Экологические проблемы мирового океана и истощение ресурсов пресной воды

Четвертая группа - создание оптимальных  условий для жизни человека в  условиях экологического равновесия; воздействие на климат и природу, осушение мелководных районов, укрепление морских берегов, аварийно-спасательные судоподъемные работы, охрана окружающей среды в Мировом океане.

К настоящему времени затраты на освоение ресурсов по различным направлениям отличаются настолько значительно, что их необходимо учитывать при  характеристике самих направлений. Кроме того, уровни освоения направления  в отдельных странах не совпадают  с мировыми уровнями.

 

Как отмечалось выше. Мировой океан  обладает большими запасами различных  ресурсов, превышающих иногда запасы суши. В перспективе он будет определять возможности удовлетворения потребностей в них человека по перечисленным  и новым направлениям освоения. При  этом необходимо предвидеть не только естественные, но и социальные последствия  его освоения. Одним из негативных последствий является несбалансированность развития направлений освоения ресурсов с мировой экологической системой по части сохранения и защиты морской  среды от загрязнения.

После проделанной работы можно выделить следующие выводы:

Океаны обладают огромными запасами полезных ископаемых. Сама морская  вода содержит почти все химические элементы,  но многие из них - в столь  низких концентрациях, что стоимость  их извлечения гораздо выше стоимости  добычи тех же элементов на суше.

Широко применяются способы  добычи угля, нефти и газа с морского дна, где толщина твердого покрова  до залежей тоньше, чем на поверхности  земли, и это дает возможность  человеку более дешевыми средствами получить полезные ископаемые.

Современный уровень цивилизации  и технологий был бы немыслим  без той дешевой и обильной энергии,  которую предоставляет  нам нефть и газ, добываемые со дна морей и океанов. В то же время на Каспийском море, на побережье  Арабских Эмиратов и во многих других местах практически уничтожены природный ландшафт, изуродована береговая линия, загрязнена атмосфера и истреблены флора и фауна.

Не только океан должен отдавать людям свои богатства, но и люди должны по хозяйски рационально их использовать. Все это осуществимо, если в темпах развития морского производства учитывать сохранение и воспроизводство биологических ресурсов океанов и морей и рациональное использование их минеральных богатств. При таком подходе Мировой океан поможет решить человечеству продовольственные, водные и энергетические проблемы.

      I. Мировой океан- кладовая биологических, химических, топливных и энергетических ресурсов.

      1.  Океан и человек

             II. Ресурсы Мирового океана:

      1.  Биологические  ресурсы:

      а)  освоение нектона,  бентоса, зообентоса, фитобентоса, зоопланктона,фитопланктона Мирового океана.

      б)  рассмотрение  биологической продуктивности каждого  океана:

     2. Химические ресурсы:

      а) главные виды  химических ресурсов Мирового  океана: поваренная соль, магний,, кальций, бром

     3. Опреснение вод  Мирового океана:

      а)   дефицит  пресной воды, его причины;

      б)  способы решения  проблемы;

      в)  пути обеспечения  пресной водой:

опреснение  океанских и морских вод:

дистилляция;

дистилляция и энергия;

крупнейшие производители пресной  воды

айсберги, как источник пресной  воды

      4. Топливные ресурсы:

      а)  промыслы нефти  и газа:

нефтегазоносные осадочные бассейны

основные месторождения нефти  и газа

      б)  каменный уголь,  его месторождения

     5. Твердые полезные  ископаемые со дна океана:

      а)  классификация  твердых полезных ископаемых

      б)  россыпные полезные  ископаемые

      в)  коренные полезные  ископаемые

     6. Энергетические ресурсы:

      а)  использование  энергии приливов

      б)  использование  энергии волн

      в) использование  термической энергии

      Ш. Заключение.

 

Химические ресурсы.

      Мировой океан  -  огромный  природный  резервуар,  заполненный  водой, которая представляет собой сложный раствор различных химических элементов  и соединений.  Некоторые  из  них  извлекаются  из  воды  и   используются   в производственной  деятельности  человека  и,  будучи  компонентами  солевого состава океанских  и  морских  вод,  могут  рассматриваться  как  химические ресурсы. Из 160 известных химических элементов  70  найдено  в  океанских  и морских водах. Концентрация лишь нескольких из них превышает 1 г/л.

      К ним  относятся:  хлористый  магний,  хлористый   натрий,  сернокислый кальций. Только 16 элементов находятся в океане в количестве более  1  мг/л, содержание остальных измеряется сотыми  и  тысячными  долями  миллиграмма  в литре воды. Из-за ничтожно малых концентраций  их  называют  микроэлементами химического состава вод  Мирового  океана.  При  очень  малых  концентрациях веществ и элементов в 1 л океанской  воды  их  содержание  достигает  весьма внушительных размеров в сравнительно больших объемах вод.

      В каждом кубическом  километре морской воды  растворено  35  млн.  тонн твердых веществ. В их числе поваренная соль, магний, сера,  бром,  алюминий, медь, уран, серебро, золото и т.п.

      Учитывая громадный  объем вод  Мирового  океана,  суммарное  количество растворенных в нем  элементов  и  их  соединений  исчисляется  колоссальными величинами. Их общий вес  равен  50(1015.   Большую  часть  (99,6%)  солевой массы океана образуют соединения натрия, магния  и  кальция.  На  долю  всех остальных составляющих раствора приходится лишь 0,4%.

      В настоящее время  используются только те химические  ресурсы  Мирового океана, добыча которых из океанских вод экономически выгоднее  получения  их из  аналогов  на  суше.  Принцип  рентабельности  лежит  в  основе  морского химического производства, к главным видам которого  относится  получение  из морской воды поваренной соли, магния, кальция и брома.

      Первое по значению  место среди извлекаемых  из  морской  воды  веществ принадлежит обычной  поваренной  соли  NaCl,  которая составляет  86%  всех растворимых в морской воде солей.  Во  многих  районах  мира  соль  добывают путем выпаривания воды при нагреве солнцем, иногда очищая, а  иногда  и  нет для последующего использования.  Добыча  поваренной  соли  из  морской  воды достигает 6-7 млн.  тонн  год,  что  равно  1/3  ее  мирового  производства.

Промышленная добыча поваренной соли  из  вод  Атлантического  океана  и  его морей ведется  в  Англии,  Италии,  Испании,  Франции,  Аргентине  и  других государствах. Соль из вод Тихого океана получают США в заливе  Сан-Франциско (примерно 1,2 млн. т в год). В Центральной и Южной Америке морская вода служит основным источником получения поваренной соли в Чили и Перу.  В  Азии почти  во  всех  приморских  странах  добывается  морская  пищевая  соль.  К примеру, в Японии 50% потребности в  поваренной  соли  обеспечивают  морские соляные промыслы.

        Поваренная   соль   используется   главным   образом    в    пищевой промышленности, куда идет соль высокого качества, содержащая  не  менее  36% NaCl. При его более низких концентрациях соль направляется  на  промышленные нужды  для  получения  соды,  едкого  натрия,  соляной  кислоты   и   других продуктов. Низкосортная соль применяется в холодильных установках,  а  также идет на различные бытовые нужды.

      В водах Мирового  океана растворено  большое   количество  магния.  Хотя его концентрация в морской воде относительно невелика  (0,13%),  однако  она намного  превышает  содержание  других  металлов,  кроме  натрия.  «Морской» магний встречается преимущественно в виде  хлористых  и  в  меньшей  степени сернокислых легкорастворимых соединений.

      Извлекают магний  путем отделения от натрия, калия  и  кальция,  окисляя до  нерастворимой   окиси   магния,   которую   в   последствии   подвергают электрохимической обработке.

      Первая тонна морского  магния была получена в 1916 г.  в Англии.  С  тех пор его производство неуклонно развивалось. В настоящее время Мировой  океан дает свыше 40% мирового производства магния.  Кроме  Великобритании  в  этом металле, извлекая его из морской воды, аналогичное  производство  развито  в США   (на  побережье  Тихого  океана  в  штате  Калифорния  (оно  дает   80% потребления)),  во  Франции,  Италии,  Канаде,  Мексике,  Норвегии,  Тунисе, Японии, Германии и некоторых других странах. Имеются сведения об  извлечении магния из рассолов Мертвого моря, которое производилось еще в  1924  году  в Палестине. Позднее  было  начато  производство  магния  из  морской  воды  в Израиле (химические ресурсы Индийского  океана  пока  еще  освоены  довольно слабо).

      Сегодня магний  применяется для изготовления  различных  легких  сплавов и огнеупорных  материалов,  цемента,  а  также  во  многих  других  отраслях хозяйства.

      Концентрация калия  в океанских и  морских   водах  весьма  невелика.  К тому же он находится в них в виде двойных  солей,  образуемых  с  натрием  и магнием,  поэтому  извлечение  калия  из  морской   воды   -   химически   и технологически  сложная  задача.  Промышленная   добыча   «морского»   калия основана на  обработке  морской  воды  специально  подобранными  химическими реагентами и сильными кислотами.

      Калий начали добывать  из морской воды в  годы  первой  мировой  войны, когда его основные месторождения на суше, в Страсбурге и  Эльзасе,  дававшие около 97% мирового  производства  были  захвачены  Германией.  В  это  время «морской» калий стали получать в Японии и Китае. Вскоре поле первой  мировой войны его начали добывать и другие страны. Сегодня добыча  калия  ведется  в водах  Атлантического  океана  и  его  морей  на  побережье  Великобритании, Франции, Италии, Испании. Калийную соль из вод  Тихого  океана  извлекают  в Японии, которая получает из этого источника не более  10 тыс. тонн  калия  в год. Китай производит добычу калия  из морской воды.

      Калийные соли  используются как удобрения в  сельском  хозяйстве  и  как ценное  химическое сырье в промышленности.

      Хотя концентрация  брома в морской воде незначительна  (0,065%), он  был первым веществом, которое начали добывать  из  морской  воды,  поскольку  из минералов суши, где он содержится в ничтожно малых количествах, его  извлечь практически невозможно. Поэтому мировое  производство  брома  (примерно  100 тонн  в  год)  в  основном  базируется  на  его  добыче  из  морской   воды.

Производство  «морского»  брома  ведется  в  США,  в  штате  Калифорния  (на побережье Тихого океана). Вместе с магнием, калием и поваренной  солью  бром добывается в водах Атлантики и морях Атлантического океана (Англия,  Италия, Испания, Франция, Аргентина и др.). В настоящее время бром получают в  Индии из морской воды.

      Спрос на бром в значительной мере связан с использованием  в  качестве присадки для бензина  тетраэтилсвинца,  производство  которого  сокращается, поскольку это соединение представляет собой опасный загрязнитель  окружающей среды.

      Помимо этих основных  веществ, которые  океан   дает  человеку,  большой интерес для производства представляют и микроэлементы,  растворенные  в  его водах. К ним, в частности, относятся извлекаемые  из  морской  воды  пока  в небольших  количествах  литий,  бор,  сера,   а   также   перспективные   по технологическим и экологическим причинам золото и уран.

      Краткое рассмотрение  современного  использования   химических  богатств океанов и морей  показывает,  что  уже  в  настоящее  время  извлекаемые  из соленых вод  соединения  и  металлы  вносят  существенный  вклад  в  мировое производство. Морская химия наших дней  дает  6-7%  доходов,  получаемых  от освоения ресурсов Мирового океана.

Пресная вода.

      Если  химические  элементы,  растворенные  в   водах  мирового  океана, представляют собой большую ценность для человечества, то не  менее  ценен  и сам растворитель - собственно вода, которую академик А. Е.  Ферсман  образно называл  «самым важным  минералом  нашей  Земли,  не  имеющим  заменителей».

Обеспечение пресной водой сельского  хозяйства, промышленности, бытовых  нужд населения не менее  важная  задача,  чем  снабжение  производства  топливом, сырьем, энергией.

      Известно, что без  пресной воды человек жить  не  может,  быстро  растут его потребности в пресной воде и  все  более  остро  ощущается  ее  дефицит.

Стремительный рост  населения,  увеличение  площади  орошаемого  земледелия, промышленного потребления пресной воды превратили проблему дефицита воды  из местной в глобальную. Важная причина дефицита пресной  воды  заключена  и  в неравномерности водообеспечения суши. Неравномерно распределены  атмосферные осадки, неравномерно размещены ресурсы  речного  стока.  Например,  в  нашейстране 80% водных ресурсов сосредоточено в Сибири и на  Дальнем Востоке в малонаселенных  местах.  Такие  крупные   агломерации,   как   Рурская   или мегалополис Бостон, Нью-Йорк, Финляндия,  Вашингтон,  с  десятком  миллионов жителей, требуют огромных водных  ресурсов,  которыми  не  обладают  местные источники.  Решить   проблемы   пытаются   по   нескольким   взаимосвязанным направлениям: рационализировать водопользование,  с  тем,  чтобы  потери  воды  свести  до минимума  и  осуществить  переброску  части  вод  из  районов  с  избыточным увлажнением в районы, где ощущается дефицит влаги; кардинальными и эффективными мерами  предотвратить  загрязнение  рек,  озер, водохранилищ и других водоемов и создать крупные резервы пресной воды; расширить использование новых источников пресной воды.

      На сегодняшний  день  таковыми  являются  доступные   для  использования подземные воды, опреснение океанских и морских вод, получение  пресной  воды из айсбергов.

      Один из наиболее  эффективных и перспективных  путей обеспечения пресной водой является опреснение  соленых  вод  Мирового  океана,  тем  белее,  что большие площади засушливых и  малообводненных  территорий  примыкают к его берегам или находятся поблизости от них. Таким образом, океанские и  морские воды  служат  сырьевыми  ресурсами  для  промышленного   использования.   Их огромные запасы практически  неисчерпаемы,  но  они  на  современном  уровне развития  техники  не  везде   могут  рентабельно  эксплуатироваться   из-за содержания в них растворенных веществ.