Contaminación de los océanos del mundo. Consecuencias ambientales de la contaminación de los océanos

En la niñez océano lo asocié con algo poderoso y grande. Hace tres años visité la isla y vi el océano con mis propios ojos. Atrajo mi mirada con su fuerza y ​​su inmensa belleza, que no puede ser medida por el ojo humano. Pero no todo es tan maravilloso como parece a primera vista. Hay muchos problemas globales en el mundo, uno de los cuales es problema ecológico, o mejor, contaminación del océano.

Principales contaminantes de los océanos en el mundo.

el problema principal en productos químicos que son desechados por diferentes empresas. Los principales contaminantes son:

1. Aceite.
2. Gasolina.
3. Pesticidas, fertilizantes y nitratos.
4. Mercurio y otros dañinos compuestos químicos.

El principal desastre para el océano es el petróleo.

Como vimos, el primero de la lista es aceite, y esto no es una coincidencia. El petróleo y los productos derivados del petróleo son los contaminantes más comunes en el océano mundial. Ya al ​​principio años 80años arrojado al océano cada año 15,5 millones de toneladas de petróleo, y esto 0,22% de la producción mundial. Petróleo y productos derivados del petróleo, gasolina, así como pesticidas, fertilizantes y nitratos, incluso mercurio y otros compuestos químicos nocivos, todos ellos durante emisiones de empresas terminar en el Océano Mundial. Todo lo anterior lleva al océano al hecho de que la contaminación forma sus campos tanto como sea posible. intensamente, y especialmente en las zonas de producción de petróleo.

Contaminación del océano mundial: a qué puede conducir

Lo más importante que hay que entender es que hcontaminación del océano- esta es una acción que está directamente relacionada con una persona. Las sustancias químicas y toxinas acumuladas a largo plazo ya están influyendo en la formación de contaminantes en el océano y, a su vez, tienen un impacto negativo en los organismos marinos y el cuerpo humano. Las consecuencias a las que conducen las acciones e inacción de las personas son aterradoras. Destrucción de muchas especies de peces y de otros habitantes de las aguas del océano.- esto no es todo lo que obtenemos debido a la actitud indiferente del hombre hacia el Océano. Deberíamos pensar que la pérdida puede ser mucho, mucho mayor de lo que pensamos. No lo olvides Océano mundial tiene un papel muy importante, él tiene funciones planetarias, el océano es el regulador térmico más potente Y circulación de la humedad Tierra, así como la circulación de su atmósfera. La contaminación puede provocar cambios irreparables en todas estas características. Lo peor es que tales cambios ya se observan hoy. El hombre puede hacer mucho, puede salvar la naturaleza y destruirla. Deberíamos pensar en cómo la humanidad ya ha dañado la naturaleza; usted y yo debemos comprender que muchas cosas ya son irreparables. Cada día nos volvemos más fríos e insensibles hacia nuestro hogar, hacia nuestra Tierra. Pero nosotros y nuestros descendientes todavía tenemos que vivir de ello. Por lo tanto debemos cuidarse¡Océano mundial!

A medida que se desarrollaron las fuerzas de producción en la cuenca del lago Baikal, el impacto antropogénico en entorno natural. Han surgido nuevas fuentes de contaminación. Anualmente se vierten al Baikal más de 700 millones de metros cúbicos de aguas residuales. En el río Selenga, que desemboca en el Baikal, casi un kilómetro por debajo del vertido de aguas residuales de la fábrica de celulosa y cartón de Selenga, la concentración de contaminantes supera con creces los estándares máximos permitidos. Según los expertos, la mayor parte de todas las sustancias minerales, orgánicas y en suspensión llegan al lago con la escorrentía del Selenga y el resto con otros afluentes (unos 500 ríos). Hasta ahora, a pesar de todas las medidas adoptadas, expresadas en el cierre de varias fábricas de celulosa a orillas del lago y la instalación de instalaciones de tratamiento en las restantes, la situación no ha mejorado. La contaminación del lago está en pleno apogeo. Cada vez hay menos peces en el lago Baikal. Compárelo usted mismo: se entregaron 250 toneladas en 1960 y 120 en 1990. Esto les sucede a muchos lagos de Rusia.

Ninguna protección contra la contaminación y mares, que durante mucho tiempo han servido como vertedero de diversas aguas residuales. Los mares y océanos están contaminados por sustancias nocivas para la vida, como el petróleo, metales pesados, pesticidas y radioisótopos. La contaminación se produce como resultado del vertido de aguas residuales de diversas empresas a los ríos y luego al océano. ¿Cuántos campos y bosques son tratados con pesticidas y el petróleo se pierde durante su transporte en camiones cisterna?

Gaseoso sustancias toxicas Los óxidos, como el monóxido de carbono y el óxido de azufre, ingresan al agua del mar a través de la atmósfera. Se estima que 50.000 toneladas de plomo entran a los mares y océanos con la lluvia. Cerca de la costa y en la zona de las grandes ciudades de agua de mar A menudo se detecta microflora patógena. El grado de contaminación del agua del mar aumenta cada vez más. A menudo, la capacidad de los mares y océanos para limpiarse a sí mismos ya no es suficiente. Básicamente, los campos de contaminación se forman en las aguas costeras de grandes centros industriales y ríos estrechos, así como en áreas de navegación intensiva y producción de petróleo. La contaminación se propaga muy rápidamente a través de las corrientes y tiene efectos nocivos en las zonas más ricas en animales y vegetación. Provocar graves daños al estado de los ecosistemas marinos.

Petróleo y productos derivados del petróleo. Mercurio y pesticidas

Los productos químicos más dañinos incluyen el petróleo y los productos derivados del petróleo. Debido al crecimiento de la producción, el transporte, la refinación y el consumo de petróleo, la escala de la contaminación ambiental está aumentando. Las aves son las primeras víctimas de la contaminación marina por petróleo. Su plumaje, cuando aterrizan en la superficie del agua cubierta por una película de aceite, pierden sus propiedades de aislamiento térmico. Pronto el ave muere como resultado de una hemorragia y trastornos causados ​​por una alteración de la termorregulación. Pero no sólo las aves sufren los efectos de los productos derivados del petróleo, ya que la película de petróleo impide la saturación del agua con oxígeno y cesa la actividad vital de los organismos, en particular el plancton. Además, algunos componentes del petróleo actúan como auténticos venenos sobre los invertebrados marinos, especialmente los crustáceos e incluso los peces.

Los mariscos comestibles, que concentran algunos componentes cancerígenos de los productos derivados del petróleo, representan una grave amenaza para los humanos. Así, se encontró benzopireno en las conchas de corsés, ostras y mejillones. Los desechos de petróleo arrastrados por las corrientes llegan a las costas y zonas costeras. Estas acumulaciones tienen un gran impacto en los organismos de los animales costeros y resultan muy desagradables para las personas que visitan las playas.

Los componentes solubles del aceite son muy tóxicos. Su presencia en el agua del mar provoca la muerte de sus habitantes. Afectan negativamente el sabor de los animales marinos. Si los huevos de peces fertilizados se colocan en un acuario con una concentración muy pequeña de productos derivados del petróleo, la mayoría de los embriones mueren. Y muchos de los supervivientes resultan ser fenómenos. El impacto negativo del petróleo en los organismos vivos se expresa en alteraciones del aparato enzimático, del sistema nervioso y cambios patológicos en tejidos y órganos. Para la vida marina, el petróleo es una especie de droga. Se ha observado que algunos peces, una vez que han bebido un sorbo de aceite, ya no se esfuerzan por salir de la zona envenenada. La contaminación por petróleo es un factor formidable que afecta la vida de los océanos del mundo entero.

Cada día, hasta 5.000 toneladas de mercurio, utilizado en la agricultura y la industria, llegan al océano desde la tierra. La contaminación por mercurio reduce significativamente la productividad primaria de las aguas marinas. En las zonas de mayor concentración, se produce una disminución en el número de diminutas algas verdes que sintetizan sustancias orgánicas y liberan oxígeno. Los metales pesados ​​son absorbidos por el fitoplancton y luego, a lo largo de la cadena alimentaria, se transfieren a organismos altamente organizados. Como resultado, los metales pueden acumularse en concentraciones peligrosas en peces y mamíferos marinos.

La producción mundial de pesticidas está alcanzando grandes escalas. La relativa estabilidad química de muchos de estos compuestos, así como la naturaleza de su distribución, contribuyeron a su entrada en los mares y océanos. La acumulación constante de sustancias organocloradas en el agua representa una grave amenaza para la vida humana.

Mares y océanos, a través de ríos directamente desde tierra, desde barcos y barcazas. residuos líquidos y sólidos. Parte de esta contaminación se deposita en la zona costera y otra, bajo la influencia de las corrientes marinas, se dispersa en diferentes direcciones. En la capa superficial del mar se desarrollan en grandes cantidades bacterias, y no sólo beneficiosas, que desempeñan un papel importante en la vida del mar. EN Últimamente, cerca de las grandes ciudades, aparecen cada vez más especies de bacterias patógenas enfermedades gastrointestinales. Esto es consecuencia del vertido de aguas residuales domésticas al mar sin tratamiento biológico previo.

Ministerio de Educación y Ciencia de la Federación de Rusia

Institución educativa presupuestaria estatal de educación profesional superior.

"Universidad Estatal de los Urales del Sur"

Facultad de Física y Metalurgia

Departamento de Química Física

Disciplina: "Ecología"

Tema: “7.Contaminación de los océanos del mundo”

Profesor: Ph.D., Profesor Asociado Antonenko V.I.

Cheliábinsk 2015

INTRODUCCIÓN

OCÉANO MUNDIAL

ACTIVIDADES HUMANAS QUE AFECTAN EL ESTADO DE LA HIDROSFERA

PRINCIPALES TIPOS DE CONTAMINACIÓN

CONSECUENCIAS ECOLÓGICAS DE LA CONTAMINACIÓN DE LA HIDROSFERA

MEDIDAS DE DEPURACIÓN Y PROTECCIÓN DEL AGUA

CONCLUSIÓN

BIBLIOGRAFÍA

No se puede subestimar el papel del Océano Mundial en el funcionamiento de la biosfera como un sistema único. La superficie del agua de los océanos y mares cubre la mayor parte del planeta. Al interactuar con la atmósfera, las corrientes oceánicas determinan en gran medida la formación del clima y el tiempo en la Tierra. Todos los océanos, incluidos los mares cerrados y semicerrados, tienen una importancia duradera en el suministro mundial de alimentos para la población mundial.

El océano, especialmente su zona costera, desempeña un papel fundamental en el sustento de la vida en la Tierra, ya que alrededor del 70% del oxígeno que ingresa a la atmósfera del planeta se produce durante el proceso de fotosíntesis del plancton.

Los océanos del mundo cubren 2/3 superficie de la Tierra y aporta 1/6 de todas las proteínas animales consumidas por la población como alimento.

Los océanos y los mares están experimentando un estrés ambiental cada vez mayor debido a la contaminación, la sobrepesca de peces y mariscos, la destrucción de zonas históricas de desove de peces y el deterioro de las costas y los arrecifes de coral.

Actualmente, los países líderes del mundo están tomando medidas para proteger la naturaleza del Océano Mundial. Se trata de la Convención Internacional sobre la Caza de Ballenas de 1946, el establecimiento de zonas económicas de 200 millas por decisión de la Tercera Convención de las Naciones Unidas sobre el Derecho del Mar, la legislación nacional que regula la pesca marina y prevé la protección de los recursos biológicos marinos. Sin embargo, en la actualidad no se ha resuelto ni el problema del agotamiento de los recursos biológicos oceánicos ni el problema de la contaminación del agua del mar.

1.OCÉANO MUNDIAL

La característica principal del Océano Mundial es su enorme y abrumador tamaño. Es una observación bien conocida, aunque cierta, que nuestro planeta no debería llamarse Tierra, sino Océano. Los océanos del mundo ocupan el 71% de la superficie del planeta. La consecuencia global más importante de esta relación entre tierra y mar es su influencia en el equilibrio hídrico y térmico de la Tierra. La evaporación de la superficie del océano es a la vez una fuente importante de agua en el ciclo hidrológico global y un componente importante del equilibrio térmico global. Los océanos del mundo son también un enorme acumulador de sustancias y las contienen en cantidades disueltas (la concentración media de sustancias disueltas en el agua de mar, o su salinidad, es de 35 g/l).

El Océano Mundial también participa en el ciclo de los minerales de la Tierra. Con el flujo de los ríos, el limo y la arena, productos de la erosión hídrica de las rocas continentales, ingresan al océano. Este material se deposita en el océano como sedimentos del fondo, formando rocas sedimentarias con la participación de organismos vivos.

Según la mayoría de los científicos modernos, la vida en la Tierra apareció en el océano. Prueba de ello es que la composición mineral del medio interno de los organismos (sangre, linfa) es casi idéntica a la composición mineral del agua de mar.

El Océano Mundial contiene todo tipo de animales, muchos de los cuales viven solo en el agua del mar, todos los grupos de plantas superiores inferiores e individuales, muchos protozoos y hongos. La microflora del océano mundial aún no se ha estudiado completamente, pero también es muy numerosa.

Esta circunstancia juega un papel importante en la estabilización de los ciclos biogeoquímicos y de la ecosfera en su conjunto.

Los seres humanos utilizan activamente los océanos del mundo de las siguientes maneras:

El océano es un entorno para el transporte marítimo;

El océano es una fuente de recursos alimentarios;

El océano es una fuente de recursos minerales;

El océano es una fuente de recursos recreativos;

El océano es un factor geopolítico. Desde la antigüedad hasta nuestros días, el potencial económico del país y sus Situación política están determinados en gran medida por si un país determinado tiene acceso al mar. Las capitales de muchos países en desarrollo sin litoral son sus principales puertos comerciales (Dhaka es la capital de Bangladesh, Montevideo es la capital de Paraguay). Posición especial Gran Bretaña en Europa, por lo que se vio mucho menos afectada por los conflictos armados europeos que Alemania y Francia, se debe a que está completamente rodeada por el mar;

El océano es un vertedero de desechos peligrosos.

Es con la naturaleza del uso del Océano Mundial por parte del hombre que su principal problemas ecológicos.

2.ACTIVIDADES HUMANAS QUE AFECTAN EL ESTADO DE LA HIDROSFERA

A principios del siglo XX, debido principalmente a la expansión de la agricultura, la proporción antropogénica del flujo de sedimentos de la tierra al mar era mayor que la natural. Actualmente, las represas fluviales y los sistemas de riego, construidos principalmente en la segunda mitad de este siglo, interceptan y reducen significativamente el flujo de sedimentos y nutrientes adsorbidos en ellos, especialmente compuestos de fósforo.

El aumento del caudal de los ríos en el mar también cuesta en general agua para la evaporación, algo menor, principalmente debido al desarrollo del riego. Una disminución del caudal de los ríos provoca un aumento de la salinidad de las aguas marinas en mares y bahías cerrados.

Uso del suelo en la franja costera. Cuanto más cerca de la interfaz entre el agua del océano y la tierra, mayor será la densidad de uso de la tierra y, en consecuencia, mayor será la degradación de las tierras costeras. En esta zona la competencia por el uso del suelo entre zonas residenciales, puertos y naves industriales es también la más intensa. La principal zona de contaminación son los puertos, donde el agua contaminada ingresa desde los barcos, drena desde las áreas urbanas y ingresa junto con los sedimentos de los ríos.

Los puertos requieren dragado y movimiento constante gran cantidad sedimento El sedimento limpio, aunque requiere dragado, no causa mucho daño. Sin embargo, alrededor del 10% del material de dragado está contaminado con metales pesados, productos derivados del petróleo y compuestos biogénicos y organoclorados. El canal del delta del Nevá, Ekaterinivka, contiene unos 40 kg de plomo por cada tonelada de arena y limo acumulados en el fondo. Sobre el fondo marino de uno de los brazos principales del delta del Rin, a su paso por el puerto más grande del mundo, el de Rotterdam (Países Bajos), isla artificial de sedimentos contaminados. La isla es inhabitable, pero puede utilizarse con fines industriales, como almacenes. Las bombas contaminadas pueden controlarse hasta cierto punto: arrojarse en el borde de la plataforma, para que luego, debido a las fuerzas gravitacionales, se desplacen a una zona más profunda del talud continental; cubrir el material contaminado con material limpio; concentrar sedimentos en áreas especiales restringidas.

Un problema especial es el vertido de residuos industriales y lodos de las plantas de tratamiento de aguas residuales. Estas sustancias pueden ser extremadamente tóxicas. Estas descargas sin tratamiento sólo pueden calificarse de bárbaras.

Un problema particular es la dispersión de residuos plásticos en la superficie de las aguas. Incluso en mar abierto hay mucho. Se trata de redes, flotadores, envases de mercancías, botellas, etc. abandonados y perdidos. Esta basura prácticamente no se descompone y permanece en la superficie del agua o en las playas durante mucho tiempo. por mucho tiempo. Algunos animales y aves marinos ingieren desechos plásticos, provocando Consecuencias adversas e incluso su muerte.

El transporte de sustancias peligrosas es un factor importante en la contaminación del agua. Esto se aplica especialmente al transporte de petróleo y productos derivados del petróleo. El transporte marítimo proporciona aproximadamente la mitad del aporte antropogénico de petróleo a los océanos del mundo. Los mapas de contaminación por petróleo de los océanos y las principales líneas navieras coinciden en gran medida.

El petróleo y los productos derivados del petróleo son los contaminantes más comunes en el océano mundial. Los aceites de petróleo representan la mayor amenaza para la limpieza de las masas de agua. Estos contaminantes altamente persistentes pueden viajar más de 300 kilómetros desde su fuente. Las fracciones ligeras de petróleo, que flotan en la superficie, forman una película que aísla e impide el intercambio de gases. En este caso, se forma una gota de aceite de petróleo que se extiende sobre la superficie, una mancha con un diámetro de 30 a 150 cm, y 1 tonelada, aproximadamente 12 km de película de aceite.

seguridad de la basura de la hidrosfera del océano

Fig. 1 - Contaminación por petróleo en el océano mundial

El espesor de la película se mide desde fracciones de micra hasta 2 cm, la película de aceite tiene alta movilidad y es resistente a la oxidación. La película de aceite detiene el flujo de oxígeno al agua, altera la humedad y el intercambio de gases y destruye el plancton y los peces. Y esto es sólo una pequeña parte del daño que el petróleo causa al agua de mar y a sus habitantes.

3.PRINCIPALES TIPOS DE CONTAMINACIÓN

Los tipos más comunes de contaminación del agua son químicos y bacterianos. Con mucha menos frecuencia: radiactivos, mecánicos y térmicos.

La contaminación química es la más común, persistente y de mayor alcance. Puede ser orgánico (fenoles, ácidos nafténicos, pesticidas, etc.) e inorgánico (sales, ácidos, álcalis), tóxico (arsénico, compuestos de mercurio, plomo, cadmio, etc.) y atóxico. Cuando se depositan en el fondo de los embalses o durante la filtración en una formación, los productos químicos nocivos son absorbidos por las partículas de roca, oxidados y reducidos, precipitados, etc., sin embargo, como regla general, no se produce una autopurificación completa de las aguas contaminadas. Sitio de contaminación química agua subterránea en suelos muy permeables puede extenderse hasta 10 km o más.

La contaminación bacteriana se manifiesta en la aparición de bacteria patogénica, virus, protozoos, hongos, etc. Este tipo de contaminación es temporal.

Es muy peligroso contener sustancias radiactivas en el agua, incluso en concentraciones muy bajas, provocando contaminación radiactiva. Los más dañinos son los elementos radiactivos "de larga duración" que tienen una mayor capacidad de moverse en el agua (estroncio-90, uranio, radio-226, cesio, etc.).

La contaminación mecánica se caracteriza por la entrada en el agua de diversas impurezas mecánicas (arena, escoria, limo, etc.)

La contaminación térmica está asociada con un aumento en la temperatura del agua como resultado de su mezcla con aguas superficiales o de proceso más cálidas. A medida que aumenta la temperatura, el gas y composición química en las aguas, lo que conduce a la proliferación de bacterias anaeróbicas, el crecimiento de hidrobiontes y la liberación de gases tóxicos: sulfuro de hidrógeno, metano. Al mismo tiempo, se produce el “florecimiento” del agua, así como el desarrollo acelerado de la microflora y la microfauna, lo que contribuye al desarrollo de otros tipos de contaminación.

4.CONSECUENCIAS ECOLÓGICAS DE LA CONTAMINACIÓN DE LA HIDROSFERA

La velocidad a la que los contaminantes ingresan a los océanos del mundo ha aumentado drásticamente en los últimos años. Las consecuencias ambientales se expresan en los siguientes procesos y fenómenos:

5.MEDIDAS DE DEPURACIÓN Y PROTECCIÓN DEL AGUA

El problema más grave de los mares y océanos de nuestro siglo es la contaminación por petróleo, cuyas consecuencias son desastrosas para toda la vida en la Tierra. Por ello, en 1954 se celebró en Londres una conferencia internacional con el objetivo de desarrollar acciones concertadas para proteger el medio marino de la contaminación por petróleo. Adoptó una convención que define las responsabilidades de los estados en esta área. Posteriormente, en 1958, se adoptaron en Ginebra cuatro documentos más: sobre alta mar, sobre el mar territorial y la zona contigua, sobre la plataforma continental, sobre la pesca y la protección de los recursos marinos vivos. Estas convenciones establecieron jurídicamente los principios y normas del derecho del mar. Obligaron a cada país a desarrollar e implementar leyes que prohibieran la contaminación del medio marino con petróleo, desechos radiactivos y otras sustancias nocivas. Una conferencia celebrada en Londres en 1973 adoptó documentos sobre la prevención de la contaminación procedente de los buques. Según la convención adoptada, cada barco debe tener un certificado, prueba de que el casco, los mecanismos y otros equipos están en buenas condiciones y no causan daños al mar. El cumplimiento de los certificados se verifica mediante inspección al ingresar al puerto.

Está prohibido descargar agua que contenga petróleo desde camiones cisterna; todas las descargas de ellos deben bombearse únicamente a los puntos receptores en tierra. Se han creado instalaciones electroquímicas para la depuración y desinfección de aguas residuales de buques, incluidas las domésticas. El Instituto de Oceanología de la Academia de Ciencias de Rusia ha desarrollado un método de emulsión para la limpieza de buques cisterna que elimina por completo la entrada de petróleo en la zona del agua. Consiste en añadir al agua de lavado varios tensioactivos (preparación ML), lo que permite la limpieza en el propio barco sin vertidos de agua contaminada ni residuos de aceite, que posteriormente pueden regenerarse para su posterior uso. De cada petrolero se pueden lavar hasta 300 toneladas de petróleo, y para evitar fugas de petróleo se están mejorando los diseños de los petroleros. Muchos petroleros modernos tienen un doble fondo. Si uno de ellos está dañado, el aceite no se derramará, sino que será retenido por la segunda cápsula.

Los capitanes de barco deben registrar en registros especiales información sobre todas las operaciones de carga con petróleo y productos derivados del petróleo, y anotar el lugar y la hora de entrega o descarga de aguas residuales contaminadas del barco. Se utilizan skimmers flotantes de petróleo y barreras laterales para limpiar sistemáticamente las áreas de agua de derrames accidentales. Además, para evitar la propagación del petróleo, metodos quimicos. Se ha creado un preparado de grupo de espumas que, al entrar en contacto con una mancha de petróleo, la envuelve por completo. Después del centrifugado, la espuma se puede volver a utilizar como sorbente. Estos medicamentos son muy convenientes debido a su facilidad de uso y bajo costo, pero aún no se ha establecido su producción en masa. También existen agentes sorbentes a base de sustancias vegetales, minerales y sintéticas. Algunos de ellos pueden recoger hasta el 90% del petróleo derramado. El principal requisito que se les impone es la insumergibilidad. Después de recoger el petróleo mediante sorbentes o medios mecánicos, siempre queda una fina película en la superficie del agua, que puede eliminarse rociando productos químicos que lo descomponen. Pero al mismo tiempo, estas sustancias deben ser biológicamente seguras.

Se ha creado y probado una tecnología única en Japón, con la que puedes poco tiempo eliminar la mancha gigante. Kansai Sage Corporation ha lanzado el reactivo ASWW, cuyo componente principal es la cáscara de arroz especialmente procesada. Rociado sobre la superficie, el fármaco absorbe la emisión en media hora y se convierte en una masa espesa que se puede desprender con una simple red. la forma original La limpieza fue demostrada por científicos estadounidenses en el Océano Atlántico. Se baja una placa de cerámica debajo de la película de aceite hasta una cierta profundidad. Se le conecta un disco acústico. Bajo la influencia de la vibración, primero se acumula en una capa gruesa sobre el lugar donde está instalada la placa, luego se mezcla con agua y comienza a brotar. Una corriente eléctrica aplicada a la placa enciende la fuente y el aceite se quema por completo.

Para eliminar las manchas de aceite de la superficie de las aguas costeras, los científicos estadounidenses han creado una modificación del polipropileno que atrae partículas de grasa. En un barco catamarán se colocaba entre los cascos una especie de cortina de este material, cuyos extremos cuelgan en el agua. Tan pronto como el barco toca la mancha, el aceite se adhiere firmemente a la “cortina”. Solo queda pasar el polímero a través de los rodillos de un dispositivo especial, que exprime el aceite en el recipiente preparado. Desde 1993 está prohibido el vertido de residuos radiactivos líquidos (LRW), pero su número aumenta constantemente. Por ello, con el fin de proteger el medio ambiente, en la década de los 90 se comenzaron a desarrollar proyectos de limpieza de residuos radiactivos líquidos. En 1996, representantes de empresas japonesas, estadounidenses y rusas firmaron un contrato para crear una instalación para procesar desechos radiactivos líquidos acumulados en Lejano Oriente Rusia. El gobierno japonés asignó 25,2 millones de dólares para el proyecto. Sin embargo, a pesar de cierto éxito en la búsqueda medios eficaces, eliminando la contaminación, es demasiado pronto para hablar de solucionar el problema. Sólo con la introducción de nuevos métodos de limpieza de las aguas es imposible garantizar la limpieza de los mares y océanos. La tarea central que todos los países deben resolver juntos es la prevención de la contaminación.

CONCLUSIÓN

Actualmente, el uso del Océano Mundial por parte de los humanos y las actividades económicas humanas han causado problemas ambientales locales y globales y alteraciones en el funcionamiento de los ecosistemas marinos. desapareció como resultado de la actividad humana especies individuales fauna, algunas otras especies están al borde de la destrucción. Algunas zonas de los mares han sido sometidas a una grave contaminación, que ha alterado radicalmente el funcionamiento de los ecosistemas locales. Los pesticidas se encuentran donde no se usaron y en organismos contra los cuales no se usaron: en los organismos de animales polares, ballenas y peces. El desarrollo de las zonas costeras conduce a la destrucción de parte de los ecosistemas costeros que están indisolublemente ligados al océano. Los recursos pesqueros del océano se han agotado recientemente.

Las amenazas que plantea la crisis ecológica del océano mundial son ahora claras para toda la humanidad: una disminución de las capturas de peces, la pérdida de áreas recreativas únicas para las personas, un envenenamiento generalizado de la biosfera y luego de las personas. Y ya han empezado a aceptar medidas reales de carácter legal (aprobación de convenios y acuerdos ambientales internacionales, actos legislativos nacionales y control de su implementación), se crearon medidas para la renovación artificial de los recursos biológicos de los mares (maricultura), reservas marinas (la Reserva Natural de Florida en EE. UU. está especializado en la protección de manatíes). A pesar de la caza furtiva, ha comenzado la recuperación de la población de ballenas barbadas en el Océano Mundial. Se están creando islas artificiales artificiales para el desarrollo.

Y, sin embargo, los problemas ambientales globales de los océanos aún están lejos de resolverse. Una de las tareas más importantes de la oceanología moderna: el estudio de los procesos que ocurren en el océano y la prevención de crisis ambientales, ha comenzado a realizarse.

BIBLIOGRAFÍA

1.

Ecología: libro de texto. / L. V. Peredelsky, V. I. Korobkin, O. E. Prikhodchenko. - M.: Prospekt, 2009.- 512 p.

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El papel de los océanos en el funcionamiento de la biosfera como un sistema único es difícil de sobreestimar. La superficie del agua de los océanos y mares cubre la mayor parte del planeta. Al interactuar con la atmósfera, las corrientes oceánicas determinan en gran medida la formación del clima y el tiempo en la Tierra. Todos los océanos, incluidos los mares cerrados y semicerrados, tienen una importancia duradera en el suministro mundial de alimentos para la población mundial.

El océano, especialmente su zona costera, desempeña un papel fundamental en el sustento de la vida en la Tierra, ya que alrededor del 70% del oxígeno que ingresa a la atmósfera del planeta se produce durante el proceso de fotosíntesis del plancton.

Los océanos del mundo cubren 2/3 de la superficie terrestre y proporcionan 1/6 de todas las proteínas animales consumidas por la población como alimento.

Los océanos y los mares están experimentando un estrés ambiental cada vez mayor debido a la contaminación, la sobrepesca de peces y mariscos, la destrucción de zonas históricas de desove de peces y el deterioro de las costas y los arrecifes de coral.

De particular preocupación es la contaminación del océano mundial con sustancias nocivas y tóxicas, incluidos petróleo y productos derivados del petróleo, y sustancias radiactivas.

Los siguientes hechos indican la magnitud de la contaminación: anualmente las aguas costeras se reponen con 320 millones de toneladas de hierro, 6,5 millones de toneladas de fósforo y 2,3 millones de toneladas de plomo. Por ejemplo, en 1995, sólo en los embalses de los mares Negro y Azov se vertieron 7,7 mil millones de m3 de aguas residuales industriales y municipales contaminadas. Las aguas de los golfos Pérsico y Adén son las más contaminadas. Las aguas de los mares Báltico y del Norte también están plagadas de peligros. Entonces, en 1945-1947. Los mandos británico, estadounidense y soviético los inundaron con unas 300.000 toneladas de munición capturada y propia con sustancias tóxicas (gas mostaza, fosgeno). Las operaciones de inundación se llevaron a cabo con gran prisa y violando las normas de seguridad medioambiental. En 2009, los casquillos de las municiones químicas habían resultado gravemente dañados, lo que conlleva graves consecuencias.

Las sustancias más comunes que contaminan el océano son el petróleo y sus productos. Un promedio de 13 a 14 millones de toneladas de productos derivados del petróleo ingresan anualmente al Océano Mundial. La contaminación por petróleo es peligrosa por dos razones: en primer lugar, se forma una película en la superficie del agua que priva el acceso de oxígeno a la flora y fauna marinas; en segundo lugar, el petróleo en sí es un compuesto tóxico. Cuando el contenido de aceite en el agua es de 10 a 15 mg/kg, el plancton y los alevines mueren.

Los verdaderos desastres ambientales son los grandes derrames de petróleo por la rotura de oleoductos y el colapso de superpetroleros. Sólo una tonelada de petróleo puede cubrir con una película 12 km 2 de la superficie del mar.

Como ya se mencionó en el párrafo 11.1, en 2010, como resultado de un accidente en una plataforma petrolera, durante 3 meses de trabajos de restauración se derramaron 4 millones de barriles de petróleo en el Golfo de México. Se necesitarán al menos cinco años para restaurar los ecosistemas marinos costeros dañados.

La contaminación radiactiva durante la eliminación de residuos radiactivos es especialmente peligrosa. Inicialmente, la principal forma de eliminar los residuos radiactivos era enterrarlos en los mares y océanos. Se trataba, por regla general, de residuos de baja radiactividad, que se envasaban en contenedores metálicos de 200 litros, se llenaban de hormigón y se arrojaban al mar. El primer entierro de este tipo tuvo lugar en Estados Unidos, a 80 kilómetros de la costa de California.

Antes de 1983, 12 países arrojaban desechos radiactivos al mar abierto. Por ejemplo, entre 1949 y 1970 se arrojaron 560.261 contenedores a las aguas del Océano Pacífico.

Se han adoptado una serie de documentos internacionales, cuyo objetivo principal es la protección del Océano Mundial. En 1972 se firmó en Londres el Convenio sobre la prevención de la contaminación marina debida al vertimiento de desechos con niveles altos y medios de radiación sin un permiso especial. Desde la década de 1970 Se está implementando el programa ambiental de la ONU “Mares Regionales”, que une a más de 120 países del mundo que comparten 10 mares. Se adoptaron acuerdos multilaterales regionales: Convenio para la protección del medio marino del Atlántico nororiental (París, 1992); Convenio para la protección del Mar Negro contra la contaminación (Bucarest, 1992)

Desde 1993 está prohibido el vertido de residuos radiactivos líquidos. Dado que su número aumentaba constantemente, para proteger el medio ambiente, en 1996 se firmó un contrato entre empresas estadounidenses, japonesas y rusas para crear una instalación para procesar desechos radiactivos líquidos acumulados en el Lejano Oriente.

Una gran amenaza para la penetración de la radiactividad en las aguas del Océano Mundial la plantean las fugas de reactores nucleares y ojivas nucleares que se hundieron junto con los submarinos nucleares. Así, como resultado de tales accidentes, en 2009, seis centrales nucleares y varias docenas de ojivas nucleares terminaron en el océano, siendo rápidamente corroídas por el agua del mar.

En algunas bases de la Armada rusa, los materiales radiactivos todavía suelen almacenarse directamente en áreas abiertas. Y debido a la falta de fondos para su eliminación, en algunos casos los residuos radiactivos podrían acabar directamente en el agua del mar.

En consecuencia, a pesar de las medidas adoptadas, la contaminación radiactiva del océano mundial es motivo de gran preocupación.

La desaparición del fenómeno climático global: la corriente de El Niño. Esta corriente es un fenómeno natural formidable que periódicamente trae desastres indecibles a muchos países del mundo. El hecho es que, por razones aún desconocidas, a veces se produce una alteración en el sistema global bastante estable de vientos alisios y corrientes oceánicas: la dirección de los vientos cambia y una masa de agua cálida se precipita hacia las costas de América en lugar de Indonesia y Australia. El movimiento de enormes masas de agua cálida provoca una mayor evaporación de la superficie del agua. En la atmósfera aparecen áreas gigantes saturadas de humedad, que se convierten en una especie de barrera para los vientos estacionales del Pacífico, los vientos alisios, y cambian de dirección.

Semejante fracaso no se produce sin consecuencias catastróficas para el clima de varios países: algunos de ellos sufren una larga sequía, otros sufren lluvias interminables que provocan inundaciones. En la práctica, El Niño afecta en un grado u otro el clima de todos los países. Pero Estados Unidos, especialmente el Sur, lo sufre especialmente. Baste recordar que en 1982, debido a esta corriente en el norte del Perú, las precipitaciones cayeron 30 veces más de lo normal, lo que provocó inundaciones y hambrunas. En 1997, en el mismo país, 300 personas murieron y 250.000 quedaron sin hogar.

Como han establecido los científicos, El Niño influyó significativamente en el desarrollo de las civilizaciones antiguas. Sudamerica e incluso se convirtió en el culpable de la muerte de algunos de ellos.

En 1997-1998 Esta insidiosa corriente desapareció por razones desconocidas. Sin precedentes en historia moderna La desaparición de un fenómeno climático global podría tener consecuencias dramáticas para el clima de todo nuestro planeta.

Una de las posibles razones de la desaparición de esta corriente podría ser el inusual fortalecimiento de los vientos del este sobre el Océano Pacífico.

Conservación del océano

Actualmente, mucha agua está entrando al océano. sustancias nocivas: petróleo, plásticos, residuos industriales y químicos, pesticidas, etc., lo que tiene un efecto especialmente perjudicial sobre la vida de la vida marina.

El tiempo de descomposición de los desechos que ingresan al Océano Mundial se presenta en la tabla. 24.

Tabla 24. Tiempo requerido para la descomposición varios tipos residuos en el océano

tipos de residuos	Tiempo de descomposición, años.
Embalaje de productos alimenticios con papel de aluminio
Latas de cerveza
Bolsas de plástico
Botellas de plástico
Productos plásticos (cloruro de polivinilo)
Espuma plástica (poliestireno expandido)	De 80 a 400
Productos fabricados con PVC (cloruro de polivinilo)
Botellas de vidrio y vidrio.	No menos de 1000

Los casos graves de contaminación de los océanos están asociados principalmente con el petróleo (Fig. 162). Como resultado del lavado de las bodegas de los petroleros, cada año se vierten al océano entre ocho y 20 millones de barriles de petróleo. Y esto no incluye los accidentes durante el transporte de petróleo por rutas marítimas. La película de aceite detiene el flujo de oxígeno al agua, altera la humedad y el intercambio de gases y destruye el plancton y los peces. Y esto es sólo una pequeña parte del daño que el petróleo causa al agua de mar y a sus habitantes (Fig. 163).

Además del petróleo, los desechos más dañinos que terminan en el océano incluyen los metales pesados, especialmente mercurio, cadmio, níquel, cobre, plomo y cromo. Anualmente se descargan hasta 50.000 toneladas de estos metales sólo en el norte de Morse (Cuadro 25).

Aún más preocupante es la liberación de aguas residuales al agua del océano que contienen pesticidas como aldrín, dieldrín y endrín, que pueden acumularse en los tejidos de los organismos vivos. Actualmente ni siquiera se sabe consecuencias a largo plazo uso de tales productos químicos.

El cloruro de tributilestaño (TBT), que se utiliza ampliamente para pintar las quillas de los barcos y evitar que se llenen de conchas y algas, es perjudicial para los habitantes del océano. Ahora se ha demostrado que excluye la posibilidad de reproducción de un tipo de crustáceo: el buccino.

Arroz. 162. Contaminación por petróleo en el océano mundial.

Arroz. 163. Impacto de la contaminación por petróleo Tabla 25. Metales peligrosos que ingresan a las aguas del océano

metal, designación	uso moderno	Efectos nocivos para los humanos
	Termómetros, lámparas de luz artificial, tintes, aparatos eléctricos.	Trastornos metabólicos, daño al sistema nervioso.
Plomo, Pb	Baterías, cables eléctricos, soldaduras, colorantes.	Efecto tóxico general
cadmio	Recubrimientos metálicos, tintes, fuentes de corriente de níquel-cadmio, soldaduras, fotografía.	Daño al sistema nervioso, hígado y riñones, destrucción ósea.

El océano sigue siendo escenario de desastres ambientales asociados con el transporte de cargas extremadamente peligrosas, como desechos tóxicos (por ejemplo, plutonio).

Otro problema común de los océanos es la proliferación de algas. En el Mar del Norte, frente a las costas de Noruega y Dinamarca, la causa es el crecimiento del alga Chlorochromulina polylepis. A su vez, esta proliferación de algas está provocando una grave disminución de la pesca del salmón. Se cree que la rápida proliferación de algas está asociada a la emisión industrial de grandes cantidades de microelementos que les sirven de alimento.

Recientemente, el océano se ha utilizado cada vez más activamente para desplegar armas de misiles nucleares de la flota de submarinos y para enterrar sustancias radiactivas en el fondo, lo que también tiene consecuencias negativas para el océano mundial.

Todas las aguas del océano se ven afectadas por la contaminación, pero las aguas costeras están más contaminadas que el mar abierto. En primer lugar, esto se explica mucho. un número grande fuentes de contaminación. Por ejemplo, alrededor de 430 mil millones de toneladas de desechos llegan anualmente al mar Mediterráneo desde 120 ciudades costeras. Sus fuentes son empresas industriales y agrícolas, organizaciones de servicios públicos, así como 360 millones de personas que viven o están de vacaciones en 20 países mediterráneos. Las costas marítimas de España, Francia e Italia son las más contaminadas, lo que se explica por la afluencia de turistas y trabajo. empresas industriales.

La protección de las aguas oceánicas es uno de los problemas más acuciantes de la humanidad en estos momentos.

El 30 de abril de 1982, la Conferencia de la ONU adoptó la Convención sobre el Derecho del Mar, que regula el uso del Océano Mundial para casi cualquier propósito. En este sentido, revisten especial importancia la lucha contra la contaminación y la protección de los recursos naturales de los océanos.

1998 fue declarado el año del océano. Entonces muchos investigación científica aguas oceánicas se llevó a cabo bajo la supervisión de la UNESCO. Se ha hecho evidente que se necesita cooperación internacional para estudiar y proteger las aguas oceánicas.

Actualmente practicado Nuevo método Investigación del océano mundial: teledetección. A partir de sus datos se toman decisiones sobre uso correcto recursos del océano mundial y la protección de sus aguas.

1. Características del comportamiento de los contaminantes en el océano.

2. Ecología antropogénica del océano: una nueva dirección científica en oceanología

3. El concepto de capacidad de asimilación

4. Conclusiones de la evaluación de la capacidad de asimilación de contaminantes del ecosistema marino utilizando el ejemplo del Mar Báltico

1 Características del comportamiento de los contaminantes en el océano. Las últimas décadas han estado marcadas por un aumento de los impactos antropogénicos en los ecosistemas marinos como resultado de la contaminación de los mares y océanos. La distribución de muchos contaminantes se ha vuelto local, regional e incluso global. Por tanto, la contaminación de los mares, océanos y su biota se ha convertido en un importante problema internacional, y la necesidad de proteger el medio marino de la contaminación viene dictada por las exigencias del uso racional de los recursos naturales.

La contaminación marina se define como: “la introducción por el hombre, directa o indirectamente, de sustancias o energía en el medio marino (incluidos los estuarios), causando consecuencias nocivas como daños a los recursos vivos, peligro para la salud humana, interferencia con las actividades marinas, incluidas pesca, deterioro de la calidad del agua de mar y reducción de ella propiedades beneficiosas" Esta lista incluye sustancias con propiedades tóxicas, descargas de agua caliente (contaminación térmica), patógenos microbianos, desechos sólidos, sólidos suspendidos, nutrientes y varias otras formas de impactos antropogénicos.

El problema más acuciante de nuestro tiempo es el problema de la contaminación química del océano.

Las fuentes de contaminación de los océanos y el mar incluyen las siguientes:

Descarga de aguas industriales y domésticas directamente al mar o al caudal de los ríos;

Recepción de tierras de diversas sustancias utilizadas en agricultura y silvicultura;

Eliminación deliberada de contaminantes en el mar; fuga de diversas sustancias durante las operaciones del barco;

Liberaciones accidentales de barcos o tuberías submarinas;

Minería de los fondos marinos;

Transporte de contaminantes a través de la atmósfera.

La lista de contaminantes producidos por el océano es sumamente extensa. Todos difieren en el grado de toxicidad y escala de distribución, desde costera (local) hasta global.

Cada vez se encuentran más contaminantes nuevos en el océano mundial. Los compuestos organoclorados más peligrosos, los hidrocarburos poliaromáticos y algunos otros se están generalizando a nivel mundial. Tienen una alta capacidad bioacumulativa, un fuerte efecto tóxico y cancerígeno.

El aumento constante del impacto total de muchas fuentes de contaminación conduce a la eutrofización progresiva de las zonas marinas costeras y a la contaminación microbiológica del agua, lo que complica significativamente el uso del agua para diversas necesidades humanas.

Petróleo y productos derivados del petróleo. El petróleo es un líquido aceitoso viscoso, generalmente de color marrón oscuro y débilmente fluorescente. El petróleo se compone principalmente de hidrocarburos alifáticos e hidroaromáticos saturados (de C 5 a C 70) y contiene entre 80 y 85 % de C, entre 10 y 14 % de H, entre 0,01 y 7 % de S, entre 0,01 % de N y entre 0 y 7 % de O 2.

Los principales componentes del petróleo, los hidrocarburos (hasta un 98%), se dividen en cuatro clases.

1. Las parafinas (alcanos) (hasta el 90% de la composición total del aceite) son compuestos saturados estables C n H 2n-2, cuyas moléculas se expresan mediante una cadena de átomos de carbono lineal o ramificada (isoalcanos). Las parafinas incluyen los gases metano, etano, propano y otros; los compuestos con 5 a 17 átomos de carbono son líquidos y aquellos con una gran cantidad de átomos de carbono son sólidos. Las parafinas ligeras tienen máxima volatilidad y solubilidad en agua.

2. Cicloparafinas. (naftenos) son compuestos cíclicos saturados C n H 2 n con 5-6 átomos de carbono en el anillo (30-60% de la composición total del aceite). Además del ciclopentano y el ciclohexano, en el petróleo se encuentran naftenos bicíclicos y policíclicos. Estos compuestos son muy estables y poco biodegradables.

3. Hidrocarburos aromáticos (20-40% de la composición total del petróleo): compuestos cíclicos insaturados de la serie del benceno, que contienen 6 átomos de carbono menos en el anillo que los naftenos correspondientes. Los átomos de carbono de estos compuestos también pueden sustituirse por grupos alquilo. El aceite contiene compuestos volátiles con una molécula en forma de un solo anillo (benceno, tolueno, xileno), luego hidrocarburos bicíclicos (naftaleno), tricíclicos (antraceno, fenantreno) y policíclicos (por ejemplo, pireno con 4 anillos).

4. Olefips (alquenos) (hasta el 10% de la composición total del aceite): compuestos no cíclicos insaturados con uno o dos átomos de hidrógeno en cada átomo de carbono en una molécula que tiene una cadena lineal o ramificada.

Dependiendo del campo, los aceites varían significativamente en su composición. Así, los aceites de Pensilvania y Kuwait se clasifican como parafínicos, los de Bakú y California son predominantemente nafténicos y el resto de los aceites son de tipos intermedios.

El aceite también contiene compuestos que contienen azufre (hasta un 7% de azufre), ácidos grasos (hasta un 5% de oxígeno), compuestos nitrogenados (hasta un 1% de nitrógeno) y algunos derivados organometálicos (con vanadio, cobalto y níquel).

El análisis cuantitativo y la identificación de productos petrolíferos en el medio marino plantean importantes dificultades no sólo por su naturaleza multicomponente y sus diferentes formas de existencia, sino también por el contexto natural de los hidrocarburos de origen natural y biogénico. Por ejemplo, alrededor del 90% de los hidrocarburos de bajo peso molecular, como el etileno, disueltos en las aguas superficiales del océano, están asociados con la actividad metabólica de los organismos y la descomposición de sus residuos. Sin embargo, en zonas de intensa contaminación, el nivel de dichos hidrocarburos aumenta entre 4 y 5 órdenes de magnitud.

Los hidrocarburos de origen biogénico y petrolero, según estudios experimentales, tienen una serie de diferencias.

1. El petróleo es una mezcla más compleja de hidrocarburos con una amplia gama de estructuras y pesos moleculares relativos.

2. El petróleo contiene varias series homólogas en las que los miembros vecinos suelen tener concentraciones iguales. Por ejemplo, en la serie de alcanos C 12 -C 22 la proporción de miembros pares e impares es igual a uno, mientras que los hidrocarburos biogénicos de la misma serie contienen predominantemente miembros impares.

3. El petróleo contiene una gama más amplia de cicloalcanos e hidrocarburos aromáticos. Muchos compuestos, como los mono, di, tri y tetrametilbencenos, no se encuentran en los organismos marinos.

4. El petróleo contiene numerosos hidrocarburos nafténicos-aromáticos, diversos heterocompuestos (que contienen azufre, nitrógeno, oxígeno, iones metálicos), sustancias pesadas similares al asfalto; todos ellos están prácticamente ausentes en los organismos.

El petróleo y los productos derivados del petróleo son los contaminantes más comunes en el océano mundial.

Las vías de entrada y formas de existencia de los hidrocarburos del petróleo son diversas (disueltas, emulsionadas, peliculares, sólidas). M. P. Nesterova (1984) señala las siguientes rutas de admisión:

descargas en puertos y aguas portuarias, incluidas pérdidas durante la carga de buques cisterna (17%~);

Vertido de residuos industriales y aguas residuales (10%);

Aguas pluviales (5%);

Desastres de barcos y plataformas de perforación en el mar (6%);

Perforación costa afuera (1%);

Lluvia atmosférica (10%)",

Eliminación por escorrentía fluvial en toda su diversidad de formas (28%).

Vertidos al mar de aguas de lavado, lastre y sentina procedentes de buques (23%);

Las mayores pérdidas de petróleo están asociadas con su transporte desde las áreas de producción. Situaciones de emergencia, cuando los camiones cisterna descargan por la borda agua de lavado y de lastre, todo esto provoca la presencia de campos permanentes de contaminación a lo largo de las rutas marítimas.

Una propiedad de los aceites es su fluorescencia bajo irradiación ultravioleta. La intensidad máxima de fluorescencia se observa en el rango de longitud de onda de 440 a 483 nm.

La diferencia en las características ópticas de las películas de petróleo y el agua de mar permite la detección y evaluación remota de la contaminación por petróleo en la superficie del mar en las partes ultravioleta, visible e infrarroja del espectro. Para ello, pasiva y métodos activos. Grandes masas de petróleo provenientes de la tierra ingresan a los mares a través de los ríos, con alcantarillas domésticas y pluviales.

El destino del petróleo derramado en el mar está determinado por la suma de los siguientes procesos: evaporación, emulsificación, disolución, oxidación, formación de agregados de petróleo, sedimentación y biodegradación.

Cuando el petróleo ingresa al medio marino, primero se extiende como una película superficial, formando manchas de espesor variable. Por el color de la película se puede estimar aproximadamente su espesor. La película de aceite cambia la intensidad y la composición espectral de la luz que penetra en la masa de agua. La transmitancia de luz de películas delgadas de petróleo crudo es del 1 al 10% (280 nm), del 60 al 70% (400 nm). Una película de aceite de 30 a 40 micrones de espesor absorbe completamente la radiación infrarroja.

Durante el primer período de existencia de las mareas negras, el proceso de evaporación de los hidrocarburos es de gran importancia. Según datos de observación, en 12 horas se evapora hasta el 25% de las fracciones de petróleo ligero; a una temperatura del agua de 15 °C, todos los hidrocarburos hasta C 15 se evaporan en 10 días (Nesterova, Nemirovskaya, 1985).

Todos los hidrocarburos tienen baja solubilidad en agua, que disminuye a medida que aumenta el número de átomos de carbono en la molécula. En 1 litro de agua destilada se disuelven aproximadamente 10 mg de compuestos con C6, 1 mg de compuestos con C8 y 0,01 mg de compuestos con C12. Por ejemplo, a la temperatura media del agua de mar, la solubilidad del benceno es de 820 µg/l, del tolueno de 470, del pentano de 360, del hexano de 138 y del heptano de 52 µg/l. Los componentes solubles, cuyo contenido en el petróleo crudo no supera el 0,01%, son los más tóxicos para los organismos acuáticos. A estos también pertenecen sustancias como el benzo(a)pireno.

Cuando se mezcla con agua, el aceite forma dos tipos de emulsiones: “aceite en agua” directa y “agua en aceite” inversa. Las emulsiones directas, compuestas por gotas de aceite con un diámetro de hasta 0,5 micrones, son menos estables y son especialmente características de los aceites que contienen tensioactivos. Después de eliminar las fracciones volátiles y solubles, el petróleo residual a menudo forma emulsiones inversas viscosas, que se estabilizan con compuestos de alto peso molecular como resinas y asfaltenos y contienen entre un 50 y un 80 % de agua (“mousse de chocolate”). Bajo la influencia de procesos abióticos, la viscosidad de la "mousse" aumenta y comienza a unirse formando agregados: grumos de aceite que varían en tamaño de 1 mm a 10 cm (generalmente de 1 a 20 mm). Los agregados son una mezcla de hidrocarburos de alto peso molecular, resinas y asfaltenos. Las pérdidas de petróleo por la formación de agregados ascienden al 5-10%. Las formaciones estructuradas altamente viscosas («mousse de chocolate» y grumos de petróleo) pueden permanecer en la superficie del mar durante mucho tiempo, ser transportadas por las corrientes, arrastradas a la orilla y depositarse en el fondo. . Los grumos de petróleo suelen estar colonizados por perifiton (algas verdiazules y diatomeas, percebes y otros invertebrados).

Pesticidas constituyen un gran grupo de sustancias creadas artificialmente que se utilizan para combatir plagas y enfermedades de las plantas. Dependiendo de su finalidad prevista, los pesticidas se dividen en los siguientes grupos: insecticidas - para combatir insectos dañinos, fungicidas y bactericidas - para combatir enfermedades fúngicas y bacterianas de las plantas, herbicidas - contra malezas, etc. Según los cálculos de los economistas, cada rublo gastado en la protección química de las plantas contra plagas y enfermedades garantiza la preservación de la cosecha. y su calidad en el cultivo de cereales y hortalizas en promedio 10 rublos, cultivos técnicos y frutales, hasta 30 rublos. Al mismo tiempo, los estudios ambientales han establecido que los pesticidas, si bien destruyen las plagas de los cultivos, causan un daño enorme a muchas personas. organismos benéficos y socavar la salud de las biocenosis naturales. En la agricultura, existe desde hace mucho tiempo el problema de la transición de métodos químicos (contaminantes) a métodos biológicos (respetuosos con el medio ambiente) de control de plagas.

Actualmente, más de 5 millones de toneladas de pesticidas ingresan anualmente al mercado mundial. Alrededor de 1,5 millones de toneladas de estas sustancias ya han pasado a formar parte de los ecosistemas terrestres y marinos por medios eólicos o acuáticos. La producción industrial de pesticidas va acompañada de la aparición de una gran cantidad de subproductos que contaminan las aguas residuales.

EN ambiente acuático Los representantes de insecticidas, fungicidas y herbicidas son los más comunes.

Los insecticidas sintetizados se dividen en tres grupos principales: organoclorados, organofosforados y carbamatos.

Los insecticidas organoclorados se producen mediante la cloración de hidrocarburos líquidos aromáticos o heterocíclicos. Entre ellos se encuentran el DDT (diclorodifeniltricloroetano) y sus derivados, en cuyas moléculas aumenta la estabilidad de los grupos alifáticos y aromáticos en presencia conjunta, todo tipo de derivados clorados del ciclodieno (eldrin, dil-drin, heptacloro, etc.), así como numerosos isómeros. de hexaclorociclohexano (y-HCH), de los cuales el lindano es el más peligroso. Estas sustancias tienen una vida media de hasta varias décadas y son muy resistentes a la biodegradación.

Los bifenilos policlorados (PCB), derivados del DDT sin una parte alifática, que contienen 210 homólogos e isómeros teóricos, se encuentran a menudo en el medio acuático.

En los últimos 40 años se han utilizado más de 1,2 millones de toneladas de PCB en la producción de plásticos, colorantes, transformadores, condensadores, etc. Los bifenilos policlorados ingresan al medio ambiente como resultado de los vertidos de aguas residuales industriales y de la combustión de residuos sólidos en los vertederos. . Esta última fuente suministra PCB a la atmósfera, desde donde caen con las precipitaciones en todas las regiones del mundo. Así, en muestras de nieve tomadas en la Antártida, el contenido de PCB fue de 0,03 a 1,2 ng/l.

Los pesticidas organofosforados son ésteres de varios alcoholes del ácido ortofosfórico o uno de sus derivados, el ácido tiofosfórico. Este grupo incluye insecticidas modernos con una selectividad de acción característica hacia los insectos. La mayoría de los organofosforados están sujetos a una descomposición bioquímica bastante rápida (en un mes) en el suelo y el agua. Se han sintetizado más de 50 mil sustancias activas, de las cuales son especialmente famosos el paratión, el malatión, el fosalong y el dursban.

Los carbamatos son, por regla general, ésteres del ácido n-metacarbámico. La mayoría de ellos también tienen selectividad de acción.

Las sales de cobre y algunos compuestos minerales de azufre se utilizaban anteriormente como fungicidas para combatir las enfermedades fúngicas de las plantas. Luego se generalizaron sustancias organomercuriales como el metilmercurio clorado, que, debido a su extrema toxicidad para los animales, fue sustituido por metoxietilmercurio y acetatos de fenilmercurio.

El grupo de herbicidas incluye derivados del ácido fenoxiacético, que tienen un fuerte efecto fisiológico. Las triazinas (por ejemplo, simazina) y las ureas sustituidas (monurón, diurón, picloram) constituyen otro grupo de herbicidas bastante solubles en agua y estables en el suelo. El más poderoso de todos los herbicidas es el picloram. Para destruir completamente algunas especies de plantas, solo se necesitan 0,06 kg de esta sustancia por hectárea.

El DDT y sus metabolitos, PCB, HCH, deldrin, tetraclorofenol y otros se encuentran constantemente en el medio marino.

Tensioactivos sintéticos. Los detergentes (tensioactivos) pertenecen a un gran grupo de sustancias que reducen la tensión superficial del agua. Forman parte de los detergentes sintéticos (CMC), muy utilizados en la vida cotidiana y en la industria. Junto con las aguas residuales, los tensioactivos entran en las aguas superficiales continentales y en el medio marino. Sintético detergentes contienen polifosfatos de sodio en los que se disuelven detergentes, así como una serie de ingredientes adicionales que son tóxicos para los organismos acuáticos: fragancias, reactivos blanqueadores (persulfatos, perboratos), carbonato de sodio, carboximetilcelulosa, silicatos de sodio y otros.

Las moléculas de todos los tensioactivos constan de partes hidrofílicas e hidrofóbicas. La parte hidrófila son los grupos carboxilo (COO -), sulfato (OSO 3 -) y sulfonato (SO 3 -), así como acumulaciones de residuos con grupos -CH 2 -CH 2 -O-CH 2 -CH 2 - o grupos que contienen nitrógeno y fósforo. La parte hidrófoba suele estar formada por una cadena de parafina lineal, que contiene entre 10 y 18 átomos de carbono, o ramificada, de un anillo de benceno o naftaleno con radicales alquilo.

Dependiendo de la naturaleza y estructura de la parte hidrófila de la molécula de surfactante, se dividen en aniónicas (el ión orgánico tiene carga negativa), catiónicas (el ión orgánico tiene carga positiva), anfóteras (que muestran propiedades catiónicas en una solución ácida y aniónicas en una solución alcalina) y no iónico. Estos últimos no forman iones en el agua. Su solubilidad se debe a grupos funcionales que tienen una fuerte afinidad por el agua y a la formación de enlaces de hidrógeno entre las moléculas de agua y los átomos de oxígeno incluidos en el radical polietilenglicol del tensioactivo.

Los tensioactivos más comunes son las sustancias aniónicas. Representan más del 50% de todos los tensioactivos producidos en el mundo. Los más comunes son los alquilarilsulfonatos (sulfonoles) y los alquilsulfatos. Las moléculas de sulfonol contienen un anillo aromático cuyos átomos de hidrógeno están reemplazados por uno o más grupos alquilo y un residuo de ácido sulfúrico como grupo solvatante. Numerosos alquilbencenosulfonatos y alquilnaftalenosulfonatos se utilizan a menudo en la fabricación de diversas CMC domésticas e industriales.

La presencia de tensioactivos en las aguas residuales industriales está asociada a su uso en procesos como la concentración por flotación de minerales, la separación de productos de tecnología química, la producción de polímeros, la mejora de las condiciones para la perforación de pozos de petróleo y gas y la lucha contra la corrosión de los equipos.

En agricultura, los tensioactivos se utilizan como parte de los pesticidas. Con la ayuda de tensioactivos, se emulsionan sustancias tóxicas líquidas y en polvo que son insolubles en agua, pero solubles en disolventes orgánicos, y muchos tensioactivos tienen propiedades insecticidas y herbicidas.

Carcinógenos- Se trata de compuestos químicamente homogéneos que presentan actividad transformadora y pueden provocar cambios cancerígenos, teratogénicos (alteración de los procesos de desarrollo embrionario) o mutagénicos en los organismos. Dependiendo de las condiciones de exposición, pueden provocar inhibición del crecimiento, envejecimiento acelerado, toxicogénesis, alteraciones del desarrollo individual y cambios en el acervo genético de los organismos. Las sustancias con propiedades cancerígenas incluyen los hidrocarburos alifáticos clorados con una pequeña fracción de átomos de carbono en la molécula, el cloruro de vinilo, los pesticidas y, especialmente, los hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP). Estos últimos son compuestos orgánicos de alto peso molecular en cuyas moléculas el anillo de benceno es el principal elemento estructural. Numerosos HAP no sustituidos contienen de 3 a 7 anillos de benceno en la molécula, conectados de diversas formas entre sí. También hay Número grande Estructuras policíclicas que contienen un grupo funcional en el anillo de benceno o en la cadena lateral. Se trata de derivados halógenos, amino, sulfo, nitro, así como alcoholes, aldehídos, éteres, cetonas, ácidos, quinonas y otros compuestos aromáticos.

La solubilidad de los HAP en agua es baja y disminuye con el aumento del peso molecular: de 16.100 μg/L (acenaftileno) a 0,11 μg/L (3,4-benzopireno). La presencia de sales en agua prácticamente no tiene ningún efecto sobre la solubilidad de los HAP. Sin embargo, en presencia de benceno, aceite, productos derivados del petróleo, detergentes y otras sustancias orgánicas, la solubilidad de los HAP aumenta considerablemente. Del grupo de HAP no sustituidos en condiciones naturales, el 3,4-benzopireno (BP) es el más conocido y extendido.

Fuentes de HAP en ambiente Los procesos naturales y antropogénicos pueden servir. La concentración de BP en las cenizas volcánicas es de 0,3 a 0,9 μg/kg. Esto significa que se pueden liberar al medio ambiente entre 1,2 y 24 toneladas de BP al año junto con las cenizas. Es por eso cantidad máxima Los HAP en los sedimentos del fondo moderno del Océano Mundial (más de 100 μg/kg de masa de materia seca) se encontraron en zonas tectónicamente activas sujetas a efectos térmicos profundos.

Se informa que algunas plantas y animales marinos pueden sintetizar HAP. En las algas y pastos marinos cerca de la costa occidental de América Central, el contenido de BP alcanza 0,44 μg/g, y en algunos crustáceos del Ártico, 0,23 μg/g. Las bacterias anaeróbicas producen hasta 8,0 μg de BP a partir de 1 g de extractos de lípidos de plancton. Por otra parte, hay tipos especiales bacterias marinas y del suelo que descomponen los hidrocarburos, incluidos los HAP.

Según estimaciones de L. M. Shabad (1973) y A. P. Ilnitsky (1975), la concentración de fondo de BP creada como resultado de la síntesis de BP por organismos vegetales y la actividad volcánica es: en suelos 5-10 μg/kg (materia seca) , en plantas 1-5 µg/kg, en agua dulce 0,0001 µg/l. En consecuencia, se derivan las gradaciones del grado de contaminación de los objetos ambientales (Tabla 1.5).

Las principales fuentes antropogénicas de HAP en el medio ambiente son la pirólisis de sustancias orgánicas durante la combustión de diversos materiales, madera y combustibles. La formación pirolítica de HAP se produce a temperaturas de 650 a 900 °C y a una falta de oxígeno en la llama. La formación de BP se observó durante la pirólisis de la madera con rendimiento máximo a 300-350 °C (Dikun, 1970).

Según M. Suess (G976), las emisiones globales de BP en los años 70 fueron de unas 5.000 toneladas por año, de las cuales el 72% procedía de la industria y el 27% de todo tipo de quema a cielo abierto.

Metales pesados(mercurio, plomo, cadmio, zinc, cobre, arsénico y otros) se encuentran entre los contaminantes comunes y altamente tóxicos. Se utilizan ampliamente en diversos procesos industriales, por lo que, a pesar de las medidas de tratamiento, el contenido de compuestos de metales pesados ​​en las aguas residuales industriales es bastante alto. Grandes masas de estos compuestos llegan al océano a través de la atmósfera. Para las biocenosis marinas, las más peligrosas son el mercurio, el plomo y el cadmio.

El mercurio es transportado al océano por la escorrentía continental y a través de la atmósfera. Durante la erosión de rocas sedimentarias e ígneas, se liberan anualmente 3,5 mil toneladas de mercurio. El polvo atmosférico contiene alrededor de 12 mil toneladas de mercurio, una parte importante del cual es de origen antropogénico. Como resultado de las erupciones volcánicas y las precipitaciones atmosféricas, 50 mil toneladas de mercurio ingresan anualmente a la superficie del océano, y durante la desgasificación de la litosfera, de 25 a 150 mil toneladas. Aproximadamente la mitad de la producción industrial anual de este metal (9 a 10 mil toneladas /año) de varias maneras cae al océano. El contenido de mercurio en el carbón y el petróleo es de 1 mg/kg en promedio, por lo que al quemar combustibles fósiles el océano mundial recibe más de 2 mil toneladas al año. La producción anual de mercurio supera el 0,1% de su contenido total en el Océano Mundial, pero la afluencia antropogénica ya supera la eliminación natural por los ríos, típica de muchos metales.

En áreas contaminadas por aguas residuales industriales, la concentración de mercurio en solución y materia en suspensión aumenta considerablemente. Al mismo tiempo, algunas bacterias bentónicas convierten los cloruros en (mono y di) metilmercurio CH 3 Hg altamente tóxico. La contaminación de los productos del mar ha provocado repetidamente intoxicación por mercurio en las poblaciones costeras. En 1977, había 2.800 víctimas de la enfermedad de Minamata en Japón. La causa fueron los desechos de las plantas que producían cloruro de vinilo y acetaldehído, que utilizaban cloruro de mercurio como catalizador. Las aguas residuales de las fábricas insuficientemente tratadas fluyeron hacia la bahía de Minamata.

El plomo es un oligoelemento típico que se encuentra en todos los componentes del medio ambiente: rocas, suelos, aguas naturales, atmósfera, organismos vivos. Finalmente, el plomo se disipa activamente en el medio ambiente durante la actividad económica humana. Se trata de emisiones de aguas residuales industriales y domésticas, del humo y el polvo de empresas industriales y de los gases de escape de los motores de combustión interna.

Según V.V. Dobrovolsky (1987), la redistribución de masas de plomo entre la tierra y el océano mundial tiene la siguiente forma. C. la escorrentía del río con una concentración promedio de plomo en el agua de 1 μg/l transporta alrededor de 40 10 3 t/año de plomo soluble en agua al océano, aproximadamente 2800-10 3 t/año en la fase sólida de la materia suspendida del río. , y 10 10 3 t/año en detritos orgánicos finos./año. Si tenemos en cuenta que más del 90% de la materia suspendida de los ríos se deposita en una estrecha franja costera de la plataforma y una parte importante de los compuestos metálicos solubles en agua es capturada por geles de óxido de hierro, como resultado, el océano pelágico recibe solo alrededor de (200-300) 10 3 t en la composición de materia fina en suspensión y (25- 30) 10 3 t de compuestos disueltos.

El flujo migratorio de plomo de los continentes al océano se produce no sólo a través de la escorrentía de los ríos, sino también a través de la atmósfera. Con el polvo continental, el océano recibe (20-30)-10 3 toneladas de plomo al año. Su suministro a la superficie del océano mediante precipitaciones líquidas se estima en (400-2500) 10 3 t/año con una concentración en el agua de lluvia de 1-6 μg/l. Las fuentes de plomo que ingresan a la atmósfera son las emisiones volcánicas (15-30 t/año en productos de erupción pelítica y 4 10 3 t/año en partículas submicrónicas), compuestos orgánicos volátiles de la vegetación (250-300 t/año), productos de combustión durante incendios. ((6-7) 10 3 t/año) e industria moderna. La producción de plomo aumentó de 20 a 10,3 toneladas/año a principios del siglo XIX. hasta 3500 10 3 t/año a principios de los años 80 del siglo XX. La liberación actual de plomo al medio ambiente a través de residuos industriales y domésticos se estima en (100-400) 10 3 toneladas/año.

El cadmio, cuya producción mundial alcanzó las 15 10 3 toneladas/año en los años 70, también entra al océano a través de la escorrentía de los ríos y a través de la atmósfera. El volumen de eliminación atmosférica de cadmio, según diversas estimaciones, es de (1,7-8,6) 10 3 toneladas/año.

Vertimiento de residuos al mar con fines de entierro (vertimiento). Muchos países con acceso al mar llevan a cabo la eliminación en el mar de diversos materiales y sustancias, en particular dragados de suelos, recortes de perforación, desechos industriales, desechos de construcción, desechos sólidos, explosivos y productos químicos, desechos radiactivos, etc. Los entierros en volumen representan aproximadamente el 10% de la masa total de contaminantes que ingresan al Océano Mundial. Así, de 1976 a 1980, se vertieron anualmente más de 150 millones de toneladas de residuos diversos con fines de eliminación, que es lo que define el concepto de “vertimiento”.

La base del vertido al mar es la capacidad del medio marino para procesar grandes cantidades de materia orgánica y sustancias inorgánicas sin mucho daño a la calidad del agua. Sin embargo, esta capacidad no es ilimitada. Por tanto, el dumping se considera una medida forzada, un tributo temporal de la sociedad a la imperfección de la tecnología. De ahí que el desarrollo y base científica formas de regular los vertidos de residuos al mar.

Los lodos industriales contienen diversas sustancias orgánicas y compuestos de metales pesados. Los desechos domésticos contienen en promedio (en peso de materia seca) entre 32 y 40% de materia orgánica, 0,56% de nitrógeno, 0,44% de fósforo, 0,155% de zinc, 0,085% de plomo, 0,001% de cadmio y 0,001 de mercurio. Los lodos procedentes de plantas de tratamiento de aguas residuales municipales contienen (en peso de materia seca) hasta. 12% sustancias húmicas, hasta 3% nitrógeno total, hasta 3,8% fosfatos, 9-13% grasas, 7-10% carbohidratos y contaminados con metales pesados. Los materiales de dragado también tienen una composición similar.

Durante la descarga, cuando el material atraviesa una columna de agua, una parte de los contaminantes se disuelve, cambiando la calidad del agua, mientras que la otra es absorbida por las partículas en suspensión y pasa a los sedimentos del fondo. Al mismo tiempo, aumenta la turbiedad del agua. La presencia de sustancias orgánicas conduce a menudo a un rápido consumo de oxígeno en el agua y, a menudo, a su completa desaparición, disolución de la materia en suspensión, acumulación de metales en forma disuelta y aparición de sulfuro de hidrógeno. La presencia de una gran cantidad de sustancias orgánicas crea un ambiente reductor estable en el suelo, en el que aparece un tipo especial de agua limosa que contiene sulfuro de hidrógeno, amoníaco e iones metálicos en forma reducida. En este caso, se reducen los sulfatos y nitratos y se liberan fosfatos.

Los organismos de neuston, pelágicos y bentos se ven afectados en diversos grados por los materiales vertidos. En el caso de la formación de películas superficiales que contienen hidrocarburos de petróleo y tensioactivos, se altera el intercambio de gases en la interfaz. aire agua. Esto provoca la muerte de larvas de invertebrados, larvas de peces y alevines, y provoca un aumento en el número de microorganismos patógenos y oxidantes del aceite. La presencia de contaminantes en suspensión en el agua empeora las condiciones de nutrición, respiración y metabolismo de los organismos acuáticos, reduce la tasa de crecimiento e inhibe la maduración sexual de los crustáceos planctónicos. Los contaminantes que entran en la solución pueden acumularse en los tejidos y órganos de los organismos acuáticos y tener un efecto tóxico sobre ellos. La descarga de materiales vertidos al fondo y el aumento prolongado de la turbiedad del agua del fondo provocan el llenado y la muerte por asfixia de las formas adheridas y sedentarias de bentos. En los peces, moluscos y crustáceos supervivientes, su tasa de crecimiento se reduce debido al deterioro de las condiciones de alimentación y respiración. La composición de especies de la comunidad bentónica cambia a menudo.

A la hora de organizar un sistema de control de los vertidos de residuos al mar, es fundamental determinar las zonas de vertido teniendo en cuenta las propiedades de los materiales y las características del medio marino. Los criterios necesarios para resolver el problema están contenidos en el “Convenio para la prevención de la contaminación del mar por vertimientos de desechos y otros materiales” (Convenio de Londres sobre Vertimiento, 1972). Los principales requisitos del Convenio son los siguientes.

1. Evaluación de la cantidad, estado y propiedades (físicas, químicas, bioquímicas, biológicas) de los materiales vertidos, su toxicidad, estabilidad, tendencia a la acumulación y biotransformación en el medio acuático y organismos marinos. Aprovechar las posibilidades de neutralización, neutralización y reciclaje de residuos.

2. Selección de áreas de descarga, teniendo en cuenta los requisitos de máxima dilución de sustancias, mínima dispersión más allá de los límites de descarga y una combinación favorable de condiciones hidrológicas e hidrofísicas.

3. Asegurar la lejanía de las áreas de descarga de las áreas de alimentación y desove de los peces, de los hábitats de especies raras y sensibles de organismos acuáticos, de las áreas de recreación y uso económico.

Radionucleidos tecnogénicos. El océano se caracteriza por la radiactividad natural, debido a la presencia en él de 40 K, 87 Rb, 3 H, 14 C, así como radionucleidos de las series de uranio y torio. Más del 90% de la radiactividad natural del agua del océano es de 40 K, que es de 18,5-10 21 Bq. La unidad de actividad en el sistema SI es el becquerel (Bq), igual a la actividad de un isótopo en el que ocurre 1 evento de desintegración en 1 s. Anteriormente, se utilizaba ampliamente la unidad extrasistémica de radiactividad curie (Ci), correspondiente a la actividad de un isótopo en el que se producen entre 3,7 y 10 10 eventos de desintegración en 1 s.

Las sustancias radiactivas de origen tecnogénico, principalmente productos de fisión del uranio y el plutonio, comenzaron a llegar al océano en grandes cantidades después de 1945, es decir, desde el comienzo de los ensayos de armas nucleares y el desarrollo generalizado de la producción industrial de materiales fisibles y nucleidos radiactivos. Se identifican tres grupos de fuentes: 1) ensayos de armas nucleares, 2) vertimientos de desechos radiactivos, 3) accidentes de buques con motores nucleares y accidentes asociados con el uso, transporte y producción de radionucleidos.

Muchos isótopos radiactivos con vidas medias cortas, aunque detectables en el agua y en organismos marinos después de una explosión, casi nunca se encuentran en la lluvia radiactiva global. Aquí están presentes principalmente 90 Sr y 137 Cs con una vida media de unos 30 años. El radionucleido más peligroso de los restos de cargas nucleares que no han reaccionado es el 239 Pu (T 1/2 = 24,4-10 3 años), muy tóxico como sustancia química. A medida que los productos de fisión 90 Sr y 137 Cs se desintegran, se convierten en un componente importante de la contaminación. En el momento de la moratoria de los ensayos atmosféricos de armas nucleares (1963), la actividad de 239 Pu en el medio ambiente era de 2,5 a 10 16 Bq.

Un grupo separado de radionucleidos está formado por 3 H, 24 Na, 65 Zn, 59 Fe, 14 C, 31 Si, 35 S, 45 Ca, 54 Mn, 57,60 Co y otros, que surgen de la interacción de neutrones con elementos estructurales y el ambiente externo. Productos principales reacciones nucleares con neutrones en el medio marino se encuentran radioisótopos de sodio, potasio, fósforo, cloro, bromo, calcio, manganeso, azufre, zinc, procedentes de elementos disueltos en el agua de mar. Esta es una actividad inducida.

La mayoría de Los radionucleidos que ingresan al medio marino tienen análogos que están constantemente presentes en el agua, como 239 Pu, 239 Np, 99 T C), el transplutonio no es típico de la composición del agua de mar, y la materia viva el océano debe volver a adaptarse a ellos.

Como resultado del reprocesamiento del combustible nuclear, aparece una cantidad importante de residuos radiactivos en forma líquida, sólida y gaseosa. La mayor parte de los residuos consiste en soluciones radiactivas. Dado el alto costo de procesar y almacenar concentrados en instalaciones de almacenamiento especiales, algunos países prefieren verter los desechos al océano con el flujo de los ríos o arrojarlos en bloques de concreto en el fondo de fosas oceánicas profundas. Para isótopos radioactivos Ar, Xe, Em y T aún no han desarrollado métodos de concentración fiables, por lo que pueden acabar en los océanos junto con el agua de lluvia y las aguas residuales.

Durante el funcionamiento de centrales nucleares en buques de superficie y submarinos, de los cuales ya hay varios cientos, aproximadamente 3,7-10 16 Bq con resinas de intercambio iónico, aproximadamente 18,5-10 13 Bq con residuos líquidos y 12,6-10 13 Bq debido a fugas. . Las emergencias también contribuyen significativamente a la radiactividad de los océanos. Hasta la fecha, la cantidad de radiactividad introducida en el océano por el hombre no supera los 5,5-10 19 Bq, lo que sigue siendo pequeño en comparación con el nivel natural (18,5-10 21 Bq). Sin embargo, la concentración y la irregularidad de la lluvia de radionucleidos crean un grave peligro de contaminación radiactiva del agua y de los organismos acuáticos en determinadas zonas del océano.

2 Ecología oceánica antropogénica–una nueva dirección científica en oceanología. Como resultado del impacto antropogénico, adicionales factores ambientales, contribuyendo a la evolución negativa de los ecosistemas marinos. El descubrimiento de estos factores estimuló el desarrollo de una extensa investigación fundamental en los océanos mundiales y el surgimiento de nuevas direcciones científicas. Estos incluyen la ecología oceánica antropogénica. Esta nueva dirección está diseñada para estudiar los mecanismos de respuesta de los organismos a los impactos antropogénicos a nivel de célula, organismo, población, biocenosis, ecosistema, así como para estudiar las características de las interacciones entre los organismos vivos y el medio ambiente en condiciones cambiantes.

Objeto de estudio de la ecología oceánica antropogénica - cambio características ambientales océano, y principalmente aquellos cambios que son importantes para la evaluación ecológica del estado de la biosfera en su conjunto. Estos estudios se basan en un análisis integral del estado de los ecosistemas marinos, teniendo en cuenta la zonificación geográfica y el grado de impacto antropogénico.

La ecología antropogénica del océano utiliza para sus fines los siguientes métodos de análisis: genético (evaluación de riesgos cancerígenos y mutagénicos), citológico (estudio estructura celular organismos marinos en condiciones normales y patológicas), microbiológico (estudio de la adaptación de los microorganismos a contaminantes tóxicos), ambiental (conocimiento de los patrones de formación y desarrollo de poblaciones y biocenosis en condiciones de vida específicas para predecir su condición en condiciones ambientales cambiantes) , ecológico-toxicológico (investigación de la respuesta de los organismos marinos a los efectos de la contaminación y determinación de concentraciones críticas de contaminantes), químico (estudio de todo el complejo de sustancias químicas naturales y antropogénicas en el medio marino).

La principal tarea de la ecología oceánica antropogénica es desarrollar la base científica para determinar niveles críticos de contaminantes en los ecosistemas marinos, evaluar la capacidad de asimilación de los ecosistemas marinos, normalizar los impactos antropogénicos en el Océano Mundial, así como crear modelos matemáticos de procesos ambientales para predecir. Situaciones ambientales en el océano.

El conocimiento sobre los fenómenos ambientales más importantes del océano (como los procesos de producción y destrucción, el paso de los ciclos biogeoquímicos de los contaminantes, etc.) está limitado por la falta de información. Esto dificulta predecir la situación ambiental en el océano e implementar medidas ambientales. Actualmente cobra especial importancia el seguimiento medioambiental del océano, cuya estrategia se centra en observaciones a largo plazo en determinadas zonas del océano con el fin de crear un banco de datos que cubra los cambios globales en los ecosistemas oceánicos.

3 El concepto de capacidad de asimilación. Según la definición de Yu. A. Israel y A. V. Tsyban (1983, 1985), la capacidad de asimilación del ecosistema marino. yo por este contaminante i(o la cantidad de contaminantes) y para el ecosistema m-ésimo: esta es la capacidad dinámica máxima de tal cantidad de contaminantes (en términos de toda la zona o unidad de volumen del ecosistema marino) que se puede acumular, destruir, transformar (por transformaciones biológicas o químicas) por unidad de tiempo) y eliminados mediante procesos de sedimentación, difusión o cualquier otra transferencia más allá del volumen del ecosistema sin alterar su normal funcionamiento.

La eliminación total (A i) de un contaminante de un ecosistema marino se puede escribir como

donde K i es un factor de seguridad que refleja las condiciones ambientales del proceso de contaminación en varias zonas del ecosistema marino; τ i es el tiempo de residencia del contaminante en el ecosistema marino.

Esta condición se cumple en , donde C 0 i es la concentración crítica del contaminante en el agua de mar. A partir de aquí, la capacidad de asimilación se puede estimar utilizando la fórmula (1) en ;.

Todas las cantidades incluidas en el lado derecho de la ecuación (1) se pueden medir directamente utilizando datos obtenidos en el proceso de estudios integrales a largo plazo del estado del ecosistema marino. Al mismo tiempo, la secuencia para determinar la capacidad de asimilación de un ecosistema marino para contaminantes específicos incluye tres etapas principales: 1) cálculo de los balances de masa y vida útil de los contaminantes en el ecosistema, 2) análisis del equilibrio biótico en el ecosistema, y 3) evaluación de concentraciones críticas del impacto de los contaminantes (o MPC ambientales) en el funcionamiento de la biota.

Para abordar cuestiones de regulación ambiental de los impactos antropogénicos sobre los ecosistemas marinos, el cálculo de la capacidad de asimilación es el más representativo, ya que toma en cuenta la capacidad de asimilación de la carga ambiental máxima permisible (MPEL) de un embalse contaminante y se calcula de manera bastante simple. Así, bajo un régimen estacionario de contaminación de embalses, el PDEN será igual a la capacidad de asimilación.

4 Conclusiones de la evaluación de la capacidad de asimilación del ecosistema marino de contaminantes utilizando el ejemplo del Mar Báltico. Utilizando el ejemplo del Mar Báltico, se calcularon los valores de la capacidad de asimilación de varios metales tóxicos (Zn, Cu, Pb, Cd, Hg) y sustancias orgánicas (PCB y BP) (Izrael, Tsyban, Ventzel, Shigaev, 1988).

Las concentraciones promedio de metales tóxicos en el agua de mar resultaron ser uno o dos órdenes de magnitud más bajas que sus dosis umbral, y las concentraciones de PCB y BP fueron solo un orden de magnitud más bajas. Por lo tanto, los factores de seguridad para los PCB y BP resultaron ser menores que para los metales. En la primera etapa del trabajo, los autores del cálculo, utilizando materiales de largos estudios ambientales en el Mar Báltico y fuentes literarias, determinaron las concentraciones de contaminantes en los componentes del ecosistema, la tasa de biosedimentación, el flujo de sustancias en los límites del ecosistema y la actividad de destrucción microbiana de sustancias orgánicas. Todo esto permitió realizar balances y calcular la “vida útil” de las sustancias en cuestión en el ecosistema. La “vida útil” de los metales en el ecosistema báltico resultó ser bastante corta para el plomo, el cadmio y el mercurio, algo más larga para el zinc y máxima para el cobre. La “vida útil” de los PCB y del benzo(a)pireno es de 35 y 20 años, lo que determina la necesidad de introducir un sistema de seguimiento genético para el Mar Báltico.

En la segunda etapa de la investigación, se demostró que el elemento más sensible de la biota a los contaminantes y a los cambios en la situación ambiental son las microalgas planctónicas, por lo que se debe elegir como proceso "objetivo" el proceso de producción primaria. materia orgánica. Por lo tanto, aquí se utilizan las dosis umbral de contaminantes establecidas para el fitoplancton.

Las estimaciones de la capacidad de asimilación de las zonas de la parte abierta del Mar Báltico muestran que la escorrentía existente de zinc, cadmio y mercurio es, respectivamente, 2, 20 y 15 veces menor que los valores mínimos de la capacidad de asimilación del ecosistema. de estos metales y no representa una amenaza directa a la producción primaria. Al mismo tiempo, la oferta de cobre y plomo ya supera su capacidad de asimilación, lo que exige la introducción de medidas especiales para limitar el flujo. La oferta actual de BP aún no ha alcanzado el valor mínimo de capacidad de asimilación, pero el PCB lo supera. Esto último indica una necesidad urgente de reducir aún más las descargas de PCB en el Mar Báltico.