Znečistenie svetových oceánov. Environmentálne dôsledky znečistenia oceánov

V detstve oceán S niečím som to spájal mocný a skvelý. Pred tromi rokmi som navštívil ostrov a videl som oceán na vlastné oči. Upútal môj pohľad svojou silou a nesmiernou krásou, ktorá sa nedá zmerať ľudským okom. Ale nie všetko je také úžasné, ako sa na prvý pohľad zdá. Vo svete je pomerne veľa globálnych problémov, jedným z nich je ekologický problém, alebo radšej, znečistenie oceánov.

Hlavné znečisťujúce látky oceánov na svete

hlavný problém v chemikáliách, ktoré vyhadzujú rôzne podniky. Hlavnými znečisťujúcimi látkami sú:

Olej.
Benzín.
Pesticídy, hnojivá a dusičnany.
Merkúr a iné škodlivé chemické zlúčeniny.

Hlavnou katastrofou pre oceán je ropa

Ako sme videli, prvý na zozname je olej, a to nie je náhoda. Ropa a ropné produkty sú najbežnejšími znečisťujúcimi látkami vo svetovom oceáne. Už na začiatku 80-te rokyrokov hádzať do oceánu každý rok 15,5 milióna ton ropy, a to 0,22 % svetovej produkcie. Ropa a ropné produkty, benzín, ako aj pesticídy, hnojivá a dusičnany, dokonca aj ortuť a iné škodlivé chemické zlúčeniny – to všetko počas emisií z podnikov skončiť vo svetovom oceáne. Všetko vyššie uvedené vedie oceán k tomu, že znečistenie tvorí jeho polia čo najviac. intenzívne a najmä v oblastiach ťažby ropy.

Znečistenie svetového oceánu - k čomu môže viesť

Najdôležitejšie je pochopiť to hznečistenie oceánov- ide o činnosť, ktorá priamo súvisí s osobou. Dlhodobo nahromadené chemikálie a toxíny už ovplyvňujú vývoj znečisťujúcich látok v oceáne a tie majú zase negatívny vplyv na morské organizmy a ľudský organizmus. Následky, ku ktorým vedie činy a nečinnosť ľudí, sú desivé. Zničenie mnohých druhov rýb, ako aj iných obyvateľov oceánskych vôd- to nie je všetko, čo dostávame kvôli ľahostajnému postoju človeka k oceánu. Mali by sme si myslieť, že strata môže byť oveľa, oveľa väčšia, ako by sme si mysleli. Nezabudni na to Svetový oceán má veľmi dôležitú úlohu, má planetárne funkcie, oceán je najvýkonnejší tepelný regulátor A cirkulácia vlhkosti Zem, ako aj cirkuláciu jej atmosféry. Znečistenie môže viesť k nenapraviteľným zmenám vo všetkých týchto charakteristikách. Najhoršie na tom ježe takéto zmeny pozorujeme už dnes. Človek dokáže veľa, prírodu môže zachrániť aj zničiť. Mali by sme premýšľať o tom, ako ľudstvo už ublížilo prírode; vy a ja musíme pochopiť, že veľa je už nenapraviteľné. Každým dňom sme chladnejší a bezcitnejší voči nášmu domovu, voči našej Zemi. Ale žiť z toho musíme my aj naši potomkovia. Preto musíme staraj sa Svetový oceán!

Ako sa v povodí Bajkalu vyvíjali výrobné sily, antropogénny vplyv na prírodné prostredie. Objavili sa nové zdroje znečistenia. Do Bajkalu sa ročne vypúšťalo viac ako 700 miliónov metrov kubických odpadových vôd. V rieke Selenga, ktorá sa vlieva do Bajkalu, takmer kilometer pod vypúšťaním odpadových vôd z celulózky a lepenky Selenga, koncentrácia znečisťujúcich látok výrazne prekračuje maximálne prípustné normy. Podľa odborníkov hlavné množstvo všetkých minerálnych, organických a suspendovaných látok vstupuje do jazera s odtokom Selengy a zvyšok z iných prítokov (asi 500 riek). Doposiaľ, napriek všetkým prijatým opatreniam, vyjadreným v zatvorení niekoľkých celulózok na brehu jazera a inštalácii úpravní v tých zostávajúcich, sa situácia nezmenila k lepšiemu. Znečistenie jazera je v plnom prúde. V jazere Bajkal je čoraz menej rýb. Porovnajte sami: v roku 1960 bolo dodaných 250 ton a v roku 1990 120 ton. To sa deje na mnohých jazerách v Rusku.

Žiadna ochrana pred znečistením a moria, ktoré oddávna slúžili ako skládka rôznych odpadových vôd. Moria a oceány sú znečistené látkami škodlivými pre ich život, ako je ropa, ťažké kovy, pesticídy a rádioizotopy. K znečisteniu dochádza v dôsledku vypúšťania odpadových vôd z rôznych podnikov do riek a potom do oceánu. Koľko polí a lesov je ošetrovaných pesticídmi a ropa sa stráca pri jej preprave tankermi?

Plynný toxické látky oxidy, ako je oxid uhoľnatý a oxid síry, sa dostávajú do morských vôd cez atmosféru. Odhaduje sa, že 50 000 ton olova sa dostáva do morí a oceánov dažďom. V blízkosti pobrežia a v oblasti veľkých miest v morská vodaČasto sa zistí patogénna mikroflóra. Stupeň znečistenia morskej vody sa čoraz viac zvyšuje. Schopnosť morí a oceánov čistiť sa už často nestačí. Polia znečistenia sa v podstate tvoria v pobrežných vodách veľkých priemyselných centier a úzkych riek, ako aj v oblastiach intenzívnej lodnej dopravy a produkcie ropy. Znečistenie sa veľmi rýchlo šíri prúdmi a má škodlivý vplyv na oblasti najbohatšie na živočíchy a vegetáciu. Spôsobiť vážne poškodenie stavu morských ekosystémov.

Ropa a ropné produkty. Ortuť a pesticídy

Medzi najškodlivejšie chemikálie patrí ropa a ropné produkty. V dôsledku rastu produkcie ropy, dopravy, rafinácie a spotreby sa rozsah znečistenia životného prostredia rozširuje. Vtáky sú prvými obeťami znečistenia morskou ropou. Ich operenie, keď dosadnú na hladinu vody pokrytú olejovým filmom, strácajú svoje tepelnoizolačné vlastnosti. Čoskoro vták uhynie v dôsledku krvácania a porúch spôsobených zhoršenou termoreguláciou. Ale nielen vtáky trpia účinkami ropných produktov, pretože olejový film zabraňuje nasýteniu vody kyslíkom a životná aktivita organizmov, najmä planktónu, sa zastaví. Niektoré zložky ropy navyše pôsobia ako skutočné jedy na morské bezstavovce, najmä kôrovce a dokonca aj ryby.

Jedlé mäkkýše, ktoré sústreďujú niektoré karcinogénne zložky ropných produktov, predstavujú pre človeka vážnu hrozbu. Benzopyrén sa teda našiel v schránkach korzetov, ustríc a mušlí. Ropný odpad unášaný prúdmi sa vyplavuje na brehy a pobrežné oblasti. Tieto akumulácie majú veľký vplyv na organizmy pobrežných živočíchov a sú veľmi nepríjemné pre ľudí navštevujúcich pláže.

Rozpustné zložky oleja sú veľmi toxické. Ich prítomnosť v morskej vode vedie k smrti ich obyvateľov. Negatívne ovplyvňujú chuť morských živočíchov. Ak sa oplodnené rybie vajíčka umiestnia do akvária s veľmi malou koncentráciou ropných produktov, väčšina embryí zomrie. A mnohí z tých, ktorí prežili, sa stanú čudákmi. Negatívny vplyv oleja na živé organizmy sa prejavuje narušením enzymatického aparátu, nervového systému a patologickými zmenami v tkanivách a orgánoch. Pre morský život je ropa akousi drogou. Zistilo sa, že niektoré ryby, ktoré si raz dali dúšok oleja, sa už nesnažia opustiť otrávenú zónu. Znečistenie ropou je obrovským faktorom ovplyvňujúcim život vo všetkých svetových oceánoch.

Každý deň sa z pevniny do oceánu dostane až 5000 ton ortuti, ktorá sa používa v poľnohospodárstve a priemysle. Znečistenie ortuťou výrazne znižuje primárnu produktivitu morských vôd. V oblastiach s najvyššou koncentráciou dochádza k poklesu počtu drobných zelených rias, ktoré syntetizujú organické látky a uvoľňujú kyslík. Ťažké kovy sú absorbované fytoplanktónom a potom sa pozdĺž potravinového reťazca prenášajú do vysoko organizovaných organizmov. V dôsledku toho sa kovy môžu hromadiť v nebezpečných koncentráciách v rybách a morských cicavcoch.

Svetová produkcia pesticídov dosahuje veľké rozmery. Relatívna chemická stabilita mnohých z týchto zlúčenín, ako aj povaha ich distribúcie prispeli k ich vstupu do morí a oceánov. Neustále hromadenie organochlórových látok vo vode predstavuje vážnu hrozbu pre ľudský život.

Moria a oceány, cez rieky priamo z pevniny, z lodí a člnov tekutý a pevný odpad. Časť tohto znečistenia sa usadí v pobrežnej zóne a časť sa pod vplyvom morských prúdov rozptýli rôznymi smermi. V povrchovej vrstve mora sa v obrovských množstvách vyvíjajú baktérie a nielen tie prospešné, ktoré zohrávajú veľkú úlohu v živote mora. IN V poslednej dobe, v blízkosti veľkých miest sa čoraz častejšie objavujú patogénne druhy baktérií gastrointestinálne ochorenia. Ide o dôsledok vypúšťania odpadových vôd z domácností do mora bez predbežného biologického čistenia.

Ministerstvo školstva a vedy Ruskej federácie

Štátna rozpočtová vzdelávacia inštitúcia vyššieho odborného vzdelávania

"Štátna univerzita južného Uralu"

Fakulta fyziky a metalurgie

Katedra fyzikálnej chémie

Disciplína: "Ekológia"

Téma: “7. Znečistenie svetových oceánov”

Vyučujúci: Ph.D., docent Antonenko V.I.

Čeľabinsk 2015

ÚVOD

SVETOVÝ OCEÁN

ĽUDSKÉ AKTIVITY OVPLYVŇUJÚCE STAV HYDROSFÉRY

HLAVNÉ TYPY ZNEČISTENIA

EKOLOGICKÉ NÁSLEDKY ZNEČISTENIA HYDROSFÉRY

OPATRENIA NA ČISTENIE A OCHRANU VODY

ZÁVER

BIBLIOGRAFIA

Úlohu svetového oceánu vo fungovaní biosféry ako jedného systému nemožno preceňovať. Vodná plocha oceánov a morí pokrýva väčšinu planéty. Pri interakcii s atmosférou oceánske prúdy do značnej miery určujú formovanie klímy a počasia na Zemi. Všetky oceány, vrátane uzavretých a polouzavretých morí, majú trvalý význam v celosvetovom zásobovaní svetovou populáciou potravinami.

Oceán, najmä jeho pobrežná zóna, zohráva vedúcu úlohu pri podpore života na Zemi, keďže asi 70 % kyslíka vstupujúceho do atmosféry planéty vzniká počas procesu fotosyntézy planktónu.

Svetové oceány pokrývajú 2/3 zemského povrchu a poskytuje 1/6 všetkých živočíšnych bielkovín skonzumovaných obyvateľstvom ako potrava.

Oceán a moria zažívajú rastúci environmentálny stres v dôsledku znečistenia, nadmerného rybolovu rýb a mäkkýšov, ničenia historických miest na neresenie rýb a zhoršovania pobrežia a koralových útesov.

V súčasnosti popredné krajiny sveta prijímajú opatrenia na ochranu prírody Svetového oceánu. Ide o Medzinárodný veľrybársky dohovor z roku 1946, zriadenie 200-míľových ekonomických zón rozhodnutím Tretieho dohovoru OSN o morskom práve, vnútroštátne právne predpisy upravujúce morský rybolov a zabezpečujúce ochranu morských biologických zdrojov. V súčasnosti však nie je vyriešený ani problém vyčerpania biologických zdrojov oceánov, ani problém znečistenia morskej vody.

1.SVETOVÝ OCEÁN

Hlavnou črtou svetového oceánu je jeho obrovská, ohromujúca veľkosť. Je známou otrepanou, no napriek tomu pravdivou poznámkou, že naša planéta by sa nemala volať Zem, ale oceán. Svetové oceány zaberajú 71 % povrchu planéty. Najdôležitejším globálnym dôsledkom tohto vzťahu medzi pevninou a morom je jeho vplyv na vodnú a tepelnú bilanciu Zeme. Vyparovanie z povrchu oceánu je hlavným zdrojom vody v globálnom hydrologickom cykle a dôležitou súčasťou globálnej tepelnej bilancie. Obrovským akumulátorom látok sú aj svetové oceány, ktoré ich obsahujú v rozpustenom množstve (priemerná koncentrácia rozpustených látok v morskej vode, resp. jej slanosti je 35 g/l).

Svetový oceán sa tiež podieľa na kolobehu minerálov na Zemi. S tokom rieky vstupujú do oceánu bahno a piesok - produkty vodnej erózie kontinentálnych hornín. Tento materiál sa ukladá v oceáne ako spodné sedimenty, ktoré tvoria sedimentárne horniny za účasti živých organizmov.

Podľa väčšiny moderných vedcov sa život na Zemi objavil v oceáne. Dôkazom toho je, že minerálne zloženie vnútorného prostredia organizmov (krv, lymfa) je takmer totožné s minerálnym zložením morskej vody.

Svetový oceán obsahuje všetky druhy živočíchov, z ktorých mnohé žijú len v morskej vode, všetky skupiny nižších a jednotlivé druhy vyšších rastlín, množstvo prvokov a húb. Mikroflóra svetového oceánu ešte nie je úplne preskúmaná, ale je tiež veľmi početná.

Táto okolnosť zohráva významnú úlohu pri stabilizácii biogeochemických cyklov a ekosféry ako celku.

Svetové oceány ľudia aktívne využívajú nasledujúcimi spôsobmi:

Oceán je prostredím pre námornú dopravu;

Oceán je zdrojom potravinových zdrojov;

Oceán je zdrojom nerastných surovín;

Oceán je zdrojom rekreačných zdrojov;

Oceán je geopolitický faktor. Od staroveku až po súčasnosť ekonomický potenciál krajiny a jej politická situácia sú do značnej miery určené tým, či má daná krajina prístup k moru. Hlavné mestá mnohých vnútrozemských rozvojových krajín sú ich hlavnými obchodnými prístavmi (Dháka je hlavné mesto Bangladéša, Montevideo je hlavné mesto Paraguaja). Zvláštne postavenie Veľká Británia v Európe, vďaka ktorej bola európskymi ozbrojenými konfliktmi zasiahnutá výrazne menej ako Nemecko a Francúzsko, je spôsobená tým, že je úplne obklopená morom;

Oceán je skládka nebezpečného odpadu.

Hlavným je povaha využívania Svetového oceánu človekom ekologické problémy.

2.ĽUDSKÉ AKTIVITY OVPLYVŇUJÚCE STAV HYDROSFÉRY

Na začiatku 20. storočia, najmä v dôsledku rozšírenia poľnohospodárstva, bol antropogénny podiel toku sedimentov z pevniny do mora väčší ako prirodzený. V súčasnosti riečne hrádze a závlahové systémy, vybudované najmä v druhej polovici tohto storočia, zachytávajú a výrazne znižujú tok sedimentu a na ňom adsorbovaných živín, najmä zlúčenín fosforu.

Zväčšujúci sa prietok rieky do mora tiež stojí vo všeobecnosti vodu na odparovanie, o niečo nižšie, najmä v dôsledku rozvíjajúceho sa zavlažovania. Zníženie prietoku rieky vedie k zvýšeniu slanosti morských vôd v uzavretých moriach a zálivoch.

Využitie pôdy v pobrežnom pásme. Čím bližšie k rozhraniu medzi oceánskou vodou a pevninou, tým vyššia je hustota využívania pôdy, a teda aj vyššia degradácia pobrežných oblastí. V tejto zóne je tiež najintenzívnejšia konkurencia vo využívaní pozemkov medzi obytnými zónami, prístavmi a priemyselnými budovami. Hlavnou oblasťou znečistenia sú prístavy, kde sa znečistená voda dostáva z lodí, odteká z mestských oblastí a vstupuje spolu so sedimentmi z riek.

Prístavy vyžadujú neustále bagrovanie a presúvanie veľká kvantita sediment Čistý sediment, aj keď si vyžaduje bagrovanie, nespôsobuje veľa škody. Približne 10 % ťažobného materiálu je však kontaminovaných ťažkými kovmi, ropnými produktmi, biogénnymi a organochlórovými zlúčeninami. Kanál delty Nevy, Jekaterinivka, obsahuje asi 40 kg olova na tonu piesku a bahna nahromadeného na dne. Na morskom dne jednej z hlavných vetiev delty Rýna, ktorá prechádza cez najväčší svetový prístav Rotterdam (Holandsko), umelý ostrov z kontaminovaného sedimentu. Ostrov je neobývateľný, ale dá sa využiť na priemyselné účely, napríklad sklady. Znečistené čerpadlá je možné do určitej miery ovládať: vysypať na okraj šelfu, aby sa potom vplyvom gravitačných síl presunuli do hlbšej zóny kontinentálneho svahu; zakryte kontaminovaný materiál čistým materiálom; koncentrovať sediment v špeciálnych obmedzených oblastiach.

Osobitným problémom je vypúšťanie priemyselných odpadov a kalov z čistiarní odpadových vôd. Tieto látky môžu byť mimoriadne toxické. Takéto výboje bez liečby možno nazvať len barbarské.

Osobitným problémom je šírenie plastového odpadu na hladine vôd. Aj na otvorenom oceáne je toho veľa. Ide o opustené a stratené siete, plaváky, obaly tovaru, fľaše a pod. Takéto odpadky sa prakticky nerozkladajú a zostávajú na hladine vody alebo na plážach veľmi dlho. na dlhú dobu. Niektoré morské živočíchy a vtáky požierajú plastové zvyšky, čo spôsobuje nepriaznivé dôsledky a dokonca aj ich smrť.

Preprava nebezpečných látok je dôležitým faktorom znečistenia vôd. Týka sa to najmä prepravy ropy a ropných produktov. Lodná doprava poskytuje približne polovicu antropogénneho prísunu ropy do svetových oceánov. Mapy znečistenia oceánu ropou a hlavné lodné linky sa do značnej miery zhodujú.

Ropa a ropné produkty sú najbežnejšími znečisťujúcimi látkami vo svetovom oceáne. Ropné oleje predstavujú najväčšiu hrozbu pre čistotu vodných plôch. Tieto vysoko perzistentné znečisťujúce látky sa môžu dostať do vzdialenosti viac ako 300 km od svojho zdroja. Ľahké ropné frakcie, plávajúce na povrchu, vytvárajú film, ktorý izoluje a bráni výmene plynov. V tomto prípade sa vytvorí jedna kvapka ropného oleja, ktorá sa šíri po povrchu, škvrna s priemerom 30 - 150 cm a 1 tona - asi 12 km olejového filmu.

morská hydrosféra bezpečnosť odpadu

Obr. 1 - Znečistenie Svetového oceánu ropou

Hrúbka filmu sa meria od zlomkov mikrónu do 2 cm.. Olejový film má vysokú pohyblivosť a je odolný voči oxidácii. Olejový film zastavuje prúdenie kyslíka do vody, narúša výmenu vlhkosti a plynov, ničí planktón a ryby. A to je len malá časť škôd, ktoré ropa prináša morskej vode a jej obyvateľom.

3.HLAVNÉ TYPY ZNEČISTENIA

Najbežnejšie typy znečistenia vody sú chemické a bakteriálne. Oveľa menej často - rádioaktívne, mechanické a tepelné.

Chemické znečistenie je najbežnejšie, trvalé a ďalekosiahle. Môže byť organická (fenoly, nafténové kyseliny, pesticídy atď.) a anorganická (soli, kyseliny, zásady), toxická (arzén, zlúčeniny ortuti, olovo, kadmium atď.) a netoxická. Pri ukladaní na dno nádrží alebo pri filtrácii vo formácii sú škodlivé chemikálie absorbované horninovými časticami, oxidované a redukované, vyzrážané atď., spravidla však nedochádza k úplnému samočisteniu kontaminovaných vôd. Miesto chemického znečistenia podzemnej vody vo vysoko priepustných pôdach sa môže rozšíriť až na 10 km a viac.

Bakteriálna kontaminácia sa prejavuje vo vzhľade patogénne baktérie, vírusy, prvoky, huby atď. Tento typ znečistenia je dočasný.

Je veľmi nebezpečné obsahovať vo vode rádioaktívne látky aj vo veľmi nízkych koncentráciách, ktoré spôsobujú rádioaktívnu kontamináciu. Najškodlivejšie sú „dlhožijúce“ rádioaktívne prvky, ktoré majú zvýšenú schopnosť pohybu vo vode (stroncium-90, urán, rádium-226, cézium atď.).

Mechanické znečistenie je charakterizované vnikaním rôznych mechanických nečistôt do vody (piesok, troska, bahno atď.)

Tepelné znečistenie je spojené so zvýšením teploty vody v dôsledku jej zmiešania s teplejšími povrchovými alebo technologickými vodami. Ako teplota stúpa, plyn a chemické zloženie vo vodách, čo vedie k množeniu anaeróbnych baktérií, rastu hydrobiontov a uvoľňovaniu toxických plynov – sírovodíka, metánu. Súčasne dochádza k „kvitnutiu“ vody, ako aj k zrýchlenému rozvoju mikroflóry a mikrofauny, čo prispieva k rozvoju iných typov znečistenia.

4.EKOLOGICKÉ NÁSLEDKY ZNEČISTENIA HYDROSFÉRY

Rýchlosť, ktorou sa znečisťujúce látky dostávajú do svetových oceánov, sa v posledných rokoch prudko zvýšila. Environmentálne dôsledky sú vyjadrené v nasledujúcich procesoch a javoch:

5.OPATRENIA NA ČISTENIE A OCHRANU VODY

Najvážnejším problémom morí a oceánov v našom storočí je znečistenie ropou, ktorého následky sú katastrofálne pre všetok život na Zemi. Preto sa v roku 1954 v Londýne konala medzinárodná konferencia s cieľom vyvinúť spoločné akcie na ochranu morského prostredia pred znečistením ropou. Prijala dohovor, ktorý definuje povinnosti štátov v tejto oblasti. Neskôr, v roku 1958, boli v Ženeve prijaté ďalšie štyri dokumenty: o šírom mori, o teritoriálnom mori a priľahlej zóne, o kontinentálnom šelfe, o rybolove a ochrane živých morských zdrojov. Tieto dohovory právne ustanovili zásady a normy morského práva. Zaviazali každú krajinu vypracovať a implementovať zákony zakazujúce znečisťovanie morského prostredia ropou, rádioaktívnym odpadom a inými škodlivými látkami. Na konferencii v Londýne v roku 1973 boli prijaté dokumenty o prevencii znečisťovania z lodí. Podľa prijatej konvencie musí mať každá loď certifikát – dôkaz, že trup, mechanizmy a ostatné vybavenie sú v dobrom stave a nespôsobujú škody na mori. Súlad s certifikátmi sa kontroluje inšpekciou pri vstupe do prístavu.

Je zakázané vypúšťať vodu obsahujúcu ropu z tankerov, všetky vypúšťania z nich musia byť čerpané len do pobrežných odberných miest. Na čistenie a dezinfekciu odpadových vôd z lodí vrátane domových odpadových vôd boli vytvorené elektrochemické zariadenia. Inštitút oceánológie Ruskej akadémie vied vyvinul emulznú metódu čistenia námorných tankerov, ktorá úplne eliminuje vstup ropy do vodnej plochy. Spočíva v pridaní niekoľkých povrchovo aktívnych látok (ML prípravok) do vody na umývanie, čo umožňuje čistenie na samotnej lodi bez vypúšťania kontaminovanej vody alebo zvyškov oleja, ktoré je možné následne regenerovať pre ďalšie použitie. Z každého tankera je možné vyprať až 300 ton ropy.S cieľom zabrániť úniku ropy sa konštrukcia ropných tankerov zdokonaľuje. Mnoho moderných tankerov má dvojité dno. Ak je jedna z nich poškodená, olej nevytečie, zadrží ho druhá škrupina.

Kapitáni lodí sú povinní zaznamenávať do špeciálnych denníkov informácie o všetkých nákladných operáciách s ropou a ropnými produktmi a zaznamenávať miesto a čas dodania alebo vypustenia kontaminovanej odpadovej vody z lode. Plávajúce zberače oleja a bočné zábrany sa používajú na systematické čistenie vodných plôch od náhodných únikov. Tiež, aby sa zabránilo šíreniu oleja, fyzické chemické metódy. Bol vytvorený prípravok penovej skupiny, ktorý pri kontakte s olejovou škvrnou ju úplne obalí. Po odstredení je možné penu opäť použiť ako sorbent. Takéto lieky sú veľmi pohodlné kvôli ich ľahkému použitiu a nízkym nákladom, ale ich hromadná výroba ešte nebola stanovená. Existujú aj sorbenty na báze rastlinných, minerálnych a syntetických látok. Niektoré z nich dokážu zachytiť až 90 % rozliateho oleja. Hlavnou požiadavkou, ktorá je na ne kladená, je nepotopiteľnosť. Po zachytení oleja sorbentmi alebo mechanickými prostriedkami zostáva na povrchu vody vždy tenký film, ktorý je možné odstrániť rozprašovaním chemikálií, ktoré ho rozkladajú. Ale zároveň musia byť tieto látky biologicky bezpečné.

V Japonsku bola vytvorená a testovaná jedinečná technológia, s ktorou môžete krátka doba odstráňte obrovskú škvrnu. Kansai Sage Corporation vydala ASWW činidlo, ktorého hlavnou zložkou je špeciálne spracovaná ryžová šupka. Liečivo nastriekané na povrch absorbuje emisiu do pol hodiny a zmení sa na hustú hmotu, ktorú je možné stiahnuť jednoduchou sieťkou. Pôvodný spôsobčistenie predviedli americkí vedci v Atlantickom oceáne. Pod olejovým filmom sa do určitej hĺbky spustí keramická platňa. K nemu je pripojený akustický záznam. Pod vplyvom vibrácií sa najskôr hromadí v hrubej vrstve nad miestom, kde je doska inštalovaná, a potom sa zmieša s vodou a začne tryskať. Elektrický prúd aplikovaný na platňu zapáli fontánu a olej úplne zhorí.

Na odstránenie ropných škvŕn z povrchu pobrežných vôd vytvorili americkí vedci modifikáciu polypropylénu, ktorá priťahuje mastné častice. Na katamaráne bol medzi trupmi umiestnený akýsi záves z tohto materiálu, ktorého konce visia do vody. Akonáhle loď narazí na klznú plochu, olej pevne priľne k „závese“. Zostáva len prejsť polymérom cez valčeky špeciálneho zariadenia, ktoré vytlačí olej do pripravenej nádoby. Od roku 1993 je ukladanie kvapalných rádioaktívnych odpadov (RAO) zakázané, no ich počet neustále rastie. V záujme ochrany životného prostredia sa preto v 90. rokoch začali rozvíjať projekty na čistenie tekutého rádioaktívneho odpadu. V roku 1996 podpísali zástupcovia japonských, amerických a ruských firiem zmluvu o vytvorení zariadenia na spracovanie kvapalného rádioaktívneho odpadu nahromadeného na r. Ďaleký východ Rusko. Japonská vláda vyčlenila na projekt 25,2 milióna dolárov. Avšak aj napriek istým úspechom pri hľadaní účinnými prostriedkami, odstránenie znečistenia, je príliš skoro hovoriť o riešení problému. Len zavedením nových metód čistenia vodných plôch nie je možné zabezpečiť čistotu morí a oceánov. Ústrednou úlohou, ktorú musia všetky krajiny vyriešiť spoločne, je prevencia znečisťovania.

ZÁVER

V súčasnosti spôsobuje využívanie Svetového oceánu ľuďmi a ľudské ekonomické aktivity miestne a globálne environmentálne problémy a narušenie fungovania morských ekosystémov. zanikli v dôsledku ľudskej činnosti jednotlivé druhy fauna, niektoré ďalšie druhy sú na pokraji zničenia. Niektoré oblasti morí boli vystavené silnému znečisteniu, ktoré radikálne narušilo fungovanie miestnych ekosystémov. Pesticídy sa nachádzajú tam, kde neboli použité, a v organizmoch, proti ktorým sa tieto pesticídy nepoužili: v organizmoch polárnych zvierat, veľrýb a rýb. Rozvoj pobrežných oblastí vedie k zničeniu časti pobrežných ekosystémov, ktoré sú neoddeliteľne spojené s oceánom. Zásoby morských rýb sa nedávno vyčerpali.

Hrozby, ktoré predstavuje ekologická kríza Svetového oceánu, sú už jasné celému ľudstvu: pokles úlovkov rýb, strata jedinečných rekreačných oblastí pre ľudí, všeobecná otrava biosféry a potom aj ľudí. A už začali akceptovať skutočné opatrenia právneho charakteru (schvaľovanie medzinárodných dohovorov a dohôd o životnom prostredí, národných legislatívnych aktov a kontrola ich implementácie), boli vytvorené opatrenia na umelú obnovu biologických zdrojov morí (marikultúra), boli vytvorené morské rezervácie (prírodná rezervácia Florida v USA). sa špecializuje na ochranu lamantínov). Napriek pytliactvu sa začala obnova populácie veľrýb baleenských vo Svetovom oceáne. Pre rozvoj sa vytvárajú umelé umelé ostrovy.

Globálne environmentálne problémy oceánu však stále nie sú ani zďaleka vyriešené. Jedna z najdôležitejších úloh modernej oceánológie – štúdium procesov prebiehajúcich v oceáne a prevencia environmentálnej krízy – sa začala realizovať.

BIBLIOGRAFIA

Ekológia: učebnica. / L. V. Peredelsky, V. I. Korobkin, O. E. Prichodčenko. - M.: Prospekt, 2009.- 512 s.

Úloha oceánov vo fungovaní biosféry ako jedného systému je ťažké preceňovať. Vodná plocha oceánov a morí pokrýva väčšinu planéty. Pri interakcii s atmosférou oceánske prúdy do značnej miery určujú formovanie klímy a počasia na Zemi. Všetky oceány, vrátane uzavretých a polouzavretých morí, majú trvalý význam v celosvetovom zásobovaní svetovou populáciou potravinami.

Svetové oceány pokrývajú 2/3 zemského povrchu a poskytujú 1/6 všetkých živočíšnych bielkovín spotrebovaných obyvateľstvom ako potrava.

Zvlášť znepokojujúce je znečistenie svetového oceánu škodlivými a toxickými látkami vrátane ropy a ropných produktov a rádioaktívnymi látkami.

O rozsahu znečistenia vypovedajú nasledovné skutočnosti: ročne sa pobrežné vody dopĺňajú 320 miliónmi ton železa, 6,5 milióna ton fosforu, 2,3 milióna ton olova. Napríklad v roku 1995 bolo len do nádrží Čierneho a Azovského mora vypustených 7,7 miliardy m3 kontaminovaných priemyselných a komunálnych odpadových vôd. Najviac znečistené sú vody Perzského a Adenského zálivu. Vody Baltského a Severného mora sú tiež plné nebezpečenstva. Takže v rokoch 1945-1947. Britské, americké a sovietske velenie ich zaplavilo asi 300 000 tonami ulovenej a vlastnej munície s toxickými látkami (horčičný plyn, fosgén). Záplavy sa uskutočnili vo veľkom zhone a v rozpore s normami environmentálnej bezpečnosti. Do roku 2009 boli obaly chemickej munície vážne poškodené, čo je plné vážnych následkov.

Najčastejšími látkami, ktoré znečisťujú oceán, sú ropa a ropné produkty. Do svetového oceánu sa ročne dostane v priemere 13-14 miliónov ton ropných produktov. Znečistenie ropou je nebezpečné z dvoch dôvodov: po prvé, na povrchu vody sa vytvára film, ktorý bráni prístupu kyslíka k morskej flóre a faune; po druhé, samotný olej je toxická zlúčenina. Keď je obsah oleja vo vode 10-15 mg/kg, planktón a rybie potery odumierajú.

Skutočnými ekologickými katastrofami sú veľké úniky ropy z prasknutých potrubí a kolaps supertankerov. Len jedna tona ropy dokáže pokryť filmom 12 km 2 morskej hladiny.

Ako už bolo uvedené v odseku 11.1, v roku 2010 v dôsledku havárie na ropnej plošine vytiekli do Mexického zálivu počas 3 mesiacov obnovovacích prác 4 milióny barelov ropy. Obnova poškodených pobrežných morských ekosystémov bude trvať najmenej 5 rokov.

Nebezpečná je najmä rádioaktívna kontaminácia pri ukladaní rádioaktívneho odpadu. Spočiatku bolo hlavným spôsobom likvidácie rádioaktívneho odpadu jeho pochovanie v moriach a oceánoch. Išlo spravidla o nízkoaktívny rádioaktívny odpad, ktorý sa balil do 200-litrových kovových kontajnerov, plnil betónom a vypúšťal do mora. Prvý takýto pohreb sa konal v USA, 80 km od pobrežia Kalifornie.

Pred rokom 1983 12 krajín vyhodilo rádioaktívny odpad na otvorené more. Napríklad v rokoch 1949 až 1970 bolo do vôd Tichého oceánu vyhodených 560 261 kontajnerov.

Bolo prijatých množstvo medzinárodných dokumentov, ktorých hlavným cieľom je ochrana Svetového oceánu. V roku 1972 bol v Londýne podpísaný Dohovor o prevencii znečisťovania mora ukladaním odpadu s vysokou a strednou úrovňou žiarenia bez osobitného povolenia. Od 70. rokov 20. storočia Realizuje sa environmentálny program OSN „Regionálne moria“, ktorý spája viac ako 120 krajín sveta, ktoré zdieľajú 10 morí. Boli prijaté regionálne mnohostranné dohody: Dohovor o ochrane morského prostredia severovýchodného Atlantiku (Paríž, 1992); Dohovor o ochrane Čierneho mora pred znečistením (Bukurešť, 1992)

Od roku 1993 je ukladanie kvapalného rádioaktívneho odpadu zakázané. Keďže ich počet neustále narastal, v záujme ochrany životného prostredia bola v roku 1996 podpísaná zmluva medzi americkými, japonskými a ruskými firmami o vytvorení zariadenia na spracovanie kvapalného rádioaktívneho odpadu nahromadeného na Ďalekom východe.

Veľkú hrozbu pre prienik rádioaktivity do vôd Svetového oceánu predstavujú úniky jadrových reaktorov a jadrových hlavíc, ktoré sa potopili spolu s jadrovými ponorkami. V dôsledku takýchto nehôd tak do roku 2009 skončilo v oceáne šesť jadrových elektrární a niekoľko desiatok jadrových hlavíc, ktoré morská voda rýchlo korodovala.

Na niektorých základniach ruského námorníctva sú rádioaktívne materiály stále často skladované priamo na otvorených priestranstvách. A kvôli nedostatku financií na likvidáciu by v niektorých prípadoch mohol rádioaktívny odpad skončiť priamo v morských vodách.

V dôsledku toho, napriek prijatým opatreniam, rádioaktívna kontaminácia svetového oceánu vyvoláva veľké obavy.

Zánik globálneho klimatického fenoménu – prúdu El Niňo. Tento prúd je impozantným prírodným javom, ktorý pravidelne prináša nevýslovné katastrofy do mnohých krajín sveta. Faktom je, že zo stále neznámych dôvodov niekedy dochádza k narušeniu pomerne stabilného globálneho systému pasátov a morských prúdov: smer vetrov sa mení a množstvo teplej vody sa rúti k brehom Ameriky namiesto Indonézie a Austrália. Pohyb obrovských más teplej vody vedie k zvýšenému vyparovaniu z povrchu vody. V atmosfére sa objavujú obrovské vlhkosťou nasýtené oblasti, ktoré sa stávajú akousi bariérou sezónnych tichomorských vetrov - pasátov a menia svoj smer.

K takémuto zlyhaniu nedochádza bez katastrofálnych následkov pre klímu mnohých krajín: v niektorých z nich začína dlhé sucho, iné trpia nekonečnými dažďami, ktoré spôsobujú záplavy. V praxi El Niňo ovplyvňuje klímu všetkých krajín v tej či onej miere. Ale tým trpí najmä Amerika, najmä južná. Stačí si pripomenúť, že v roku 1982 v dôsledku tohto prúdu na severe Peru klesli zrážky 30-krát vyššie ako normálne, čo viedlo k záplavám a hladomoru. V roku 1997 v tej istej krajine zomrelo 300 ľudí a 250 000 zostalo bez domova.

Ako vedci zistili, El Niňo výrazne ovplyvnilo vývoj starovekých civilizácií Južná Amerika a dokonca sa stal vinníkom smrti niektorých z nich.

V rokoch 1997-1998 Tento zákerný prúd z neznámych príčin zmizol. Bezprecedentné v moderné dejiny Zmiznutie globálneho klimatického fenoménu by mohlo mať dramatické dôsledky na klímu celej našej planéty.

Jednou z pravdepodobných príčin zmiznutia tohto prúdu by mohlo byť nezvyčajné zosilnenie východných vetrov nad Tichým oceánom.

Ochrana oceánov

V súčasnosti sa do oceánu dostáva veľa vody škodlivé látky: ropa, plasty, priemyselný a chemický odpad, pesticídy atď., čo má obzvlášť škodlivý vplyv na život morského života.

Čas rozkladu odpadu vstupujúceho do svetového oceánu je uvedený v tabuľke. 24.

Tabuľka 24. Čas potrebný na rozklad rôzne druhy odpad v oceáne

Druhy odpadu	Doba rozkladu, roky
Balenie od produkty na jedenie s hliníkovou fóliou
Plechovky od piva
Igelitky
Plastové fľaše
Plastové výrobky (polyvinylchlorid)
Penový plast (expandovaný polystyrén)	Od 80 do 400
Výrobky vyrobené z PVC (polyvinylchlorid)
Sklenené fľaše a sklo	Nie menej ako 1000

Vážne prípady znečistenia oceánov sú primárne spojené s ropou (obr. 162). V dôsledku umývania nákladných priestorov tankerov sa do oceánu ročne vypustí 8 až 20 miliónov barelov ropy. A to nezahŕňa nehody pri preprave ropy po námorných trasách. Olejový film zastavuje prúdenie kyslíka do vody, narúša výmenu vlhkosti a plynov, ničí planktón a ryby. A to je len malá časť škôd, ktoré ropa prináša morskej vode a jej obyvateľom (obr. 163).

Medzi najškodlivejšie odpady, ktoré končia v oceánoch, patria okrem ropy aj ťažké kovy, najmä ortuť, kadmium, nikel, meď, olovo a chróm. Len do severnej Morse sa ročne vypustí až 50 000 ton týchto kovov (tabuľka 25).

Ešte väčšie obavy vyvoláva vypúšťanie odpadových vôd do oceánskych vôd obsahujúcich pesticídy ako aldrín, dieldrín a endrín, ktoré sa môžu hromadiť v tkanivách živých organizmov. V súčasnosti ani neznáme dlhodobé následky používanie takýchto chemikálií.

Tributylcínchlorid (TBT), ktorý sa bežne používa na natieranie kíl lodí a zabraňuje ich zarastaniu lastúrami a riasami, je škodlivý pre obyvateľov oceánov. Teraz sa dokázalo, že vylučuje možnosť rozmnožovania jedného druhu kôrovcov – surmovky.

Ryža. 162. Znečistenie svetového oceánu ropou

Ryža. 163. Vplyv znečistenia ropou Tabuľka 25. Nebezpečné kovy vstupujúce do vôd oceánov

Kov, označenie	Moderné využitie	Škodlivé účinky na človeka
	Teplomery, lampy na umelé svetlo, farbivá, elektrospotrebiče	Metabolické poruchy, poškodenie nervového systému
Olovo, Pb	Batérie, elektrické káble, spájky, farbivá	Všeobecný toxický účinok
Kadmium, Cd	Kovové povlaky, farbivá, nikel-kadmiové zdroje prúdu, spájky, fotografia	Poškodenie nervového systému, pečene a obličiek, deštrukcia kostí

Oceán je naďalej miestom ekologických katastrof spojených s prepravou mimoriadne nebezpečného nákladu, akým je toxický odpad (napríklad plutónium).

Ďalším bežným problémom oceánov je kvitnutie rias. V Severnom mori pri pobreží Nórska a Dánska je spôsobená rastom rias Chlorochromulina polylepis. Tento rozkvet rias zase vedie k vážnemu poklesu lovu lososov. Predpokladá sa, že rýchle množenie rias je spojené s priemyselnými emisiami veľkého množstva mikroelementov, ktoré pre ne slúžia ako potrava.

Oceán sa v poslednej dobe čoraz aktívnejšie využíva na rozmiestnenie jadrových raketových zbraní podmorskej flotily a na pochovávanie rádioaktívnych látok na dne, čo tiež vedie k negatívnym dôsledkom pre svetový oceán.

Všetky oceánske vody sú zasiahnuté znečistením, ale pobrežné vody sú viac znečistené ako otvorený oceán. Po prvé, toto je veľa vysvetlené Vysoké číslo zdrojov znečistenia. Napríklad do Stredozemného mora sa ročne dostane asi 430 miliárd ton odpadu zo 120 pobrežných miest. Ich zdrojom sú priemyselné a poľnohospodárske podniky, verejnoprospešné organizácie, ako aj 360 miliónov ľudí, ktorí žijú alebo dovolenkujú v 20 krajinách Stredomoria. Najviac znečistené sú morské pobrežia Španielska, Francúzska a Talianska, čo sa vysvetľuje prílevom turistov a práce priemyselné podniky.

Ochrana oceánskych vôd je v súčasnosti jedným z najpálčivejších problémov ľudstva.

Konferencia OSN prijala 30. apríla 1982 Dohovor o morskom práve, ktorý upravuje využívanie Svetového oceánu takmer na akýkoľvek účel. V tejto súvislosti má osobitný význam boj proti znečisteniu a ochrana prírodných zdrojov oceánov.

Rok 1998 bol vyhlásený za rok oceánu. Potom mnohí vedecký výskum oceánskych vôd sa uskutočnilo pod dohľadom UNESCO. Ukázalo sa, že na štúdium a ochranu oceánskych vôd je potrebná medzinárodná spolupráca.

V súčasnosti praktizované nová metóda Výskum svetového oceánu – diaľkový prieskum zeme. Na základe jej údajov sa rozhoduje o správne použitie zdrojov svetového oceánu a ochrany jeho vôd.

1. Vlastnosti správania sa znečisťujúcich látok v oceáne

2. Antropogénna ekológia oceánu - nový vedecký smer v oceánológii

3. Koncept asimilačnej kapacity

4. Závery z hodnotenia asimilačnej kapacity morského ekosystému pre znečisťujúce látky na príklade Baltského mora

1 Vlastnosti správania sa znečisťujúcich látok v oceáne. Posledné desaťročia boli poznačené zvýšenými antropogénnymi vplyvmi na morské ekosystémy v dôsledku znečistenia morí a oceánov. Distribúcia mnohých znečisťujúcich látok sa stala lokálnou, regionálnou a dokonca aj globálnou. Znečistenie morí, oceánov a ich bioty sa preto stalo veľkým medzinárodným problémom a potreba chrániť morské prostredie pred znečistením je diktovaná požiadavkami racionálneho využívania prírodných zdrojov.

Znečistenie mora je definované ako: „priame alebo nepriame vnášanie látok alebo energie do morského prostredia (vrátane ústí riek) ľuďmi, čo má škodlivé následky, ako je poškodenie živých zdrojov, nebezpečenstvo pre ľudské zdravie, zasahovanie do morských činností vrátane rybolov, zhoršenie kvality morskej vody a jej zníženie prospešné vlastnosti" Tento zoznam zahŕňa látky s toxickými vlastnosťami, vypúšťanie ohriatej vody (tepelné znečistenie), mikrobiálne patogény, pevný odpad, nerozpustné látky, živiny a niekoľko ďalších foriem antropogénnych vplyvov.

Najpálčivejším problémom našej doby sa stal problém chemického znečistenia oceánu.

Medzi zdroje znečistenia oceánov a morí patria:

Vypúšťanie priemyselných a domácich vôd priamo do mora alebo riečnym tokom;

Príjem z pôdy rôznych látok používaných v poľnohospodárstve a lesníctve;

Zámerná likvidácia znečisťujúcich látok v mori; únik rôznych látok počas prevádzky lode;

náhodné úniky z lodí alebo podmorských potrubí;

Ťažba na morskom dne;

Transport znečisťujúcich látok cez atmosféru.

Zoznam znečisťujúcich látok produkovaných oceánom je mimoriadne rozsiahly. Všetky sa líšia stupňom toxicity a rozsahom distribúcie - od pobrežných (lokálnych) po globálne.

Vo svetovom oceáne sa nachádza stále viac nových znečisťujúcich látok. Najnebezpečnejšie organochlórové zlúčeniny, polyaromatické uhľovodíky a niektoré ďalšie sú celosvetovo rozšírené. Majú vysokú bioakumulačnú schopnosť, ostrý toxický a karcinogénny účinok.

Neustále zvyšovanie celkového vplyvu mnohých zdrojov znečistenia vedie k postupnej eutrofizácii pobrežných morských zón a mikrobiologickému znečisteniu vôd, čo výrazne komplikuje využívanie vody na rôzne ľudské potreby.

Ropa a ropné produkty. Ropa je viskózna olejovitá kvapalina, zvyčajne tmavohnedej farby a slabo fluoreskujúca. Olej pozostáva prevažne z nasýtených alifatických a hydroaromatických uhľovodíkov (od C5 do C70) a obsahuje 80 – 85 % C, 10 – 14 % H, 0,01 – 7 % S, 0,01 % N a 0 – 7 % O2.

Hlavné zložky ropy – uhľovodíky (až 98 %) – sa delia do štyroch tried.

1. Parafíny (alkány) (až 90 % z celkového zloženia ropy) sú stabilné nasýtené zlúčeniny C n H 2n-2, ktorých molekuly sú vyjadrené priamym alebo rozvetveným (izoalkány) reťazcom atómov uhlíka. Medzi parafíny patria plyny metán, etán, propán a iné; zlúčeniny s 5 až 17 atómami uhlíka sú kvapaliny a zlúčeniny s veľkým počtom atómov uhlíka sú pevné látky. Ľahké parafíny majú maximálnu prchavosť a rozpustnosť vo vode.

2. Cykloparafíny. (naftény) sú nasýtené cyklické zlúčeniny C n H 2 n s 5-6 atómami uhlíka v kruhu (30-60 % z celkového zloženia oleja). Okrem cyklopentánu a cyklohexánu sa v oleji nachádzajú bicyklické a polycyklické naftény. Tieto zlúčeniny sú veľmi stabilné a zle biologicky odbúrateľné.

3. Aromatické uhľovodíky (20-40% z celkového zloženia ropy) - nenasýtené cyklické zlúčeniny benzénového radu, obsahujúce o 6 atómov uhlíka v kruhu menej ako zodpovedajúce naftény. Atómy uhlíka v týchto zlúčeninách môžu byť tiež nahradené alkylovými skupinami. Ropa obsahuje prchavé zlúčeniny s molekulou vo forme jedného kruhu (benzén, toluén, xylén), ďalej bicyklických (naftalén), tricyklických (antracén, fenantrén) a polycyklických (napríklad pyrén so 4 kruhmi) uhľovodíkov.

4. Olefipy (alkény) (až 10 % z celkového zloženia oleja) - nenasýtené necyklické zlúčeniny s jedným alebo dvoma atómami vodíka na každom atóme uhlíka v molekule s priamym alebo rozvetveným reťazcom.

V závislosti od oblasti sa oleje výrazne líšia svojim zložením. Pensylvánske a kuvajtské oleje sú teda klasifikované ako parafínové, Baku a Kalifornia sú prevažne nafténové a zvyšné oleje sú stredného typu.

Ropa obsahuje aj zlúčeniny obsahujúce síru (do 7 % síry), mastné kyseliny (do 5 % kyslíka), zlúčeniny dusíka (do 1 % dusíka) a niektoré organokovové deriváty (s vanádom, kobaltom a niklom).

Kvantitatívna analýza a identifikácia ropných produktov v morskom prostredí predstavuje značné ťažkosti nielen z dôvodu ich viaczložkového charakteru a rôznych foriem existencie, ale aj z dôvodu prirodzeného pozadia uhľovodíkov prírodného a biogénneho pôvodu. Napríklad asi 90 % uhľovodíkov s nízkou molekulovou hmotnosťou, ako je etylén rozpustených v povrchových vodách oceánu, súvisí s metabolickou aktivitou organizmov a rozkladom ich zvyškov. V oblastiach intenzívneho znečistenia sa však hladina takýchto uhľovodíkov zvyšuje o 4-5 rádov.

Uhľovodíky biogénneho a ropného pôvodu majú podľa experimentálnych štúdií množstvo rozdielov.

1. Ropa je komplexnejšia zmes uhľovodíkov so širokým rozsahom štruktúr a relatívnej molekulovej hmotnosti.

2. Olej obsahuje niekoľko homologických sérií, v ktorých susedné členy majú zvyčajne rovnaké koncentrácie. Napríklad v rade alkánov C12-C22 sa pomer párnych a nepárnych členov rovná jednotke, zatiaľ čo biogénne uhľovodíky v tej istej sérii obsahujú prevažne nepárne členy.

3. Ropa obsahuje širšiu škálu cykloalkánov a aromatických uhľovodíkov. Mnohé zlúčeniny, ako sú mono-, di-, tri- a tetrametylbenzény, sa v morských organizmoch nenachádzajú.

4. Ropa obsahuje početné naftenicko-aromatické uhľovodíky, rôzne heterozlúčeniny (obsahujúce síru, dusík, kyslík, ióny kovov), ťažké látky podobné asfaltu – všetky sa v organizmoch prakticky nevyskytujú.

Ropa a ropné produkty sú najbežnejšími znečisťujúcimi látkami vo svetovom oceáne.

Cesty vstupu a formy existencie ropných uhľovodíkov sú rôznorodé (rozpustené, emulgované, filmové, pevné). M. P. Nesterová (1984) uvádza tieto spôsoby prijímania:

vypúšťanie v prístavoch a prístavných vodách vrátane strát pri nakladaní tankerov (17 %~);

Vypúšťanie priemyselného odpadu a odpadových vôd (10%);

dažďová voda (5 %);

Katastrofy lodí a vrtných súprav na mori (6 %);

ťažba na mori (1 %);

Atmosférický spad (10%)",

Odstraňovanie riečnym odtokom v celej jeho rozmanitosti foriem (28 %).

vypúšťanie pracej, balastnej a útorovej vody do mora z lodí (23 %);

Najväčšie straty ropy sú spojené s jej prepravou z výrobných oblastí. Núdzové situácie, keď tankery vypúšťajú umývaciu a balastnú vodu cez palubu - to všetko spôsobuje prítomnosť trvalých polí znečistenia pozdĺž námorných trás.

Vlastnosťou olejov je ich fluorescencia pod ultrafialovým žiarením. Maximálna intenzita fluorescencie sa pozoruje v rozsahu vlnových dĺžok 440-483 nm.

Rozdiel v optických charakteristikách ropných filmov a morskej vody umožňuje vzdialenú detekciu a hodnotenie ropného znečistenia na hladine mora v ultrafialovej, viditeľnej a infračervenej časti spektra. Za týmto účelom pasívne a aktívne metódy. Veľké masy ropy z pevniny sa dostávajú do morí cez rieky s domácimi a búrkovými odtokmi.

Osud ropy vyliatej do mora je určený súčtom týchto procesov: odparovanie, emulgácia, rozpúšťanie, oxidácia, tvorba ropných agregátov, sedimentácia a biodegradácia.

Keď sa ropa dostane do morského prostredia, najskôr sa rozšíri ako povrchový film a vytvorí škvrny rôznej hrúbky. Podľa farby fólie môžete približne odhadnúť jej hrúbku. Olejový film mení intenzitu a spektrálne zloženie svetla prenikajúceho do vodnej hmoty. Svetelná priepustnosť tenkých vrstiev ropy je 1-10 % (280 nm), 60-70 % (400 nm). Olejový film s hrúbkou 30-40 mikrónov úplne absorbuje infračervené žiarenie.

V prvom období existencie ropných škvŕn má veľký význam proces vyparovania uhľovodíkov. Podľa pozorovacích údajov sa za 12 hodín odparí až 25 % frakcií ľahkého oleja, pri teplote vody 15 °C sa všetky uhľovodíky do C 15 odparia za 10 dní (Nesterova, Nemirovskaya, 1985).

Všetky uhľovodíky majú nízku rozpustnosť vo vode, ktorá klesá so zvyšujúcim sa počtom atómov uhlíka v molekule. Asi 10 mg zlúčenín s C6, 1 mg zlúčenín s C8 a 0,01 mg zlúčenín s C12 sa rozpustí v 1 litri destilovanej vody. Napríklad pri priemernej teplote morskej vody je rozpustnosť benzénu 820 ug/l, toluénu - 470, pentánu - 360, hexánu - 138 a heptánu - 52 ug/l. Najtoxickejšie pre vodné organizmy sú rozpustné zložky, ktorých obsah v rope nepresahuje 0,01 %. Patria sem aj látky ako benzo(a)pyrén.

Po zmiešaní s vodou olej tvorí dva typy emulzií: priama „olej vo vode“ a reverzná „voda v oleji“. Priame emulzie, zložené z kvapôčok oleja s priemerom do 0,5 mikrónu, sú menej stabilné a sú charakteristické najmä pre oleje obsahujúce povrchovo aktívne látky. Po odstránení prchavých a rozpustných frakcií zvyškový olej často vytvára viskózne inverzné emulzie, ktoré sú stabilizované vysokomolekulárnymi zlúčeninami, ako sú živice a asfaltény a obsahujú 50 – 80 % vody („čokoládová pena“). Vplyvom abiotických procesov sa zvyšuje viskozita „peny“ a začína sa zlepovať do agregátov - olejových hrudiek s veľkosťou od 1 mm do 10 cm (zvyčajne 1-20 mm). Kamenivo je zmesou uhľovodíkov s vysokou molekulovou hmotnosťou, živíc a asfalténov. Straty ropy pri tvorbe agregátov dosahujú 5-10%.Vysoko viskózne štruktúrované útvary – „čokoládová pena“ a hrudky oleja – môžu zostať dlho na morskej hladine, môžu byť transportované prúdmi, vyplavené na breh a usadzovať sa na dne . Ropné hrudky sú často kolonizované perifytónom (modrozelené riasy a rozsievky, mreny a iné bezstavovce).

Pesticídy tvoria veľkú skupinu umelo vytvorených látok používaných na boj proti škodcom a chorobám rastlín. V závislosti od zamýšľaného účelu sa pesticídy delia na nasledujúce skupiny: insekticídy - na boj proti škodlivému hmyzu, fungicídy a baktericídy - na boj proti hubovým a bakteriálnym chorobám rastlín, herbicídy - proti burine atď. Podľa výpočtov ekonómov každý rubeľ vynaložený na chemickú ochranu rastlín pred škodcami a chorobami zabezpečuje zachovanie úrody a jeho kvalita pri pestovaní obilnín a zeleniny v priemere 10 rubľov, technické a ovocné plodiny - do 30 rubľov. Environmentálne štúdie zároveň preukázali, že pesticídy, ktoré ničia škodcov plodín, spôsobujú mnohým obrovské škody užitočné organizmy a podkopávajú zdravie prirodzených biocenóz. V poľnohospodárstve je dlhodobo problém prechodu od chemických (znečisťujúcich) na biologické (ekologické) metódy kontroly škodcov.

V súčasnosti prichádza na svetový trh viac ako 5 miliónov ton pesticídov ročne. Približne 1,5 milióna ton týchto látok sa už stalo súčasťou suchozemských a morských ekosystémov eolickými alebo vodnými prostriedkami. Priemyselnú výrobu pesticídov sprevádza vznik veľkého množstva vedľajších produktov, ktoré znečisťujú odpadové vody.

IN vodné prostredie najčastejšie sa vyskytujú zástupcovia insekticídov, fungicídov a herbicídov.

Syntetizované insekticídy sú rozdelené do troch hlavných skupín: organochlórové, organofosforové a karbamáty.

Organochlórové insekticídy sa vyrábajú chloráciou aromatických alebo heterocyklických kvapalných uhľovodíkov. Patria sem DDT (dichlórdifenyltrichlóretán) a jeho deriváty, v ktorých molekulách sa zvyšuje stabilita alifatických a aromatických skupín v spoločnej prítomnosti, všetky druhy chlórovaných derivátov cyklodiénu (eldrin, dil-drin, heptachlor atď.), ako aj početné izoméry hexachlórcyklohexánu (y -HCH), z ktorých je najnebezpečnejší lindán. Tieto látky majú polčas rozpadu až niekoľko desaťročí a sú veľmi odolné voči biodegradácii.

Vo vodnom prostredí sa často nachádzajú polychlórované bifenyly (PCB), deriváty DDT bez alifatickej časti, obsahujúce 210 teoretických homológov a izomérov.

Za posledných 40 rokov sa pri výrobe plastov, farbív, transformátorov, kondenzátorov atď. použilo viac ako 1,2 milióna ton PCB. Polychlórované bifenyly sa dostávajú do životného prostredia v dôsledku vypúšťania priemyselných odpadových vôd a spaľovania pevných odpadov na skládkach . Druhý zdroj dodáva PCB do atmosféry, odkiaľ padajú so zrážkami vo všetkých oblastiach zemegule. Vo vzorkách snehu odobratých v Antarktíde bol teda obsah PCB 0,03 - 1,2 ng/l.

Organofosfátové pesticídy sú estery rôznych alkoholov kyseliny ortofosforečnej alebo jedného z jej derivátov, kyseliny tiofosforečnej. Do tejto skupiny patria moderné insekticídy s charakteristickou selektivitou pôsobenia na hmyz. Väčšina organofosfátov podlieha pomerne rýchlemu (do jedného mesiaca) biochemickému rozkladu v pôde a vo vode. Bolo syntetizovaných viac ako 50 tisíc účinných látok, z ktorých sú známe najmä paratión, malatión, fosalong a dursban.

Karbamáty sú spravidla estery kyseliny n-metakarbámovej. Väčšina z nich má tiež selektívne pôsobenie.

Soli medi a niektoré minerálne zlúčeniny síry sa predtým používali ako fungicídy používané na boj proti hubovým chorobám rastlín. Potom našli rozšírené využitie organoortuťové látky, ako je chlórovaná metylortuť, ktorá bola pre svoju extrémnu toxicitu pre zvieratá nahradená metoxyetylortuťou a acetátmi fenylortuti.

Skupina herbicídov zahŕňa deriváty kyseliny fenoxyoctovej, ktoré majú silnú fyziologický účinok. Triazíny (napríklad simazín) a substituované močoviny (monurón, diurón, pichloram) tvoria ďalšiu skupinu herbicídov, ktoré sú dobre rozpustné vo vode a stabilné v pôde. Najsilnejší zo všetkých herbicídov je pichloram. Na úplné zničenie niektorých druhov rastlín je potrebných iba 0,06 kg tejto látky na 1 hektár.

DDT a jeho metabolity, PCB, HCH, deldrín, tetrachlórfenol a iné sa neustále nachádzajú v morskom prostredí.

Syntetické povrchovo aktívne látky. Detergenty (tenzidy) patria do veľkej skupiny látok, ktoré znižujú povrchové napätie vody. Sú súčasťou syntetických detergentov (CMC), široko používaných v každodennom živote a priemysle. Spolu s odpadovou vodou sa povrchovo aktívne látky dostávajú do kontinentálnych povrchových vôd a do morského prostredia. Syntetický čistiace prostriedky obsahujú polyfosforečnany sodné, v ktorých sú rozpustené detergenty, ako aj množstvo ďalších zložiek, ktoré sú toxické pre vodné organizmy: vonné látky, bieliace činidlá (persírany, perboritany), sódu, karboxymetylcelulózu, kremičitany sodné a iné.

Molekuly všetkých povrchovo aktívnych látok pozostávajú z hydrofilných a hydrofóbnych častí. Hydrofilnou časťou sú karboxylové (COO -), sulfátové (OSO 3 -) a sulfonátové (SO 3 -) skupiny, ako aj akumulácie zvyškov so skupinami -CH2-CH2-O-CH2-CH2-, príp. skupiny obsahujúce dusík a fosfor. Hydrofóbna časť sa zvyčajne skladá z priameho reťazca obsahujúceho 10 až 18 atómov uhlíka alebo z rozvetveného parafínového reťazca z benzénového alebo naftalénového kruhu s alkylovými radikálmi.

Podľa povahy a štruktúry hydrofilnej časti molekuly tenzidu sa delia na aniónové (organický ión je záporne nabitý), katiónové (organický ión je kladne nabitý), amfotérne (vykazujúce katiónové vlastnosti v kyslom roztoku a aniónové). alkalický roztok) a neiónové. Posledne menované netvoria vo vode ióny. Ich rozpustnosť je spôsobená funkčnými skupinami, ktoré majú silnú afinitu k vode a tvorbou vodíkových väzieb medzi molekulami vody a atómami kyslíka, ktoré sú súčasťou polyetylénglykolového radikálu povrchovo aktívnej látky.

Najbežnejšie povrchovo aktívne látky sú aniónové látky. Tvoria viac ako 50 % všetkých povrchovo aktívnych látok vyrobených na svete. Najbežnejšie sú alkylarylsulfonáty (sulfonoly) a alkylsulfáty. Sulfonolové molekuly obsahujú aromatický kruh, ktorého vodíkové atómy sú nahradené jednou alebo viacerými alkylovými skupinami, a zvyšok kyseliny sírovej ako solvatujúcu skupinu. Pri výrobe rôznych domácich a priemyselných CMC sa často používajú mnohé alkylbenzénsulfonáty a alkylnaftalénsulfonáty.

Prítomnosť povrchovo aktívnych látok v priemyselných odpadových vodách je spojená s ich použitím v procesoch, ako je flotačná koncentrácia rúd, separácia produktov chemickej technológie, výroba polymérov, zlepšenie podmienok pre vŕtanie ropných a plynových vrtov a boj proti korózii zariadení.

V poľnohospodárstve sa povrchovo aktívne látky používajú ako súčasť pesticídov. Pomocou povrchovo aktívnych látok sa emulgujú kvapalné a práškové toxické látky, ktoré sú nerozpustné vo vode, ale sú rozpustné v organických rozpúšťadlách a mnohé povrchovo aktívne látky samotné majú insekticídne a herbicídne vlastnosti.

Karcinogény- ide o chemicky homogénne zlúčeniny, ktoré vykazujú transformačnú aktivitu a môžu spôsobiť karcinogénne, teratogénne (narušenie procesov embryonálneho vývoja) alebo mutagénne zmeny v organizmoch. V závislosti od podmienok expozície môžu viesť k inhibícii rastu, zrýchlenému starnutiu, toxikogenéze, narušeniu individuálneho vývoja a zmenám v genofonde organizmov. Medzi látky s karcinogénnymi vlastnosťami patria chlórované alifatické uhľovodíky s krátkym kúskom uhlíkových atómov v molekule, vinylchlorid, pesticídy a najmä polycyklické aromatické uhľovodíky (PAH). Posledne menované sú vysokomolekulárne organické zlúčeniny, v ktorých molekulách je benzénový kruh hlavným štruktúrnym prvkom. Mnohé nesubstituované PAH obsahujú v molekule 3 až 7 benzénových kruhov, ktoré sú navzájom rôzne spojené. Je tu tiež veľké číslo polycyklické štruktúry obsahujúce funkčnú skupinu buď na benzénovom kruhu alebo na bočnom reťazci. Ide o halogén-, amino-, sulfo-, nitroderiváty, ako aj alkoholy, aldehydy, étery, ketóny, kyseliny, chinóny a iné aromatické zlúčeniny.

Rozpustnosť PAH vo vode je nízka a klesá so zvyšujúcou sa molekulovou hmotnosťou: od 16 100 μg/l (acenaftylén) po 0,11 μg/l (3,4-benzpyrén). Prítomnosť solí vo vode nemá prakticky žiadny vplyv na rozpustnosť PAH. V prítomnosti benzénu, ropy, ropných produktov, detergentov a iných organických látok sa však rozpustnosť PAU prudko zvyšuje. Zo skupiny nesubstituovaných PAH v prírodných podmienkach je najznámejší a najrozšírenejší 3,4-benzpyrén (BP).

Zdroje PAU v životné prostredie môžu slúžiť prírodné a antropogénne procesy. Koncentrácia BP v sopečnom popole je 0,3-0,9 μg/kg. To znamená, že s popolom sa môže do životného prostredia uvoľniť 1,2-24 ton BP ročne. Preto maximálne množstvo PAU v moderných dnových sedimentoch Svetového oceánu (viac ako 100 μg/kg hmotnosti sušiny) sa našli v tektonicky aktívnych zónach vystavených hlbokým tepelným účinkom.

Uvádza sa, že niektoré morské rastliny a živočíchy sú schopné syntetizovať PAH. V riasach a morských trávach v blízkosti západného pobrežia Strednej Ameriky dosahuje obsah BP 0,44 μg / g a u niektorých kôrovcov v Arktíde - 0,23 μg / g. Anaeróbne baktérie produkujú až 8,0 μg BP z 1 g lipidových extraktov planktónu. Na druhej strane existujú špeciálne typy morské a pôdne baktérie, ktoré rozkladajú uhľovodíky vrátane PAH.

Podľa odhadov L. M. Shabada (1973) a A. P. Ilnitského (1975) je koncentrácia pozadia BP vytvorená ako výsledok syntézy BP rastlinnými organizmami a sopečnou činnosťou: v pôdach 5-10 μg/kg (sušina) v rastlinách 1-5 µg/kg, v sladkej vode 0,0001 µg/l. Podľa toho sú odvodené gradácie stupňa znečistenia objektov životného prostredia (tab. 1.5).

Hlavnými antropogénnymi zdrojmi PAU v životnom prostredí sú pyrolýza organických látok pri spaľovaní rôznych materiálov, dreva a palív. K pyrolytickej tvorbe PAH dochádza pri teplotách 650-900 °C a nedostatku kyslíka v plameni. Tvorba BP bola pozorovaná počas pyrolýzy dreva s maximálnou výťažnosťou pri 300-350 °C (Dikun, 1970).

Podľa M. Suessa (G976) boli celosvetové emisie BP v 70. rokoch okolo 5000 ton ročne, pričom 72 % pochádzalo z priemyslu a 27 % zo všetkých typov otvoreného spaľovania.

Ťažké kovy(ortuť, olovo, kadmium, zinok, meď, arzén a iné) patria medzi bežné a vysoko toxické škodliviny. Široko sa používajú v rôznych priemyselných procesoch, preto je obsah zlúčenín ťažkých kovov v priemyselných odpadových vodách napriek opatreniam na čistenie pomerne vysoký. Veľké masy týchto zlúčenín sa dostávajú do oceánu cez atmosféru. Pre morské biocenózy sú najnebezpečnejšie ortuť, olovo a kadmium.

Ortuť je transportovaná do oceánu kontinentálnym odtokom a atmosférou. Pri zvetrávaní sedimentárnych a vyvrelých hornín sa ročne uvoľní 3,5 tisíc ton ortuti. Atmosférický prach obsahuje asi 12 tisíc ton ortuti, z čoho značná časť je antropogénneho pôvodu. V dôsledku sopečných erupcií a atmosférických zrážok sa na povrch oceánu dostane 50 tisíc ton ortuti ročne a pri odplyňovaní litosféry - 25-150 tisíc ton. Približne polovica ročnej priemyselnej výroby tohto kovu (9-10 tisíc ton /rok) rôznymi spôsobmi padá do oceánu. Obsah ortuti v uhlí a rope je v priemere 1 mg/kg, takže pri spaľovaní fosílnych palív sa do Svetového oceánu dostáva viac ako 2 tisíc ton/rok. Ročná produkcia ortuti presahuje 0,1 % jej celkového obsahu vo Svetovom oceáne, ale antropogénny prílev už prevyšuje prirodzené odstraňovanie riekami, čo je typické pre mnohé kovy.

V oblastiach znečistených priemyselnou odpadovou vodou sa koncentrácia ortuti v roztoku a suspendovaných látkach výrazne zvyšuje. Niektoré bentické baktérie zároveň premieňajú chloridy na vysoko toxickú (mono- a di-) metylortuť CH 3 Hg. Kontaminácia morských plodov opakovane viedla k otrave ortuťou v pobrežných populáciách. V roku 1977 bolo v Japonsku 2 800 obetí choroby Minamata. Príčinou bol odpad zo závodov vyrábajúcich vinylchlorid a acetaldehyd, ktoré ako katalyzátor používali chlorid ortuťnatý. Do zálivu Minamata prúdila nedostatočne vyčistená odpadová voda z tovární.

Olovo je typický stopový prvok, ktorý sa nachádza vo všetkých zložkách životného prostredia: skaly, pôdy, prírodné vody, atmosféra, živé organizmy. Nakoniec sa olovo aktívne rozptýli do životného prostredia počas ľudskej ekonomickej činnosti. Ide o emisie z priemyselných a domácich odpadových vôd, z dymu a prachu z priemyselných podnikov a z výfukových plynov zo spaľovacích motorov.

Podľa V. V. Dobrovolského (1987) má prerozdelenie olovených más medzi pevninou a svetovým oceánom nasledujúcu podobu. C. riečny odtok s priemernou koncentráciou olova vo vode 1 μg/l odvádza do oceánu asi 40 10 3 t/rok vo vode rozpustného olova, približne 2800-10 3 t/rok v tuhej fáze riečnych plavených látok. a 10 10 3 t/rok v jemnom organickom detrite./rok. Ak vezmeme do úvahy, že viac ako 90 % riečnych suspendovaných látok sa usadzuje v úzkom pobrežnom páse šelfu a značná časť vo vode rozpustných zlúčenín kovov je zachytená gélmi oxidu železa, tak v dôsledku toho pelagický oceán prijíma len asi (200-300) 10 3 ton v zložení jemných suspendovaných látok a (25- 30) 10 3 t rozpustených zlúčenín.

Migračný tok olova z kontinentov do oceánu nastáva nielen odtokom z riek, ale aj cez atmosféru. S kontinentálnym prachom oceán dostáva (20-30)-10 3 ton olova ročne. Jeho zásoba povrchu oceánu kvapalnými zrážkami sa odhaduje na (400-2500) 10 3 t/rok s koncentráciou v dažďovej vode 1-6 μg/l. Zdrojmi olova vstupujúceho do atmosféry sú sopečné emisie (15-30 t/rok v produktoch pelitických erupcií a 4 10 3 t/rok v submikrónových časticiach), prchavé organické zlúčeniny z vegetácie (250-300 t/rok), splodiny horenia pri požiaroch ((6-7) 10 3 t/rok) a moderný priemysel. Produkcia olova sa začiatkom 19. storočia zvýšila z 20-10 3 ton/rok. až 3500 10 3 t/rok začiatkom 80. rokov XX. Súčasné uvoľňovanie olova do životného prostredia prostredníctvom priemyselného a domového odpadu sa odhaduje na (100-400) 10 3 ton/rok.

Kadmium, ktorého celosvetová produkcia dosiahla v 70. rokoch 15 10 3 ton/rok, sa tiež dostáva do oceánu odtokom z riek a cez atmosféru. Objem odstraňovania kadmia z atmosféry je podľa rôznych odhadov (1,7-8,6) 10 3 ton/rok.

Vyhadzovanie odpadu do mora za účelom zakopania (vysypanie). Mnohé krajiny s prístupom k moru vykonávajú námornú likvidáciu rôznych materiálov a látok, najmä bagrovanie pôdy, vrtných rezkov, priemyselného odpadu, stavebného odpadu, pevného odpadu, výbušnín a chemikálií, rádioaktívneho odpadu atď. z celkového množstva znečisťujúcich látok vstupujúcich do svetového oceánu. Od roku 1976 do roku 1980 sa tak ročne vyhodilo viac ako 150 miliónov ton rôzneho odpadu za účelom likvidácie, čo definuje pojem „skládka“.

Základom skládkovania do mora je schopnosť morského prostredia spracovať veľké množstvá organických a anorganické látky bez veľkého poškodenia kvality vody. Táto schopnosť však nie je neobmedzená. Preto je dumping vnímaný ako vynútené opatrenie, dočasný hold spoločnosti nedokonalosti technológie. Preto vývoj a vedecký základ spôsoby regulácie vypúšťania odpadu do mora.

Priemyselný kal obsahuje rôzne organické látky a zlúčeniny ťažkých kovov. Odpad z domácností obsahuje v priemere (podľa hmotnosti sušiny) 32-40 % organických látok, 0,56 % dusíka, 0,44 % fosforu, 0,155 % zinku, 0,085 % olova, 0,001 % kadmia, 0,001 ortuti. Kal z komunálnych čistiarní odpadových vôd obsahuje (podľa hmotnosti sušiny) až. 12% humínových látok, do 3% celkového dusíka, do 3,8% fosfátov, 9-13% tukov, 7-10% sacharidov a kontaminovaných ťažkými kovmi. Podobné zloženie majú aj bagrovacie materiály.

Počas vypúšťania, keď materiál prechádza stĺpcom vody, časť znečisťujúcich látok prechádza do roztoku, čím sa mení kvalita vody, zatiaľ čo druhá je sorbovaná suspendovanými časticami a prechádza do spodných sedimentov. Zároveň sa zvyšuje zákal vody. Prítomnosť organických látok často vedie k rýchlej spotrebe kyslíka vo vode a často k jeho úplnému vymiznutiu, rozpusteniu suspendovaných látok, hromadeniu kovov v rozpustenej forme a objaveniu sa sírovodíka. Prítomnosť veľkého množstva organických látok vytvára v pôde stabilné redukčné prostredie, v ktorom sa objavuje špeciálny typ kalovej vody s obsahom sírovodíka, amoniaku a kovových iónov v redukovanej forme. V tomto prípade sa redukujú sírany a dusičnany a uvoľňujú sa fosforečnany.

Organizmy neustonu, pelagického a bentosu sú v rôznej miere ovplyvnené vylučovanými materiálmi. V prípade tvorby povrchových filmov obsahujúcich ropné uhľovodíky a povrchovo aktívne látky je narušená výmena plynov na rozhraní vzduch-voda. To vedie k smrti lariev bezstavovcov, lariev rýb a plôdika a spôsobuje zvýšenie počtu mikroorganizmov oxidujúcich olej a patogénnych mikroorganizmov. Prítomnosť suspendovaných škodlivín vo vode zhoršuje podmienky výživy, dýchania a metabolizmu vodných organizmov, znižuje rýchlosť rastu a inhibuje sexuálne dospievanie planktónnych kôrovcov. Znečisťujúce látky vstupujúce do roztoku sa môžu hromadiť v tkanivách a orgánoch vodných organizmov a pôsobiť na ne toxicky. Vypúšťanie sypaných látok na dno a dlhotrvajúci zvýšený zákal spodnej vody vedie k zasypávaniu a úhynu udusením prisatých a sedavých foriem bentosu. U prežívajúcich rýb, mäkkýšov a kôrovcov je rýchlosť ich rastu znížená v dôsledku zhoršujúcich sa podmienok kŕmenia a dýchania. Druhové zloženie bentického spoločenstva sa často mení.

Pri organizovaní systému kontroly vypúšťania odpadu do mora je rozhodujúce určenie oblastí skládkovania s prihliadnutím na vlastnosti materiálov a charakteristiky morského prostredia. Nevyhnutné kritériá na vyriešenie problému sú obsiahnuté v „Dohovore o zabránení znečisťovania mora ukladaním odpadov a iných materiálov“ (Londýnsky dohovor o skládkach odpadu, 1972). Hlavné požiadavky dohovoru sú nasledovné.

1. Hodnotenie množstva, stavu a vlastností (fyzikálnych, chemických, biochemických, biologických) vypúšťaných materiálov, ich toxicity, stability, sklonu k akumulácii a biotransformácii vo vodnom prostredí a morských organizmoch. Využitie možností neutralizácie, neutralizácie a recyklácie odpadov.

2. Výber oblastí vypúšťania s prihliadnutím na požiadavky na maximálne riedenie látok, minimálny rozptyl za limity vypúšťania a priaznivú kombináciu hydrologických a hydrofyzikálnych podmienok.

3. Zabezpečenie odľahlosti oblastí vypúšťania od oblastí kŕmenia a neresenia rýb, od biotopov vzácnych a citlivých druhov vodných organizmov, od oblastí rekreácie a hospodárskeho využitia.

Technogénne rádionuklidy. Oceán sa vyznačuje prirodzenou rádioaktivitou v dôsledku prítomnosti 40 K, 87 Rb, 3 H, 14 C, ako aj rádionuklidov radu uránu a tória. Viac ako 90 % prirodzenej rádioaktivity oceánskej vody je 40 K, čo je 18,5-10 21 Bq. Jednotkou aktivity v sústave SI je becquerel (Bq), ktorý sa rovná aktivite izotopu, v ktorom nastane 1 rozpad za 1 s. Predtým bola široko používaná extrasystémová jednotka rádioaktivity curie (Ci), zodpovedajúca aktivite izotopu, v ktorom sa vyskytuje 3,7-1010 rozpadových udalostí za 1 s.

Rádioaktívne látky technogénneho pôvodu, najmä štiepne produkty uránu a plutónia, sa do oceánu začali vo veľkom dostávať po roku 1945, t. j. od začiatku testovania jadrových zbraní a rozsiahleho rozvoja priemyselnej výroby štiepnych materiálov a rádioaktívnych nuklidov. Identifikujú sa tri skupiny zdrojov: 1) testovanie jadrových zbraní, 2) skládkovanie rádioaktívneho odpadu, 3) havárie lodí s jadrovými motormi a havárie spojené s použitím, prepravou a výrobou rádionuklidov.

Mnoho rádioaktívnych izotopov s krátkym polčasom rozpadu, hoci sa po výbuchu dá zistiť vo vode a morských organizmoch, sa takmer nikdy nenachádza v globálnom rádioaktívnom spade. Tu sú prítomné predovšetkým 90 Sr a 137 Cs s polčasom rozpadu približne 30 rokov. Najnebezpečnejší rádionuklid z nezreagovaných zvyškov jadrových náloží je 239 Pu (T 1/2 = 24,4-10 3 roky), veľmi toxický ako chemická látka. Pri rozpade štiepnych produktov 90 Sr a 137 Cs sa stáva hlavnou zložkou znečistenia. V čase moratória na atmosférické skúšky jadrových zbraní (1963) bola aktivita 239 Pu v životnom prostredí 2,5-10 16 Bq.

Samostatnú skupinu rádionuklidov tvoria 3 H, 24 Na, 65 Zn, 59 Fe, 14 C, 31 Si, 35 S, 45 Ca, 54 Mn, 57,60 Co a ďalšie, vznikajúce interakciou neutrónov so štruktúrnymi prvkami a vonkajšie prostredie. Hlavné produkty jadrové reakcie s neutrónmi v morskom prostredí sú rádioizotopy sodíka, draslíka, fosforu, chlóru, brómu, vápnika, mangánu, síry, zinku, pochádzajúce z prvkov rozpustených v morskej vode. Toto je indukovaná aktivita.

Väčšina z rádionuklidy vstupujúce do morského prostredia majú analógy, ktoré sú neustále prítomné vo vode, ako napríklad 239 Pu, 239 Np, 99 T C) transplutónium nie sú typické pre zloženie morskej vody a živá hmota oceán sa im musí opäť prispôsobiť.

V dôsledku prepracovania jadrového paliva vzniká značné množstvo rádioaktívneho odpadu v kvapalnej, pevnej a plynnej forme. Prevažnú časť odpadu tvoria rádioaktívne roztoky. Vzhľadom na vysoké náklady na spracovanie a skladovanie koncentrátov v špeciálnych skladovacích zariadeniach niektoré krajiny uprednostňujú vylievanie odpadu do oceánu riečnym tokom alebo ho vysypávajú v betónových blokoch na dno hlbokých oceánskych priekop. Pre rádioaktívne izotopy Ar, Xe, Em a T ešte nevyvinuli spoľahlivé metódy koncentrácie, takže môžu skončiť v oceánoch s dažďovou vodou a odpadovými vodami.

Pri prevádzke jadrových elektrární na hladinových a podvodných plavidlách, ktorých je už niekoľko stoviek, cca 3,7 – 10 16 Bq s iónomeničovými živicami, cca 18,5 – 10 13 Bq s kvapalným odpadom a 12,6 – 10 13 Bq z dôvodu netesností . K rádioaktivite oceánov významne prispievajú aj núdzové situácie. K dnešnému dňu množstvo rádioaktivity vnesenej do oceánu človekom nepresahuje 5,5-10 19 Bq, čo je stále málo v porovnaní s prirodzenou úrovňou (18,5-10 21 Bq). Koncentrácia a nerovnomernosť rádionuklidového spadu však vytvára vážne nebezpečenstvo rádioaktívnej kontaminácie vody a vodných organizmov v určitých oblastiach oceánu.

2 Antropogénna ekológia oceánov–nový vedecký smer v oceánológii. V dôsledku antropogénneho vplyvu dodatočné enviromentálne faktory, čo prispieva k negatívnemu vývoju morských ekosystémov. Objav týchto faktorov podnietil rozvoj rozsiahleho základného výskumu vo Svetovom oceáne a vznik nových vedeckých smerov. Patrí medzi ne antropogénna ekológia oceánov. Tento nový smer je určený na štúdium mechanizmov reakcie organizmov na antropogénne vplyvy na úrovni bunky, organizmu, populácie, biocenózy, ekosystému, ako aj na štúdium vlastností interakcií medzi živými organizmami a prostredím v zmenených podmienkach.

Predmet štúdia antropogénnej ekológie oceánov - zmena environmentálne charakteristiky oceán, a predovšetkým tie zmeny, ktoré sú dôležité pre ekologické hodnotenie stavu biosféry ako celku. Tieto štúdie sú založené na komplexnej analýze stavu morských ekosystémov, pričom sa zohľadňuje geografická zonálnosť a stupeň antropogénneho vplyvu.

Antropogénna ekológia oceánu využíva na svoje účely tieto metódy analýzy: genetické (hodnotenie karcinogénnych a mutagénnych rizík), cytologické (štúdia bunkovej štruktúry morských organizmov v normálnych a patologických podmienkach), mikrobiologické (štúdium adaptácie mikroorganizmov na toxické polutanty), environmentálne (poznanie zákonitostí tvorby a vývoja populácií a biocenóz v špecifických životných podmienkach s cieľom predpovedať ich stav v meniacich sa podmienkach prostredia) , ekologicko-toxikologické (výskum reakcie morských organizmov na účinky znečistenia a stanovenie kritických koncentrácií znečisťujúcich látok), chemické (štúdium celého komplexu prírodných a antropogénnych chemikálií v morskom prostredí).

Hlavnou úlohou antropogénnej ekológie oceánov je vyvinúť vedecký základ na určovanie kritických úrovní znečisťujúcich látok v morských ekosystémoch, hodnotenie asimilačnej kapacity morských ekosystémov, normalizáciu antropogénnych vplyvov na svetový oceán, ako aj vytváranie matematických modelov environmentálnych procesov na predpovedanie environmentálne situácie v oceáne.

Vedomosti o najdôležitejších environmentálnych javoch v oceáne (ako sú procesy výroby a ničenia, prechod biogeochemických cyklov znečisťujúcich látok atď.) sú obmedzené nedostatkom informácií. To sťažuje predpovedanie environmentálnej situácie v oceáne a implementáciu environmentálnych opatrení. V súčasnosti má mimoriadny význam environmentálny monitoring oceánu, ktorého stratégia je zameraná na dlhodobé pozorovania v určitých oblastiach oceánu za účelom vytvorenia databanky pokrývajúcej globálne zmeny v oceánskych ekosystémoch.

3 Pojem asimilačnej kapacity. Podľa definície Yu.A. Israela a A. V. Tsybana (1983, 1985), asimilačná kapacita morského ekosystému A i pre túto znečisťujúcu látku i(resp. množstvo znečisťujúcich látok) a pre m-tý ekosystém - ide o maximálnu dynamickú kapacitu takého množstva znečisťujúcich látok (v zmysle celej zóny alebo jednotkového objemu morského ekosystému), ktoré je možné akumulovať, ničiť, transformovať (biologickými alebo chemickými premenami) za jednotku času) a odstraňované prostredníctvom procesov sedimentácie, difúzie alebo akéhokoľvek iného prenosu mimo objemu ekosystému bez narušenia jeho normálneho fungovania.

Celkové odstránenie (Ai) znečisťujúcej látky z morského ekosystému možno zapísať ako

kde K i je bezpečnostný faktor odrážajúci environmentálne podmienky procesu znečisťovania v rôznych zónach morského ekosystému; τ i je čas zotrvania znečisťujúcej látky v morskom ekosystéme.

Táto podmienka je splnená pri , kde C 0 i je kritická koncentrácia znečisťujúcej látky v morskej vode. Odtiaľ možno odhadnúť kapacitu asimilácie pomocou vzorca (1) pri ;.

Všetky veličiny zahrnuté v pravej strane rovnice (1) je možné priamo merať pomocou údajov získaných v procese dlhodobých komplexných štúdií stavu morského ekosystému. Postupnosť určovania asimilačnej kapacity morského ekosystému pre špecifické znečisťujúce látky zároveň zahŕňa tri hlavné etapy: 1) výpočet hmotnostných bilancií a životnosti znečisťujúcich látok v ekosystéme, 2) analýzu biotickej rovnováhy v ekosystéme a 3) hodnotenie kritických koncentrácií vplyvu znečisťujúcich látok (alebo environmentálnych MPC) na fungovanie bioty.

Na riešenie otázok environmentálnej regulácie antropogénnych vplyvov na morské ekosystémy je najreprezentatívnejší výpočet asimilačnej kapacity, pretože zohľadňuje asimilačnú kapacitu maximálneho prípustného zaťaženia životného prostredia (MPEL) znečisťujúcej nádrže a počíta sa pomerne jednoducho. V stacionárnom režime znečistenia nádrží sa teda PDEN bude rovnať asimilačnej kapacite.

4 Závery z hodnotenia asimilačnej kapacity morského ekosystému pre znečisťujúce látky na príklade Baltského mora. Na príklade Baltského mora boli vypočítané hodnoty asimilačnej kapacity pre množstvo toxických kovov (Zn, Cu, Pb, Cd, Hg) a organických látok (PCB a BP) (Izrael, Tsyban, Ventzel, Shigaev, 1988).

Priemerné koncentrácie toxických kovov v morskej vode sa ukázali byť o jeden až dva rády nižšie ako ich prahové dávky a koncentrácie PCB a BP boli len rádovo nižšie. Preto sa bezpečnostné faktory pre PCB a BP ukázali byť nižšie ako pre kovy. V prvej etape práce autori výpočtu pomocou materiálov z dlhodobých environmentálnych štúdií v Baltskom mori a literárnych zdrojov stanovili koncentrácie škodlivín v zložkách ekosystému, rýchlosť biosedimentácie, prietok látok na hraniciach ekosystému a činnosť mikrobiálnej deštrukcie organických látok. To všetko umožnilo zostaviť bilancie a vypočítať „životnosť“ príslušných látok v ekosystéme. Ukázalo sa, že „životnosť“ kovov v baltskom ekosystéme je pomerne krátka pre olovo, kadmium a ortuť, o niečo dlhšia pre zinok a maximálna pre meď. „Životnosť“ PCB a benzo(a)pyrénu je 35 a 20 rokov, čo určuje potrebu zavedenia systému genetického monitorovania pre Baltské more.

V druhej etape výskumu sa ukázalo, že najcitlivejším prvkom bioty na znečisťujúce látky a zmeny environmentálnej situácie sú planktónové mikroriasy, a preto by sa mal ako „cieľový“ proces zvoliť proces prvovýroby. organickej hmoty. Preto sa tu používajú prahové dávky znečisťujúcich látok stanovené pre fytoplanktón.

Odhady asimilačnej kapacity zón v otvorenej časti Baltského mora ukazujú, že existujúci odtok zinku, kadmia a ortuti je 2, 20 a 15-krát menší ako minimálne hodnoty asimilačnej kapacity ekosystému. pre tieto kovy a nepredstavuje priame ohrozenie prvovýroby. Zároveň dodávky medi a olova už presahujú ich asimilačné kapacity, čo si vyžaduje zavedenie špeciálnych opatrení na obmedzenie prietoku. Súčasná zásoba BP ešte nedosiahla minimálnu hodnotu asimilačnej kapacity, ale PCB ju prevyšuje. To naznačuje naliehavú potrebu ďalej znižovať vypúšťanie PCB do Baltského mora.