанов, но наносимый ими вред значительно усугубляют сточные воды, бытовой мусор и загрязнение воздуха. Выносимые на пляжи пластмассовые предметы и нефть остаются вдоль отметки уровня прилива, свидетельствуя о загрязнении морей и о том, что многие отходы не разлагаются микроорганизмами.
Исследование Северного моря показало, что около 65% обнаруженных там загрязняющих веществ были принесены реками. Ещё 25% загрязнителей поступили из атмосферы (включая 7000 т свинца от выхлопов автомобилей), 10% − от прямых сбросов (в основном сточные воды), а остальное − от сбросов отходов с судов.
Рисунок 1 − Проблемы безопасности судовождения и охрана окружающей среды
Десять штатов США сбрасывают отходы в океан. В 1980 г. таким способом их было уничтожено 160 000 т, но с тех пор эта цифра уменьшилась.
В соответствии со статьей 15 Конвенции МАРПОЛ 73/78 любое приложение вступает в силу по истечении 12 месяцев с момента даты, на которую его сторонами (государствами, ратифицировавшими данное приложение) станут не менее 15 государств, общая валовая вместимость торговых судов которых составляет не менее 50% валовой вместимости мирового торгового флота.
Указанные шесть приложений Конвенции по существующим в ИМО правилам объединяются в три группы и принимаются (ратифицируются) государствами одновременно: 1-я группа приложения 1 и 2; 2-я группа – приложения 3 и 5; 3-я группа – приложение 4.
Нефтесодержащие воды. Каждое судно, совершающее международные рейсы, должно быть оборудовано в соответствии с требованиями приложения 1 Конвенции МАРПОЛ 73/78 [24], что подтверждается выдачей Регистром каждой страны этим судам Международных свидетельств о предотвращении загрязнения нефтью. Конвенцией рассмотрены следующие технические средства для предотвращения загрязнения водной среды льяльными (подсланевыми) водами с судов:
- сборные танки;
- нефтяное фильтрующее оборудование с очистной способностью подсланевых вод до уровня нефтесодержания в сбросе не более 15 млн-1;
- автоматическое устройство для закрытия сливных клапанов, когда со-держание нефти в очищенной воде, сбрасываемой за борт, превышает 15 млн-1;
- нефтяное сепарационное оборудование с очистной способностью до 100 млн-1.
Конвенцией МАРПОЛ 73/78 оговаривается необходимость выполнять более жесткие требования в особых районах – Средиземном, Черном, Балтийском и Красном, а также в районе заливов (Ближний Восток). В особых районах разрешается сброс за борт нефтесодержащих вод с концентрацией нефти не более 15 млн-1, а суда рекомендуется оборудовать нефтеводяным фильтрующим оборудованием указанной глубины очистки. При этом на судне обязательно должно быть автоматическое устройство для закрытия сливных забортных клапанов, сбрасывающих, если содержание нефти в сбрасываемой за борт очищенной воде превышает 15 млн-1.
В Конвенции существует поправка, которая гласит, что суда, эксплуатируещиеся исключительно в особых районах или работающие в пределах 12 морских миль от ближайшего берега, достаточно оборудовать сборной цистерной. В этом случае предполагается все образующиеся на судне НВ накапливать, а затем передавать на приемные сооружения порта. Объем сборной цистерны, естественно, должен быть достаточным, чтобы гаранти-ровать накопление НВ в течение всего рейса.
Вне пределов особых районов Конвенцией МАРПОЛ 73/78 допускается использование на судне нефтяного сепарационного оборудования, обеспечивающего очистку подсланевых вод до содержания нефти в сбросе не более 100 ppm. млн-1.
Наряду с перечисленными выше техническими требованиями Конвенция МАРПОЛ 73/78 содержит организационные и правовые вопросы.
К организационным требованиям прежде всего следует отнести обеспечение всех судов необходимыми документами: журналами нефтяных операций, Международными свидетельствами о предотвращении загрязнения нефтью и др.
В правовой части отмечается обеспечение достаточно жесткого контроля за соблюдением тех или иных положений Конвенции МАРПОЛ 73/78 иностранными судами. В частности, в меморандуме, принятом 14 европейскими государствами в 1982 году, предусмотрены проверки судов третьих стран на соответствие указанным выше требованиям. Регистру было поручено осуществлять технический надзор за проектированием, изготовлением и эксплуатацией судового природоохранного оборудования, решать вопрос о серийном производстве данного оборудования и оформлять Свидетельство о типовом испытании.
Регистром рекомендовано несколько методик ежегодных и очередных освидетельствований нефтяного сепарационного и фильтрующего оборудования.
Анализы проб подсланевой воды должны проводиться в лабораториях, имеющих Свидетельство о признании их Регистром.
Приложение І «Сотрудничество в борьбе с загрязнением моря» устанавливает порядок взаимоотношений государств-участников Конвенций в случаях ликвидации аварийных разливов нефти и других вредных веществ в море. Предписывается поддерживать готовность к таким операциям путем обеспечения готового к действию оборудования, судов, рабочей силы для работы как в прибрежных, так и в открытых районах моря.
В Конвенции указывается на необходимость разработки и применения систем наблюдения и взаимооповещения о значительных разливах, взаимо-обмена информацией о средствах борьбы с аварийными разливами и о взаимопомощи во время ликвидации последствий аварийных разливов нефти или других вредных веществ.
После принятия приложений Конвенции МАРПОЛ 73/78 были проведены Региональные конференции, оговаривающие загрязнения и их предотвращения в Балтийском и Средиземном морях.
Помимо международных соглашений, регламентирующих сброс загрязнений с судов, на территориальные прибрежные и рыбохозяйственные морские районы распространяются дополнительные требования недопущения загрязнений, устанавливаемые внутренними законами и правилами государств.
Государственные требования по предотвращению загрязнения морской среды судовыми отходами
Государственные требования по предотвращению загрязнения водоемов судовыми отходами определяются в основном соответствующими санитарными правилами, а также правилами, разработанными различными контроли-рующими ведомствами. Требования, связанные с отведением в водные объекты судовых отходов, изложенные в указанных документах, отличаются от аналогичных, определяемых Международной конвенцией МАРПОЛ 73/78.
Сточные воды. Во внутренние водоемы сброс с судов (кроме скоростных, также имеющих на борту не более 3-х человек) необработанных СВ запрещен. Отводить обработанные СВ разрешается, как правило, при движении судна со скоростью не менее 4 км/час.
Нефтесодержащие воды. Во внутренних водоемах запрещен сброс с судов нефтесодержащих вод (НВ), если концентрация нефтепродуктов в них превышает: 10 мг/дмз для самоходных судов и 5 мг/дмз для несамоходных специализированных судов.
При этом с самоходных судов можно сбрасывать очищенные НВ при движении судна со скоростью не менее 4 км/час.
Мусор. Во внутренних водоемах запрещен сброс любого вида судового мусора, включая пищевые отходы.
Правовые аспекты охраны водных объектов от загрязнения судовыми отходами.
Проблема охраны водных бассейнов – комплексная проблема, включающая технические, технологические, экономические, медицинские и социальные аспекты. Все они регламентируются правовыми нормами.
Постановлениями по охране морских бассейнов предусматривается обязанность всех министерств и ведомств, имеющих суда и плавучие средства, оборудовать суда сепараторами для очистки нефтесодержащих вод или устройствами для сбора этих вод других вредных веществ, судовых сточных вод и мусора и сдачи их на плавучие или береговые приемные устройства.
Уполномоченным должностным лицам в пределах внутренних морских и территориальных вод представлены следующие права:
- останавливать, посещать и осматривать суда и другие плавучие средства для выяснения причин и обстоятельств произведенного сброса или потерь веществ, вредных для здоровья людей или живых ресурсов водоемов;
- давать указания об устранении нарушения установленных правил по операциям с токсикантами;
- задерживать суда и другие плавучие средства, допустившие незаконный сброс или не принявшие необходимых мер к предотвращению потерь указанных веществ;
- составлять акты о нарушении правил по предотвращению загрязнения вод, в установленном порядке привлекать виновных лиц к ответственности.
Ответственность должностных лиц за загрязнение гидросферы
Гражданско-правовая ответственность состоит в обязанности судовладельца возместить причиненный судном имущественный ущерб от загрязнения водоемов. Имеется перечень веществ, сброс которых запрещен. Этот перечень распространяется на все суда и другие плавучие средства независимо от их ведомственной и национальной принадлежности в пределах морских и территориальных вод страны.
К административной ответственности привлекаются отдельные граждане и должностные лица. Предусмотрено привлечение виновных лиц к ответственности в виде штрафа за загрязнение и засорение вод.
Дисциплинарная ответственность предусматривает следующие взыскания: замечания, выговор, строгий выговор, перевод на нижеопла-чиваемую работу, увольнение.
Решение о выборе меры дисциплинарной ответственности осуществляется с учетом причин совершенного нарушения и его последствий. Одной из эффективных мер дисциплинарной ответственности является лишение премий некоторых категорий работников, отвечающих за рациональное использование и охрану вод.
Уголовная ответственность предусматривает лишение свободы на определенный срок, в зависимости от вида нарушения или исправительными работами.
Плата, направляемая на восстановление и охрану водных объектов, вносится за:
- сброс в водные объекты сточных вод, содержание вредных веществ в которых превышает установленные нормы;
- сброс в водные объекты сточных вод, содержание вредных веществ в которых превышает установленные лимиты ПДС;
За сброс в водные объекты сточных вод, содержание вредных веществ в которых превышает установленные нормативы, и сточных вод нормативного качества сверхустановленных лимитов ПДС предусматривается повышенная плата.
Последствия загрязнения морской среды
Экологические катастрофы.
Все серьезные случаи загрязнения океана связаны с нефтью. В результате широко распространённой практики мытья трюмов танкеров, в океан ежегодно сбрасывается от 8 до 20 млн. баррелей нефти. Раньше такие нарушения часто оставались безнаказанными, но сегодня спутники позволяют собрать необходимые улики и привлечь виновных к ответственности.
Крушения крупных танкеров.
Крушение танкера Торри Каньон в марте 1967 года около Ландс Энд в Великобритании. Согласно подсчётам, тогда в море попало около 106 тысяч тонн нефти.
Крушение танкера «Амоко Кадиз» на бретонском побережье Франции в 1978 году, произошедшее из-за поломки двигателя танкера, в результате разбившегося о скалистый берег. Погибли тысячи перелётных птиц.
В 1989 г. танкер «Экссон Вальдес» сел на мель в районе Аляски, и нефтяное пятно в результате разлива почти 11 млн галлонов (ок. 50 тыс. т) нефти растянулось на 1600 км вдоль побережья. Только по делу об уголовной ответственности суд обязал владельца судна − нефтяную компанию «Экссон мобил» − выплатить штату Аляска 150 млн. долл., самый крупный эколо-гический штраф в истории. Из этой суммы суд простил компании 125 млн. в признание её участия в ликвидации последствий катастрофы, но ещё 100 млн. «Экссон» заплатил за ущерб природе и 900 млн. в течение 10 лет по гражданским искам. Хотя последняя выплата федеральным и аляскинским властям состоялась в сентябре 2001 г, до 2006 г. правительство могло подать иск ещё на сумму до 100 млн, если обнаружились бы экологические последствия, которые нельзя было предусмотреть во время суда. Огромную сумму составляют также претензии компаний и частных лиц, по многим из которых тяжба длится до сих пор.
«Экссон Вальдес» − один из самых известных, но, тем не менее, многих случаев разлива нефти в море. Океан остаётся местом больших и малых экологических бедствий, связанных с перевозкой крайне опасных грузов. Так было с судами «Кэрен Би» (1987), на борту которого находилось 2000 т токсичных отходов, и «Акацуки-мару» (1992), вёзшим большую партию радиоактивного плутония из Европы в Японию для переработки.
Сточные воды.
Помимо нефти к наиболее вредным отходам относятся сточные воды. В малых количествах они обогащают воду и способствуют росту растений и рыб, а в больших − разрушают экосистемы. В двух крупнейших в мире местах сброса стоков − в Лос-Анджелесе (США) и Марселе (Франция) − специалисты занимаются очисткой загрязнённых вод уже более двух десятилетий. На снимках со спутника чётко видно растекание сбрасываемых выпускными коллекторами стоков. Подводные съёмки свидетельствуют о вызванной ими гибели морских организмов (подводные пустыни, усеянные органическими остатками), но принятые в последние годы восстановительные меры позволили значительно улучшить ситуацию.
Усилия по разжижению канализационных стоков направлены на снижение их опасности; при этом солнечный свет убивает некоторые бактерии. Такие меры оказались эффективными в Калифорнии, где в океан сбрасываются бытовые стоки − результат жизнедеятельности почти 20 млн жителей этого штата.
Металлы и химикаты.
В последние годы уменьшилось содержание в водах океанов металлов, ДДТ и ПХД (полихлордифенилов), а вот количество мышьяка необъяснимо возросло. ДДТ (долго сохраняющийся в природе токсичный пестицид на основе хлорорганического соединения) запрещён в большинстве развитых стран, но по-прежнему используется в некоторых районах Африки.
К опасным химическим веществам, способным нарушить экологический баланс, относятся и такие тяжёлые металлы, как кадмий, никель, мышьяк, медь, свинец, цинк и хром. Согласно подсчётам только в Северное море ежегодно сбрасывается до 50000 т этих металлов. Ещё большую тревогу вызывают пестициды − альдрин, дильдрин и эндрин, − накапливающиеся в животных тканях. Пока неизвестны отдалённые последствия применения таких химикатов.
Губителен для морских обитателей и ТБТ (трибутилоловохлорид, (n-С4Н9)3SnCl), широко применяемый для покраски килей кораблей и препятствующий их обрастанию ракушками и водорослями. Доказано, что ТБТ изменяет пол самцов трубачей (вид ракообразных); в результате вся популяция состоит из женских особей, что исключает возможность размножения. Есть заменители, не оказывающие пагубного воздействия на живую природу − например, соединение на основе меди в 1000 раз менее токсично для животных и растений.
Воздействие на экосистемы.
От загрязнения страдают все океаны, но загрязнённость прибрежных вод выше, чем в открытом океане, из-за намного большего числа источников загрязнения: от береговых промышленных установок до интенсивного движения морских судов. Вокруг Европы и у восточных берегов Северной Америки на мелководных континентальных шельфах устраивают садки для разведения устриц, мидий и рыб, уязвимых для токсичных бактерий, водорослей и загрязнителей. Кроме того, на шельфах ведётся нефтеразработка, что увеличивает риск разлива нефти и загрязнения.
Воды Средиземного моря полностью обновляются раз в 70 лет Атлантическим океаном, с которым оно сообщается. До 90% сточных вод поступало сюда из 120 прибрежных городов, а другие загрязнители приходятся на долю 360 млн. людей, живущих или проводящих отпуск в 20 средиземноморских странах. Это море превратилось в громадную загрязнённую экосистему, куда ежегодно поступает около 430 млрд. т отходов. Наиболее загрязнены морские побережья Испании, Франции и Италии, что объясняется наплывом туристов и работой предприятий тяжёлой промышленности.
Из местных млекопитающих хуже всех пришлось средиземноморским тюленям-монахам. Они стали редко встречаться из-за возросшего потока туристов, а отдалённые места их обитания на островках теперь достижимы для быстроходных катеров и аквалангистов. Кроме того, всё больше тюленей погибает, запутавшись в рыболовных сетях.
Зелёные морские черепахи обитают во всех океанах, где температура воды не опускается ниже 20°C, но их гнездовья находятся под угрозой как в Средиземном море (в Греции), так и в океане. На острове Бали (Индонезия) у пойманных черепах отбирают яйца, чтобы дать возможность молодым черепашкам подрасти, а затем выпускают их на волю, когда у них будет больше шансов выжить.
Цветение воды.
Другой распространённый вид загрязнения океанов − цветение воды из-за массового развития водорослей или планктона. Буйное цветение вод Северного моря у берегов Норвегии и Дании было вызвано разрастанием водорослей Chlorochromulina polylepis, в результате чего серьёзно пострадал промысел лосося. В водах умеренного пояса такие явления известны уже довольно давно, но в субтропиках и тропиках «красный прилив» был впервые замечен вблизи Гонконга в 1971 г. Впоследствии такие случаи часто повторялись. Считают, что это связано с промышленными выбросами большого количества микро-элементов, действующих как биостимуляторы роста планктона.
Устрицы, как и другие двустворчатые моллюски, играют важную роль в фильтрации воды. Раньше устрицы за восемь дней полностью фильтровали воду в части Чесапикского залива, относящейся к штату Мэриленд. Сегодня они затрачивают на это 480 дней из-за цветения и загрязнения воды. После цветения водоросли умирают и разлагаются, способствуя размножению бактерий, поглощающих жизненно важный кислород.
Все морские животные, добывающие пищу путём фильтрации воды, очень чувствительны к загрязнителям, которые накапливаются в их тканях. Кораллы, состоящие из гигантских колоний одноклеточных организмов, плохо переносят загрязнение. Над этими живыми сообществами − коралловыми рифами и атоллами − нависла серьёзная угроза.
Загрязнение пластмассовыми отходами.
Скопления отходов из пластмасс образуют в Мировом океане под воздействием течений особые мусорные пятна. На данный момент известны пять больших скоплений мусорных пятен − по два в Тихом и Атлантическом океанах, и одно − в Индийском океане. Данные мусорные круговороты в основном состоят из пластиковых отходов, образующихся в результате сбросов из густонаселённых прибрежных зон континентов. Руководитель морских исследований Кара Лавендер Ло из Ассоциациии морского образования (Sea Education Association; SEA) возражает против термина «пятно», поскольку по своему характеру — это разрозненные мелкие куски пластика. Пластиковый мусор опасен ещё и тем, что морские животные, зачастую, могут не разглядеть прозрачные частицы, плавающие по поверхности, и токсичные отходы попадают им в желудок, часто становясь причиной летальных исходов.
Опасность для человека.
Содержащиеся в сточных водах вредные организмы плодятся в моллюсках и вызывают у человека многочисленные болезни. Самая распространённая бактерия − Escherichia coli − является индикатором заражения.
Безопасное содержание Escherichia Coli − не более 230 бактерий на 100 г ткани. Другие опасные для человека микроорганизмы − это бактерии Salmonella и Staphyloccus, поражающие ракообразных, бактерия Vibrio parahaemolyticus. ПХД накапливаются в морских организмах (имеют кумулятивное воздействие). Эти промышленные загрязняющие вещества − яд для животных и человека. Как и другие загрязнители океанов, например применяемый в пестицидах и антисептиках для древесины ГХГ (гексахлорциклогексан), они являются стойкими хлорсодержащими соединениями.
Эти химикаты выщелачиваются из почвы и попадают в море, где проникают в ткани живых организмов. Рыб с ПХД или ГХГ могут съесть как люди, так и рыбы. Рыбу потом поедают тюлени, а те в свою очередь становятся пищей для некоторых видов китов или белых медведей. Каждый раз, когда химические вещества переходят с одного уровня пищевой цепи на другой, их концентрация растёт. Ничего не подозревающий белый медведь, съедающий дюжину тюленей, поглощает вместе с ними токсины, содержавшиеся в десятках тысяч заражённых рыб.
Считают, что загрязняющие вещества виновны и в повышении восприимчивости морских млекопитающих к чумке, поразившей Северное море в 1987-88 гг., когда погибли не менее 11 тысяч обыкновенных и длинномордых тюленей. Вероятно, металлические загрязнители в океане стали также причиной появления кожных язв и увеличения печени у рыб, включая камбалу, 20% популяции которой в Северном море поражено этими болезнями.
Мониторинг загрязнения.
Попадающие в океан токсичные вещества могут оказаться вредными не для всех организмов: некоторые низшие формы даже процветают в таких условиях. Многощетинковые черви (полихеты) живут в относительно загрязнённых водах и часто служат экологическими индикаторами относительной загрязнённости. Продолжается изучение возможности использования морских нематод для контроля санитарного состояния океанов.
Вопросы для самопроверки
Какое отрицательное воздействие оказывают суда на качество атмосферного воздуха?
Какое отрицательное воздействие оказывают суда на качество гидросферы и жизнедеятельность?
Какое отрицательное воздействие оказывают суда на загрязнение литосферы, влияние последствий загрязнения на биосферу?
Каковы основные аспекты природоохранных мероприятий по защите окружающей среды от судов?