Глобальные экологические проблемы

     Дезинфекция. Какой бы тщательной очистке не подвергались сточные воды, обычно их все равно дезинфицируют хлорированием перед сбросом в естественные водоемы, чтобы уничтожить патогенные организмы, которые могли выжить. Использование для этого газообразного хлора (Cl2) влечет за собой определенные экологические проблемы, требующие обсуждения. Хлор используют из-за его эффективного действия и относительной дешевизны. Однако он очень ядовит, и его транспортировка небезопасна для людей. Кроме того, хлор еще более токсичен для некоторых рыб. Оказалось, что даже не улавливаемое измерительными приборами его содержание оказывает пагубное влияние на их икру и развитие эмбрионов. Наконец, некоторые количества хлора самопроизвольно вступают в реакции с органическими веществами с образованием хлорированных углеводородов, т.е. органических молекул, включающих в себя атомы хлора. Многие из этих соединений токсичны и биологически не разлагаются, а некоторые способны даже вызвать рак, нарушения внутриутробного развития и поражать систему размножения.

     Существуют  более безопасные дезинфицирующие  средства, например озон (O3). Он чрезвычайно  губителен для микроорганизмов и, воздействуя на них, распадается на газообразный кислород, что улучшает качество воды. Однако озон не только токсичен, но и взрывоопасен.

     Предлагается  также воздействовать на воду ультрафиолетовым или другим излучением, убивающим  микроорганизмы, но не оказывающим никакого побочного явления.

       Кроме того, после хлорирования  можно добавлять в воду другие  вещества, например диоксид серы, которые, реагируя с хлором, образуют  безвредные неактивные соединения. 

     Заключение. 

     Серьезное препятствие для использования канализационного ила и богатых биогенами сточных вод в сельском хозяйстве – их промышленное загрязнение. Индустрия часто сбрасывает свои отходы, содержащие такие ядовитые вещества, как свинец, ртуть, хром и неразлагаемую биологически органику, в муниципальные системы. А различные стадии обработки канализационных стоков не устраняют эти химические компоненты, которые губят организмы, используемые при вторичной очистке, тем самым, снижая ее эффективность. Кроме того, они связываются с органическим веществом и попадают в обработанный ил, делая его неприменимым в сельском хозяйстве, поскольку он становится токсичным для растений. Аналогичным образом такие сточные воды непригодны для орошения.

     Однако  Акт о чистой воде в настоящее  время требует от промышленных предприятий либо очищать от токсичных элементов сточные воды перед их сбросом в муниципальные системы канализации, либо находить альтернативные способы избавления от них. Когда нормы по такой предварительной очистке и контроль за их соблюдением станут более строгими, канализационный ил и сточные воды станут шире применятся в жизнедеятельности человека. (Орошение и т.п.) 

     2.  Загрязнение вод  мирового океана 

     Мировой океан определяет лицо нашей биосферы: огромная масса его вод формирует  климат планеты, служит источником атмосферных осадков. Более половины кислорода поступает в атмосферу из вод Мирового океана. Океан - уникальный регулятор количества углекислоты в атмосфере. Он способен поглощать её избыток. В Мировом океане ежегодно вылавливается около 70 млн. тонн рыбы и других морепродуктов. Это хотя и составляет 1% мирового производства продовольствия, но, с другой стороны, это 15% потребляемых человеком животных белков.

     Морские водоросли используются, как сырьё  для пищевой и фармацевтической промышленности. Из них получают твёрдые спирты, эфиры, уксус, алгинат натрия и др. Морские котики, тюлени и нерпы дают ценные меха, которые пользуются большим спросом на мировом рынке. Шельф - морские нив человечества, самая продуктивная часть океана. Почти вся рыба, добываемая в мире, ловится на шельфе.

     Ежегодно  на шельфах Мирового океана добывается около 700 млн. тонн нефти и 300 млрд. куб. м газа, что составляет 25% общей  добычи нефти и газа в соответствующих  странах.

     Океаны  мира - неиссякаемый источник урана, однако, добыча его была до сих пор делом достаточно дорогим.

     Также богатства морей используются для  промышленного получения пресной  воды.

     Экологические проблемы Мирового океана обуславливаются  и "нагрузкой" на прибрежные районы, и непосредственно - на экосистемы морей.

     "Сдвигом  к морю" называют глобальный  процесс притяжения к морским  берегам самой разнообразной  экономической деятельности, а значит - и населения. Многие отрасли  индустрии были "морскими" исконно  (рыбоконсервная промышленность, цветная  металлургия на импортном сырье, судостроение и обслуживающие его отрасли), но куда больше и значимее добавившиеся в последние десятилетия - крупная переработка нефти и нефтехимия, "приморская" чёрная металлургия (связанная с массовым переходом на импортную руду - дешёвую и качественную, доставляемую крупными рудовозами), целый ряд отраслей, экспортирующих свою продукцию морем (вплоть до автомобильных заводов Японии)

     В итоге в прибрежных районов сложились  мощные портово-промышленные комплексы. Наметился и "сдвиг к морю" населения - за последние 40 лет доля приморских районов в населении Земли увеличилась с 30-35 до 40-45 % . Только в агломерациях здесь жило 617 млн. человек (1980г.) а в 2000 г. будет около 1 млрд. человек. Показательно, что почти все крупнейшие мегалополисы мира сформировались на побережье: Босваш (Бостон - Вашингтон) и Калифорнийский в США, "Тихоокеанский пояс" в Японии.

     Океан рассматривается как даровая  свалка отходов - антропогенный "сток" уже стал гораздо больше природного: по свинцу его доля 92 % . по нефти - больше 90%, по ртути - 70%. Только нефтяное загрязнение Мирового океана оценивается от 3 - 15 млн. тонн в год, причём большая часть его падает на загрязнение суши (НПЗ, вынос его реками) больше половины.

     НЕФТЬ

     В мировой статистике главным загрязнителем Мирового океана считается - нефть. К началу 80-ых годов в океан ежегодно поступало около 6 млн. т. нефти, что составляло 0,23% мировой добычи. Почти половину (44%) её приносят в океан реки и сточные воды, расположенных на морских берегах предприятий и городов.

     На  втором месте в мировой статистике стоит морской флот. Это и загрязнённые нефтепродуктами промывочные воды и балласт, которые сбрасывают суда за борт, и льяльные воды, которые  накапливаются в машинном отделении  любого судна; и мелкие, многочисленные разливы при бункеровке, разгрузке и перегрузке нефти.

     А в общей сложности насчитывается  около 2,5 млн. тонн нефти в год. Для  сравнения : из всех танкеров, потерпевших  крушение за 1995 год вылилось всего  лишь 320 тыс. тонн нефти т.е почти  в 9 раз меньше.

     За  последние 30 лет, начиная с 1964 года, пробурено около 2000 скважин в  Мировом океане, из них только в  Северном море 1000 и 350 промышленных скважин  оборудовано. Из-за незначительных утечек ежегодно теряется 0,1 млн. т. нефти. Большие  массы нефти поступают в моря по рекам, с бытовыми и ливневыми стоками.

     Объем загрязнений из этого источника  составляет 2,0 млн. т./год. Со стоками  промышленности ежегодно попадает 0,5 млн. т. нефти. Попадая в морскую среду, нефть сначала растекается в  виде пленки, образуя слои различной мощности.

     Нефтяная  пленка изменяет состав спектра и  интенсивность проникновения в  воду света. Пропускание 60-70% (400нм).

     Пленка  толщиной 30-40 мкм полностью поглощает  инфракрасное излучение. Смешиваясь с  водой, нефть образует эмульсию двух типов: прямую – «нефть в воде» и обратную - "вода в нефти". Прямые эмульсии, составленные капельками нефти диаметром до 0,5 мкм, менее устойчивы и характерны для нефтей, содержащих поверхностно-активные вещества. При удалении летучих фракций, нефть образует вязкие обратные эмульсии, которые могут сохраняться на поверхности, переноситься течением, выбрасываться на берег и оседать на дно.

     Естественно, что сильнее всего загрязнение  проявляются в прибрежных районах, на шельфе, куда сбрасывается особенно много отходов (в США - более 50 млн. тонн в год) и попадают все загрязнения, выносимые реками из внутренних районов. В Северное море, например, попадает 90 млн. тонн отходов, причём особенно опасная ситуация создаётся в устьях рек: загрязняющий "шлейф" Рейна прослеживается вдоль всего датско-германского побережья, достигая на востоке Скагеррака. Северное море подвергается наиболее концентрированному воздействию многих факторов загрязнения - сброс промышленных отходов, постоянное загрязнение от танкеров и буровых платформ, сброс радиоактивных отходов от АЭС Великобритании. Всё это особо опасно, учитывая высокую биопродуктивность (50 кг рыбы с гектара при среднем улове в Мировом океане 2 кг с га). В устье Эмса (Германия) в 80-х годах доля больных рыб и угрей достигала 60 %. Сильнейшим образом проявилось загрязнение Мирового океана у берегов Японии - новая болезнь "минамата" была следствием ртутного загрязнения: бухта Токио относится к числу максимально загрязнённых акваторий мира. В середине 80-х гг. многократно закрывались для отдыхающих пляжи Италии, только южнее Ливорно было выявлено 26 "заражённых зон". Большую опасность для открытого океана представляют катастрофы танкеров и ещё большую - атомных подводных лодок.

     Танкеры под "дешёвым флагом" - типичный случай. Одна из первых крупных катастроф на море - катастрофа танкера "Торри каньон" (60-е годы) - он был американской собственностью, но почему-то ходил под либерийским флагом и управлялся украинскими и итальянскими весьма подвыпившими моряками. Итогом был крупный разлив нефти в Ла-Манше и загрязнение британского и французского берегов.

     Катастрофа  супер-танкера "Экссон Валдиз" у  берегов Южной Аляски (1990 г.) была одна из рекордных в этом веке. Танкер имел на борту 150 тыс. тонн нефти, а после  катастрофы нефтяное пятно протянулось на 2000 км вдоль побережья, и это имело необратимые последствия - погибли более 500 тысяч птиц, а уже в 1994 году рыбаки Аляски предъявили иск компании "Эксон" в 1,2 млрд. $ (США), хотя она уже потратила на выплату компенсации более 3 млрд. "зелёных". Только за 1989 год было 12 катастроф танкеров. Особо опасным районом стало Средиземное море, через которое проходит грузопоток в 250 млн. тонн нефти, хотя площадь всего бассейна только 1 % Мирового океана. И две катастрофы танкеров в 1991 г. подтвердили эту опасность.

     Всё это говорит о нарастающей  конфликтности использования Мирового океана - развитие добывающей промышленности на шельфе и широкий сброс промышленных отходов в океан подрывают  условия для традиционных отраслей рыболовства и рекреации. К тому же и сами отдыхающие на побережье ухудшают экологическую ситуацию. На побережье Аляски (а это отнюдь не самый типичный пример рекреационного района) был проведён поштучный учёт пластиковых отходов, выброшенных прибоем на берег - за пару лет они увеличились в 2 раза составив 345 кг на 1 км пляжа!!!

     Особо опасно воздействие на Мировой океан  военных конфликтов. "Война в  Заливе" привела к тому, что  почти две трети западного  побережья Персидского залива было покрыто слоем нефти и погибло  огромное количество рыб, птиц и животных. Окружающая среда подвергалась беспрецедентному хаосу за всю историю человечества загрязнению.

     Более неясные проблемы могут возникнуть вследствие потепления климата Земли. В настоящее время идёт незаметное повышение уровня Мирового океана (на 1-1,5 см в год). Действие "парникового эффекта", если оно имеет место, или даже простое чередование ритмов может привести к повышению уровня океана на 1,5-2 м, затопления "маршей" (зон высокой биологической продуктивности, гнездований птиц и т.д.) , принести серьёзный ущерб хозяйству многих стран.  

     Сброс отходов в море с целью захоронения (дампинг).

     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.