Проблемы загрязнения Мирового океана

Оглавление:

Введение .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 2

Загрязнение мирового океана .  .  .  .  .  .  .  . .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 2

1. Химическое загрязнение.  .  .  .  .  .  .  . .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 2
2. Нефть и нефтепродукты .  .  .  .  .  .  .  . .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 2

3.  Пестициды .  .  .  .  .  . .  .  .  .  .  .  .  .  .  . .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .    4

4.  Синтетические поверхностно – активные вещества .  .  .  .  .  .  4

5. Соединение с канцерогенными   свойствами .  .  .  . .  .  .  .  .  .  . 5

6. Тяжёлые металлы .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .   5

7. Сброс отходов в море с целью захоронения (дампинг) .  .  .  .  .  6

8. Тепловое загрязнение .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  6

II. Охрана морей  и океанов .  .  .  .  .  .  .  . .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 7

Заключение .  .  .  .  .  .  .  .  .  . .  .  .  .  .  .  .  . .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  9

Используемая литература .  .  .  .  .  .  .  . .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .   . 9 

Введение.

Нашу планету вполне можно было бы назвать, Океанией, так  как площадь, занимаемая водой, в 2,5 раза превышает территорию суши. Океанические воды покрывают почти 3/4 поверхности  земного шара слоем толщиной около 4000 м,  составляя 97 % гидросферы, тогда  как воды суши содержат всего лишь 1 %,  а в ледниках сковано  только 2 %. Мировой океан, являясь совокупностью  всех морей и океанов Земли, оказывает  огромное влияние на жизнедеятельность  планеты. Огромная масса вод океана формирует климат планеты, служит источником атмосферных осадков. Из него поступает  более половины кислорода, и он же регулирует содержание углекислоты  в атмосфере, так как способен поглощать ее избыток. На дне Мирового океана происходит накопление и преобразование огромной массы минеральных и  органических веществ, поэтому геологические  и геохимические процессы, протекающие  в океанах и морях, оказывают  очень сильное влияние на всю  земную кору. Именно Океан стал колыбелью  жизни на Земле; сейчас в нём обитает  около четырёх пятых всех живых  существ планеты.

  II. Загрязнение мирового океана.

1. Химическое загрязнение

Химическое  загрязнение представляет собой изменения  естественных химических свойств воды за счет увеличения содержания в ней вредных  примесей как неорганической (минеральные  соли, кислоты, щелочи, глинистые частицы), так и органической природы (нефть и  нефтепродукты, органические остатки, поверхностно-активные вещества, пестициды  и тому подобное). Источники и вещества, загрязняющие Мировой океан, многочисленны: от ртути до неподдающихся разложению синтетических моющих средств, часто образующих в реках толстый пены.  

Интенсивная деятельность человека привела к тому, что Балтийское, Северное и Ирландское моря сильно загрязнены стоками  моющих средств. Воды Балтийского и  Северного морей  таят в себе и иную опасность. В 1945 – 1947 годах английским, американским, а также  советским командованием  в них было затоплено  около 300 тысяч тонн трофейных и собственных  боеприпасов с  отравляющими веществами (ипритом, фосгеном, адамситом). Операции по затоплению проводились в  большой спешке и  с серьезными нарушениями  норм экологической  безопасности. Корпусы  химических боеприпасов  под воздействием к сегодняшнему дню  сильно разрушились, что чревато тяжелыми последствиями.

1. 1. Нефть и нефтепродукты

Нефть представляет собой вязкую маслянистую жидкость, имеющую темно-коричневый цвет и  обладающую слабой флуоресценцией. Нефть  состоит преимущественно из насыщенных алифатических и гидроароматических углеводородов. Основные компоненты нефти - углеводороды (до 98%) - подразделяются на 4 класса:

  а).Парафины (алкены).  (до 90% от общего состава) - устойчивые вещества, молекулы которых выражены прямой и разветвленной цепью атомов углерода. Легкие парафины обладают максимальной летучестью и растворимостью в воде.

  б). Циклопарафины.  (30 - 60% от общего состава) насыщенные циклические соединения с 5-6 атомами углерода в кольце. Кроме циклопентана и циклогексана в нефти встречаются бициклические и полициклические соединения этой группы. Эти соединения очень устойчивы и плохо поддаются биоразложению.

  в).Ароматические углеводороды. (20 - 40% от общего состава) - ненасыщенные циклические соединения ряда бензола, содержащие в кольце на 6 атомов углерода меньше, чем циклопарафины. В нефти присутствуют летучие соединения с молекулой в виде одинарного кольца ( бензол, толуол, ксилол) , затем бициклические ( нафталин) , полициклические ( пирон).

  г). Олефины (алкены). (до 10% от общего состава) - ненасыщенные нециклические соединения с одним или двумя атомами водорода у каждого атома углерода в молекуле, имеющей прямую или разветвленную цепь.

  Нефть и нефтепродукты  являются наиболее распространенными  загрязняющими веществами в Мировом  океане. К началу 80-ых годов в  океан ежегодно поступало около  16 млн. т. нефти, что составляло 0, 23% мировой добычи. Наибольшие потери  нефти связаны с ее транспортировкой  из районов добычи. Аварийные  ситуации, слив за борт танкерами  промывочных и балластных вод, - все это обуславливает присутствие  постоянных полей загрязнения  на трассах морских путей. В  период за 1962-79 годы в результате  аварий в морскую среду поступило  около 2 млн. т. нефти. 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. По цвету пленки можно определить ее толщину:

Нефтяная пленка изменяет состав спектра и интенсивность  проникновения в воду света. Пропускание  света тонкими пленками сырой  нефти составляет 11-10% (280 нм), 60-70% (400нм). Пленка толщиной 30-40 мкм 0полностью  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. 

    1. 2. Пестициды

Пестициды составляют группу искусственно созданных веществ, используемых для борьбы с вредителями  и болезнями растений. Пестициды  делятся на следующие группы:

-  инсектициды  для борьбы с вредными насекомыми,

-  фунгициды и  бактерициды -  для борьбы с  бактериальными болезнями растений,

-  гербициды против  сорных растений.

Установлено, что  пестициды уничтожая вредителей, наносят вред многим полезным организмам и подрывают здоровье биоценозов. В сельском хозяйстве давно уже стоит проблема перехода от химических (загрязняющих среду) к биологическим (экологически чистым) методам борьбы с вредителями. В настоящее время более 5 млн. т. пестицидов поступает на мировой рынок. Около 1, 5 млн. т. этих веществ уже вошло в состав наземных и морских экосистем золовым и водным путем.   Промышленное производство пестицидов сопровождается появлением большого количества побочных продуктов, загрязняющих сточные воды. В водной среде чаще других встречаются представители инсектицидов, фунгицидов и гербицидов. Синтезированные инсектициды делятся на три основных группы: хлорорганические, фосфорорганические и карбонаты. 

  Хлорорганические  инсектициды получают путем хлорирования ароматических и гетероциклических жидких углеводородов. К ним относятся ДДТ и его производные, в молекулах которых устойчивость алифатических и ароматических групп в совместном присутствии возрастает, всевозможные хлорированные производные хлородиена (элдрин). Эти вещества имеют период полураспада до нескольких десятков лет и очень устойчивы к биодеградации. В водной среде часто встречаются полихлорбифенилы - производные ДДТ без алифатической части, насчитывающие 210 гомологов и изомеров. За последние 40 0лет использовано более 1, 2 млн. т. полихлорбифенилов в производстве пластмасс, красителей, трансформаторов, конденсаторов. Полихлорбифенилы ( ПХБ) попадают в окружающую среду в результате сбросов промышленных сточных вод и сжигания твердых отходах на свалках. Последний источник поставляет ПБХ в атмосферу, откуда они с атмосферными осадками выпадают во все районах земного шара. Так в пробах снега, взятых в Антарктиде, содержание ПБХ составило 0, 03 - 1, 2 кг. /л.

  1. 3. Синтетические поверхностно-активные вещества.

Детергенты (СПАВ) относятся  к обширной группе веществ, понижающих поверхностное натяжение воды. Они  входят в состав синтетических моющих средств (СМС), широко применяемых в  быту и промышленности. Вместе со сточными водами СПАВ, попадают в материковые  воды и морскую среду. СМС содержат полифосфаты натрия, в которых  растворены детергенты, а также ряд  добавочных ингредиентов, токсичных  для водных организмов: ароматизирующие  вещества, отбеливающие реагенты (персульфаты, пербораты), кальцинированная сода, карбоксиметилцеллюлоза, силикаты натрия. В зависимости от природы и структуры гидрофильной части молекулы СПАВ делятся на анионактивные, катионактивные, амфотерные и неионогенные. Последние не образуют ионов в воде. Наиболее распространенными среди СПАВ являются анионактивные вещества. На их долю приходится более 50% всех производимых в мире СПАВ. Присутствие, СПАВ в сточных водах промышленности связано с использованием их в таких процессах, как флотационное обогащение руд, разделение продуктов химических технологий, получение полимеров, улучшение условий бурения нефтяных и газовых скважин, борьба с коррозией оборудования. В сельском хозяйстве, СПАВ, применяется в составе пестицидов. 

        1. 4. Соединения с канцерогенными свойствами.

  Канцерогенные вещества - это химически однородные соединения, проявляющие трансформирующую активность и способность вызывать канцерогенные, тератогенные (нарушение процессов эмбрионального развития) или мутагенные изменения в организмах. В зависимости от условий воздействия они могут приводить к ингибированию роста, ускорению старения, нарушению индивидуального развития и изменению генофонда организмов. К веществам, обладающим канцерогенными свойствами, относятся хлорированные алифатические углеводороды, винилхлорид, и особенно, полициклические ароматические углеводороды (ПАУ). Максимальное количество ПАУ в современных данных осадках Мирового океана (более 100 мкг/км массы сухого вещества) 0обнаружено в тектонически -  активных зонах, подверженным глубинному термическому воздействию. Основные антропогенные источники ПАУ в окружающей среде - это пиролиз органических веществ при сжигании различных материалов, древесины и топлива.

1. 5. Тяжелые металлы.

 Тяжелые металлы  (ртуть, свинец, кадмий, цинк, медь, мышьяк, ) относятся к числу распространенных и весьма токсичных загрязняющих веществ. Они широко применяются в различных промышленных производствах, поэтому, несмотря на очистные мероприятия, содержание соединения тяжелых металлов в промышленных сточных водах довольно высокое. Большие массы этих соединений поступают в океан через атмосферу. Для морских биоценозов наиболее опасны ртуть, свинец и кадмий. Ртуть переносится в океан с материковым стоком и через атмосферу. При выветривании осадочных и изверженных пород ежегодно выделяется 3, 5 тыс. т. ртути. В составе атмосферной пыли содержится около 121тыс. т. 0ртути, причем значительная часть - антропогенного происхождения. Около половины годового промышленного производства этого металла ( 910 тыс. т. /год) различными путями попадает в океан. В районах, загрязняемых промышленными водами, концентрация ртути в растворе и взвесях сильно повышается. При этом некоторые бактерии переводят хлориды в высокотоксичную метил-ртуть. Заражение морепродуктов неоднократно приводило к ртутному отравлению прибрежного населения. К 1977 году насчитывалось 2800 0жертв болезни Миномата, причиной которой послужили отходы предприятий по производству хлорвинила и ацетальдегида, на которых в качестве катализатора использовалась хлористая ртуть. Недостаточно очищенные сточные воды предприятий поступали в залив Минамата. Свиний - типичный рассеянный элемент, содержащийся во всех компонентах окружающей среды: в горных породах, почвах, природных водах, атмосфере, живых организмах. Наконец, свиний активно рассеивается в окружающую среду в процессе хозяйственной деятельности человека. Это выбросы с промышленными и бытовыми стоками, с дымом и пылью промышленных предприятий, с выхлопными газами двигателей внутреннего сгорания. Миграционный поток свинца с континента в океан идет не только с речными стоками, но и через атмосферу.