1. Meressä olevien saasteiden käyttäytymisen piirteet

2. Meren antropogeeninen ekologia - uusi tieteellinen suunta valtamerentutkimuksessa

3. Assimilaatiokyvyn käsite

4. Päätelmät meren ekosysteemin assimilaatiokyvyn arvioinnista pilaavien aineiden avulla Itämeren esimerkissä

1 Meressä olevien saasteiden käyttäytymisen piirteet. Viime vuosikymmeniä on leimannut ihmisten lisääntyneet vaikutukset meren ekosysteemeihin merten ja valtamerten saastumisen seurauksena. Monien epäpuhtauksien leviämisestä on tullut paikallista, alueellista ja jopa maailmanlaajuista. Siksi merten, valtamerten ja niiden eliöstön saastumisesta on tullut merkittävin kansainvälinen ongelma, ja tarve suojella meriympäristöä pilaantumiselta sanelee luonnonvarojen järkevän käytön vaatimukset.

Meren pilaantuminen määritellään seuraavasti: ”Ihmisen suorittama aineiden tai energian suoraan tai välillinen tuominen meriympäristöön (mukaan lukien suistoalueet), joka aiheuttaa haitallisia vaikutuksia, kuten vahinkoa eläville luonnonvaroille, vaaran ihmisten terveydelle, häirintää meren toimintaa, mukaan lukien kalastus, meriveden laadun heikkeneminen ja sen hyödyllisten ominaisuuksien heikkeneminen. Tämä luettelo sisältää aineet, joilla on myrkyllisiä ominaisuuksia, lämmitettyjen vesien päästöt (lämpösaaste), patogeeniset mikrobit, kiinteät jätteet, suspendoituneet kiintoaineet, ravinteet ja eräät muut antropogeeniset vaikutukset.

Aikamme kiireellisimmäksi ongelmaksi on tullut valtamerten kemiallinen saastuminen.

Merien ja valtamerten saastumisen lähteitä ovat mm.

Teollisuus- ja talousvesien purkaminen suoraan mereen tai jokien valuman mukana;

Erilaisten maa- ja metsätaloudessa käytettyjen aineiden saanti maasta;

Tahallinen saasteiden upottaminen mereen; erilaisten aineiden vuotaminen laivan käytön aikana;

Onnettomuuspäästöt aluksista tai merenalaisista putkistoista;

Mineraalien kehittäminen merenpohjassa;

Epäpuhtauksien kulkeutuminen ilmakehän läpi.

Luettelo valtamerten vastaanottamista saasteista on erittäin laaja. Kaikki ne eroavat myrkyllisyyden asteen ja leviämisen laajuuden suhteen - rannikolta (paikallisesta) maailmanlaajuiseen.

Valtameristä löytyy yhä enemmän saasteita. Eliöille vaarallisimmat orgaaniset klooriyhdisteet, polyaromaattiset hiilivedyt ja eräät muut ovat yleistymässä maailmanlaajuisesti. Niillä on korkea biokertyvyys, voimakas myrkyllinen ja karsinogeeninen vaikutus.

Monien saastelähteiden kokonaisvaikutusten tasainen lisääntyminen johtaa rannikkomerialueiden asteittaiseen rehevöitymiseen ja mikrobiologiseen vesien saastumiseen, mikä vaikeuttaa merkittävästi veden käyttöä erilaisiin ihmisten tarpeisiin.

Öljy ja öljytuotteet.Öljy on viskoosi öljyinen neste, yleensä tummanruskea ja fluoresoiva. Öljy koostuu pääasiassa tyydyttyneistä alifaattisista ja hydroaromaattisista hiilivedyistä (C5-C70) ja sisältää 80-85 % C, 10-14 % H, 0,01-7 % S, 0,01 % N ja 0-7 % O 2.

Öljyn pääkomponentit - hiilivedyt (jopa 98 %) - on jaettu neljään luokkaan.

1. Parafiinit (alkaanit) (jopa 90 % öljyn kokonaiskoostumuksesta) ovat pysyviä tyydyttyneitä yhdisteitä C n H 2n-2, joiden molekyylit ilmentyvät suorana tai haarautuneena (isoalkaanit) hiiliatomien ketjuna. Parafiinit sisältävät kaasut metaani, etaani, propaani ja muut, yhdisteet, joissa on 5-17 hiiliatomia, ovat nesteitä ja ne, joissa on suuri määrä hiiliatomeja, ovat kiinteitä. Kevyillä parafiineilla on suurin haihtuvuus ja vesiliukoisuus.

2. Sykloparafiinit. (nafteeneilla) kyllästetyt sykliset yhdisteet C n H 2 n, joissa on 5-6 hiiliatomia renkaassa (30-60 % öljyn kokonaiskoostumuksesta). Syklopentaanin ja sykloheksaanin lisäksi öljyssä on bisyklisiä ja polysyklisiä nafteeneja. Nämä yhdisteet ovat erittäin stabiileja ja vaikeasti biohajoavia.

3. Aromaattiset hiilivedyt (20-40 % öljyn kokonaiskoostumuksesta) - bentseenisarjan tyydyttymättömät sykliset yhdisteet, jotka sisältävät renkaassa 6 hiiliatomia vähemmän kuin vastaavat nafteenit. Näiden yhdisteiden hiiliatomit voidaan myös korvata alkyyliryhmillä. Öljy sisältää haihtuvia yhdisteitä, joiden molekyyli on yhden renkaan muodossa (bentseeni, tolueeni, ksyleeni), sitten bisykliset (naftaleeni), trisykliset (antraseeni, fenantreeni) ja polysykliset (esimerkiksi pyreeni, jossa on 4 rengasta) hiilivetyjä.

4. Olefipit (alkeenit) (jopa 10 % öljyn kokonaiskoostumuksesta) ovat tyydyttymättömiä ei-syklisiä yhdisteitä, joissa on yksi tai kaksi vetyatomia jokaisessa hiiliatomissa molekyylissä, jossa on suora tai haarautunut ketju.

Alan mukaan öljyt vaihtelevat merkittävästi koostumuksessaan. Siten Pennsylvania ja Kuwaiti öljyt luokitellaan parafiinisiksi, Baku ja Kalifornia - pääasiassa nafteenisiksi, loput öljyt - välityypeiksi.

Öljy sisältää myös rikkiä sisältäviä yhdisteitä (jopa 7 % rikkiä), rasvahappoja (jopa 5 % happea), typpiyhdisteitä (jopa 1 % typpeä) ja joitain organometallisia johdannaisia ​​(vanadiinin, koboltin ja nikkelin kanssa).

Öljytuotteiden kvantitatiivinen analysointi ja tunnistaminen meriympäristössä aiheuttaa merkittäviä vaikeuksia paitsi niiden monikomponenttisen luonteen ja olemassaolon muotojen erojen vuoksi, myös luonnollista ja biogeenistä alkuperää olevien hiilivetyjen luonnollisen taustan vuoksi. Esimerkiksi noin 90 % valtameren pintavesiin liuenneista pienimolekyylisistä hiilivedyistä, kuten eteenistä, liittyy organismien metaboliseen toimintaan ja niiden jäämien hajoamiseen. Voimakkaasti saastuneilla alueilla tällaisten hiilivetyjen pitoisuus kuitenkin kasvaa 4-5 suuruusluokkaa.

Biogeenisillä ja öljyperäisillä hiilivedyillä on kokeellisten tutkimusten mukaan useita eroja.

1. Öljy on monimutkaisempi seos hiilivetyjä, joilla on laaja valikoima rakenteita ja suhteellisia molekyylipainoja.

2. Öljy sisältää useita homologisia sarjoja, joissa vierekkäisten jäsenten pitoisuudet ovat yleensä yhtä suuret. Esimerkiksi alkaanien C12-C22-sarjassa parillisten ja parittomien jäsenten suhde on yksi, kun taas saman sarjan biogeeniset hiilivedyt sisältävät pääasiassa parittomia jäseniä.

3. Öljy sisältää laajemman valikoiman sykloalkaaneja ja aromaattisia aineita. Monia yhdisteitä, kuten mono-, di-, tri- ja tetrametyylibentseenejä, ei löydy meren eliöistä.

4. Öljy sisältää lukuisia nafteeni-aromaattisia hiilivetyjä, erilaisia ​​heteroyhdisteitä (sisältää rikkiä, typpeä, happea, metalli-ioneja), raskaita asfaltin kaltaisia ​​aineita - niitä kaikkia ei käytännössä ole eliöissä.

Öljy ja öljytuotteet ovat yleisimpiä saasteaineita valtamerissä.

Maaöljyhiilivetyjen sisääntuloreitit ja olemassaolomuodot ovat erilaisia ​​(liuenneet, emulgoituneet, kalvomaiset, kiinteät). M. P. Nesterova (1984) panee merkille seuraavat sisäänpääsytavat:

päästöt satamissa ja sataman lähivesialueilla, mukaan lukien hävikit tankkerien bunkkereita lastattaessa (17 %~);

Teollisuusjätteiden ja jäteveden poisto (10 %);

Sadevesiviemärit (5 %);

Laivojen ja porauslaitteiden katastrofit merellä (6 %);

Offshore-poraus (1 %);

Ilmakehän laskeuma (10 %)",

Poisto jokien valumalla kaikissa muodoissa (28 %).

Alusten pesu-, painolasti- ja pilssiveden päästäminen mereen (23%);

Suurimmat öljyhäviöt liittyvät sen kuljetuksiin tuotantoalueilta. Hätätilanteet, pesu- ja painolastiveden purkaminen säiliöalusten yli laidan - kaikki tämä johtaa pysyviin saastekenttien esiintymiseen merireiteillä.

Öljyjen ominaisuus on niiden fluoresenssi ultraviolettisäteilyssä. Suurin fluoresenssin intensiteetti havaitaan aallonpituusalueella 440-483 nm.

Öljykalvojen ja meriveden optisten ominaisuuksien ero mahdollistaa öljysaasteiden etähavaitsemisen ja arvioinnin merenpinnalla spektrin ultravioletti-, näkyvä- ja infrapuna-osissa. Tätä varten käytetään passiivisia ja aktiivisia menetelmiä. Suuret öljymassat maalta tulevat meriin jokia pitkin kotimaisten ja myrskyviemäreiden kautta.

Mereen valuneen öljyn kohtalo määräytyy seuraavien prosessien summalla: haihtuminen, emulgoituminen, liukeneminen, hapettuminen, öljyaggregaattien muodostuminen, sedimentaatio ja biohajoaminen.

Meriympäristöön joutuessaan öljy leviää ensin pintakalvon muodossa muodostaen eripaksuisia tahroja. Kalvon värin perusteella voit suunnilleen arvioida sen paksuuden. Öljykalvo muuttaa vesimassaan tunkeutuvan valon intensiteettiä ja spektrikoostumusta. Raakaöljyn ohuiden kalvojen valonläpäisy on 1-10 % (280 nm), 60-70 % (400 nm). Öljykalvo, jonka paksuus on 30-40 mikronia, absorboi infrapunasäteilyn kokonaan.

Öljylautojen alkuaikoina hiilivetyjen haihduttaminen oli erittäin tärkeää. Havaintojen mukaan jopa 25 % kevytöljyjakeista haihtuu 12 tunnissa, 15 °C:n veden lämpötilassa kaikki hiilivedyt C 15:een asti haihtuu 10 päivässä (Nesterova, Nemirovskaya, 1985).

Kaikilla hiilivedyillä on alhainen liukoisuus veteen, mikä vähenee hiiliatomien lisääntyessä molekyylissä. Noin 10 mg yhdisteitä, joissa on C6, 1 mg yhdisteitä, joissa on C8, ja 0,01 mg yhdisteitä, joissa on C12, liuotetaan 1 litraan tislattua vettä. Esimerkiksi meriveden keskilämpötilassa bentseenin liukoisuus on 820 µg/l, tolueenin - 470, pentaanin - 360, heksaanin - 138 ja heptaanin - 52 µg/l. Liukoiset komponentit, joiden pitoisuus raakaöljyssä ei ylitä 0,01 %, ovat myrkyllisimpiä vesieliöille. Niihin kuuluvat myös aineet, kuten bentso(a)pyreeni.

Veteen sekoitettuna öljy muodostaa kahden tyyppisiä emulsioita: suora "öljy vedessä" ja käänteinen "vesi öljyssä". Suorat emulsiot, jotka koostuvat öljypisaroista, joiden halkaisija on enintään 0,5 mikronia, ovat vähemmän stabiileja ja ovat erityisen tyypillisiä pinta-aktiivisia aineita sisältäville öljyille. Haihtuvien ja liukenevien fraktioiden poistamisen jälkeen jäännösöljy muodostaa usein viskooseja käänteisemulsioita, jotka stabiloivat suurimolekyylisillä yhdisteillä, kuten hartseilla ja asfalteeneilla ja jotka sisältävät 50-80 % vettä ("suklaavaahto"). Abioottisten prosessien vaikutuksesta "moussen" viskositeetti kasvaa ja se alkaa tarttua yhteen aggregaatteiksi - öljypakkauksiksi, joiden koko vaihtelee 1 mm:stä 10 cm:iin (yleensä 1-20 mm). Aggregaatit ovat suurimolekyylipainoisten hiilivetyjen, hartsien ja asfalteenien seos. Öljyhäviöt kiviainesten muodostumiselle ovat 5-10%.Erittäin viskoosit rakenteelliset muodostelmat - "suklaavaahto" ja öljypalat - voivat jäädä meren pinnalle pitkään, kulkeutua virtausten mukana, sinkoutua rantaan ja asettua pohjaan. . Öljykokkareissa on usein perifytonit (sinivihreät ja piilevät, piilevät ja muut selkärangattomat).

Torjunta-aineet muodostavat laajan ryhmän keinotekoisesti luotuja aineita, joita käytetään tuholaisten ja kasvitautien torjuntaan. Käyttötarkoituksen mukaan torjunta-aineet jaetaan seuraaviin ryhmiin: hyönteismyrkyt - haitallisten hyönteisten torjuntaan, fungisidit ja bakterisidit - sieni- ja bakteerikasvitautien torjuntaan, rikkakasvien torjunta-aineet - rikkakasvien torjuntaan jne. Ekonomistien laskelmien mukaan jokainen rupla, joka kului kasvien kemiallinen suoja tuholaisilta ja taudeilta, varmistaa sadon ja sen laadun säilymisen vilja- ja vihanneskasvien viljelyssä keskimäärin 10 ruplaa, teknisiä ja hedelmäkasveja - jopa 30 ruplaa. Samaan aikaan ympäristötutkimukset ovat osoittaneet, että torjunta-aineet, jotka tuhoavat viljelykasvien tuholaisia, aiheuttavat suurta haittaa monille hyödyllisille organismeille ja heikentävät luonnollisten biokenoosien terveyttä. Maatalous on jo pitkään kohdannut haasteen siirtyä kemiallisista (saastuttavista) biologisiin (ympäristöystävällisiin) tuholaistorjuntamenetelmiin.

Tällä hetkellä yli 5 miljoonaa tonnia torjunta-aineita tulee maailmanmarkkinoille vuosittain. Noin 1,5 miljoonaa tonnia näistä aineista on jo päässyt maa- ja meriekosysteemeihin eolisia tai vesireittejä pitkin. Torjunta-aineiden teolliseen tuotantoon liittyy suuri määrä jätevettä saastuttavia sivutuotteita.

Vesiympäristössä hyönteismyrkkyjen, sienitautien ja rikkakasvien torjunta-aineiden edustajat ovat yleisempiä kuin muut.

Syntetisoidut hyönteismyrkyt jaetaan kolmeen pääryhmään: organokloori, organofosfori ja karbamaatit.

Orgaanisia kloorihyönteismyrkkyjä saadaan klooraamalla aromaattisia tai heterosyklisiä nestemäisiä hiilivetyjä. Näitä ovat DDT (diklooridifenyylitrikloorietaani) ja sen johdannaiset, joiden molekyyleissä alifaattisten ja aromaattisten ryhmien stabiilisuus lisääntyy yhteisessä läsnäolossa, erilaiset syklodieenin klooratut johdannaiset (eldriini, dil-drin, heptakloori jne.) sekä lukuisat heksakloorisykloheksaanin isomeerit (-HCCH:ssa), joista lindaani on vaarallisin. Näiden aineiden puoliintumisaika on jopa useita vuosikymmeniä, ja ne kestävät hyvin biologista hajoamista.

Vesiympäristössä esiintyy usein polykloorattuja bifenyylejä (PCB:t) - DDT-johdannaisia, joissa ei ole alifaattista osaa, ja niissä on 210 teoreettista homologia ja isomeeriä.

Viimeisten 40 vuoden aikana yli 1,2 miljoonaa tonnia PCB:tä on käytetty muovien, väriaineiden, muuntajien, kondensaattoreiden jne. valmistukseen. Polykloorattuja bifenyyliä pääsee ympäristöön teollisuuden jätevesipäästöjen ja kiinteiden jätteiden polton seurauksena kaatopaikoilla. Jälkimmäinen lähde kuljettaa PCB:itä ilmakehään, josta ne putoavat ilmakehän sateen mukana kaikilla maapallon alueilla. Joten Etelämantereella otetuissa luminäytteissä PCB-pitoisuus oli 0,03-1,2 ng/l.

Organofosfaattitorjunta-aineet ovat fosforihapon tai yhden sen johdannaisen, tiofosforihapon, eri alkoholien estereitä. Tähän ryhmään kuuluvat nykyaikaiset hyönteismyrkyt, joilla on ominaista selektiivisyys hyönteisiin nähden. Useimmat organofosfaatit hajoavat melko nopeasti (kuukauden sisällä) biokemiallisesti maaperässä ja vedessä. Yli 50 000 vaikuttavaa ainetta on syntetisoitu, joista erityisen kuuluisia ovat parationi, malationi, phosalong ja dursban.

Karbamaatit ovat yleensä n-metakbamiinihapon estereitä. Useimmilla niistä on myös valikoiva toiminta.

Kasvien sienitautien torjuntaan käytettyinä sienitautien torjunta-aineina käytettiin aiemmin kuparisuoloja ja joitain mineraalirikkiyhdisteitä. Sitten orgaanisia elohopeaaineita, kuten kloorattua metyylielohopeaa, käytettiin laajalti, joka sen äärimmäisen myrkyllisyyden vuoksi eläimille korvattiin metoksietyylielohopealla ja fenyylielohopeaasetaatilla.

Rikkakasvien torjunta-aineiden ryhmään kuuluvat fenoksietikkahapon johdannaiset, joilla on voimakas fysiologinen vaikutus. Triatsiinit (esim. simatsiini) ja substituoidut ureat (monuron, diuron, pikloraami) muodostavat toisen ryhmän rikkakasvien torjunta-aineita, jotka liukenevat melko hyvin veteen ja ovat stabiileja maaperässä. Pikloraami on vahvin kaikista rikkakasvien torjunta-aineista. Joidenkin kasvilajien täydelliseen tuhoamiseen tarvitaan vain 0,06 kg tätä ainetta hehtaaria kohden.

DDT:tä ja sen metaboliitteja, PCB:itä, HCH:ta, deldriiniä, tetrakloorifenolia ja muita löytyy jatkuvasti meriympäristöstä.

Synteettiset pinta-aktiiviset aineet. Pesuaineet (pinta-aktiiviset aineet) kuuluvat laajaan ryhmään, joka alentaa veden pintajännitystä. Ne ovat osa synteettisiä pesuaineita (CMC), joita käytetään laajalti jokapäiväisessä elämässä ja teollisuudessa. Yhdessä jäteveden kanssa pinta-aktiiviset aineet päätyvät mannerten pintavesiin ja meriympäristöön. Synteettiset pesuaineet sisältävät natriumpolyfosfaatteja, joihin pesuaineet liuotetaan, sekä useita muita vesieliöille myrkyllisiä ainesosia: tuoksuja, valkaisuaineita (persulfaatteja, perboraatteja), soodaa, karboksimetyyliselluloosaa, natriumsilikaatteja ja muita.

Kaikkien pinta-aktiivisten aineiden molekyylit koostuvat hydrofiilisistä ja hydrofobisista osista. Hydrofiilinen osa on karboksyyli- (COO -), sulfaatti- (OSO 3 -) ja sulfonaatti (SO 3 -) -ryhmiä sekä tähteiden kerääntymiä, joissa on ryhmiä -CH 2 -CH 2 -O-CH 2 -CH 2 - tai ryhmiä. jotka sisältävät typpeä ja fosforia. Hydrofobinen osa koostuu tavallisesti suorasta linjasta, joka sisältää 10-18 hiiliatomia, tai haarautuneesta parafiiniketjusta, joka on peräisin bentseeni- tai naftaleenirenkaasta, jossa on alkyyliradikaaleja.

Pinta-aktiivisten aineiden molekyylien hydrofiilisen osan luonteesta ja rakenteesta riippuen ne jaetaan anionisiin (orgaaninen ioni on negatiivisesti varautunut), kationisiin (orgaaninen ioni on positiivisesti varautunut), amfoteerisiin (näyttävät kationisia ominaisuuksia happamassa liuoksessa) ja anioninen alkalisessa liuoksessa) ja ei-ioninen. Jälkimmäiset eivät muodosta ioneja vedessä. Niiden liukoisuus johtuu funktionaalisista ryhmistä, joilla on vahva affiniteetti veteen, ja vetysidoksen muodostumisesta vesimolekyylien ja pinta-aktiivisen aineen polyetyleeniglykoliradikaaliin sisältyvien happiatomien välille.

Pinta-aktiivisista aineista yleisimpiä ovat anioniset aineet. Niiden osuus kaikista maailmassa tuotetuista pinta-aktiivisista aineista on yli 50 %. Yleisimmät ovat alkyyliaryylisulfonaatit (sulfonolit) ja alkyylisulfaatit. Sulfonolimolekyylit sisältävät aromaattisen renkaan, jonka vetyatomit on korvattu yhdellä tai useammalla alkyyliryhmällä, ja rikkihappojäännöksen solvatoivana ryhmänä. Lukuisia alkyylibentseenisulfonaatteja ja alkyylinaftaleenisulfonaatteja käytetään usein erilaisten kotitalouksien ja teollisuuden CMC:iden valmistuksessa.

Pinta-aktiivisten aineiden esiintyminen teollisuuden jätevesissä liittyy niiden käyttöön sellaisissa prosesseissa kuin malmien vaahdotusrikastus, kemianteknologian tuotteiden erotus, polymeerien tuotanto, öljy- ja kaasukaivojen porausolosuhteiden parantaminen sekä laitteiden korroosiontorjunta.

Maataloudessa pinta-aktiivisia aineita käytetään osana torjunta-aineita. Pinta-aktiivisten aineiden avulla emulgoituvat nestemäiset ja jauhemaiset myrkylliset aineet, jotka eivät liukene veteen, mutta liukenevat orgaanisiin liuottimiin, ja monilla pinta-aktiivisilla aineilla itsessään on hyönteis- ja rikkakasvien torjunta-aineita.

Karsinogeeniset aineet- Nämä ovat kemiallisesti homogeenisia yhdisteitä, joilla on muuntavaa aktiivisuutta ja jotka voivat aiheuttaa syöpää aiheuttavia, teratogeenisiä (alkion kehitysprosessien rikkominen) tai mutageenisia muutoksia organismeissa. Altistusolosuhteista riippuen ne voivat johtaa kasvun hidastumiseen, ikääntymisen kiihtymiseen, toksikogeneesiin, yksilön kehityksen häiriintymiseen ja muutoksiin organismien geenipoolissa. Syöpää aiheuttavia aineita ovat mm. klooratut alifaattiset hiilivedyt, joiden molekyylissä on lyhyt hiiliatomin suikale, vinyylikloridi, torjunta-aineet ja erityisesti polysykliset aromaattiset hiilivedyt (PAH). Jälkimmäiset ovat suurimolekyylipainoisia orgaanisia yhdisteitä, joiden molekyyleissä bentseenirengas on rakenteen pääelementti. Lukuisat substituoimattomat PAH-yhdisteet sisältävät molekyylissä 3-7 bentseenirengasta, jotka ovat liittyneet toisiinsa eri tavoin. On myös suuri määrä polysyklisiä rakenteita, jotka sisältävät funktionaalisen ryhmän joko bentseenirenkaassa tai sivuketjussa. Tämä halogeeni-, amino-, sulfo-, nitrojohdannaiset sekä alkoholit, aldehydit, esterit, ketonit, hapot, kinonit ja muut aromaattiset yhdisteet.

PAH-yhdisteiden liukoisuus veteen on alhainen ja laskee molekyylipainon kasvaessa: 16 100 µg/l (asenaftyleeni) 0,11 µg/l:aan (3,4-bentspyreeni). Suolojen läsnäolo vedessä ei käytännössä vaikuta PAH-yhdisteiden liukoisuuteen. Kuitenkin bentseenin, öljyn, öljytuotteiden, pesuaineiden ja muiden orgaanisten aineiden läsnä ollessa PAH-yhdisteiden liukoisuus kasvaa jyrkästi. Substituoimattomien PAH-yhdisteiden ryhmästä 3,4-bentspyreeni (BP) on tunnetuin ja yleisin luonnollisissa olosuhteissa.

Luonnolliset ja antropogeeniset prosessit voivat toimia PAH-yhdisteiden lähteinä ympäristössä. BP:n pitoisuus vulkaanisessa tuhkassa on 0,3-0,9 µg/kg. Tämä tarkoittaa, että 1,2-24 tonnia BP:tä vuodessa voi päästä ympäristöön tuhkan mukana. Siksi PAH-yhdisteiden enimmäismäärä Maailman valtameren nykyaikaisissa pohjasedimenteissä (yli 100 μg/kg kuiva-ainemassaa) löydettiin tektonisesti aktiivisilta vyöhykkeiltä, ​​jotka ovat alttiina syvälle lämpövaikutukselle.

Joidenkin meren kasvien ja eläinten on raportoitu pystyvän syntetisoimaan PAH-yhdisteitä. Levissä ja meriheinäkasveissa lähellä Keski-Amerikan länsirannikkoa BP-pitoisuus saavuttaa 0,44 µg/g ja joissakin arktisen alueen äyriäisissä 0,23 µg/g. Anaerobiset bakteerit tuottavat jopa 8,0 μg BP:tä 1 grammasta planktonin lipidiuutteita. Toisaalta on olemassa erityistyyppejä meren ja maaperän bakteereja, jotka hajottavat hiilivetyjä, mukaan lukien PAH-yhdisteet.

L. M. Shabadin (1973) ja A. P. Ilnitskyn (1975) arvioiden mukaan BP:n taustapitoisuus, joka syntyy kasviorganismien BP:n synteesin ja vulkaanisen toiminnan seurauksena, on: maaperässä 5-10 µg/kg (kuiva-aine) ), kasveissa 1-5 µg/kg, makean veden säiliöissä 0,0001 µg/l. Vastaavasti johdetaan myös ympäristökohteiden saastumisasteen asteet (taulukko 1.5).

PAH-yhdisteiden pääasialliset ihmisen aiheuttamat lähteet ympäristössä ovat orgaanisten aineiden pyrolyysi erilaisten materiaalien, puun ja polttoaineiden palamisen aikana. PAH-yhdisteiden pyrolyyttinen muodostuminen tapahtuu lämpötilassa 650-900 °C ja hapen puutteessa liekissä. BP:n muodostumista havaittiin puun pyrolyysin aikana maksimituotolla 300–350°C:ssa (Dikun, 1970).

M. Suessin (G976) mukaan BP:n maailmanlaajuinen päästö oli 70-luvulla noin 5000 tonnia vuodessa, josta 72 % tuli teollisuudesta ja 27 % kaikentyyppisestä avopoltosta.

Raskasmetallit(elohopea, lyijy, kadmium, sinkki, kupari, arseeni ja muut) ovat yleisiä ja erittäin myrkyllisiä saasteita. Niitä käytetään laajasti erilaisissa teollisissa tuotannossa, joten käsittelytoimenpiteistä huolimatta raskasmetalliyhdisteiden pitoisuus teollisuusjätevesissä on melko korkea. Suuret massat näitä yhdisteitä joutuvat valtamereen ilmakehän kautta. Elohopea, lyijy ja kadmium ovat vaarallisimpia meren biokenoosille.

Elohopea kulkeutuu valtamereen mantereen valuman mukana ja ilmakehän läpi. Sedimentti- ja magmakivien rapautuessa vapautuu vuosittain 3,5 tuhatta tonnia elohopeaa. Ilmakehän pölyn koostumus sisältää noin 12 tuhatta tonnia elohopeaa ja merkittävän osan antropogeenistä alkuperää. Tulivuorenpurkausten ja ilmakehän sateiden seurauksena valtameren pintaan pääsee vuosittain 50 tuhatta tonnia elohopeaa ja litosfäärin kaasunpoistossa 25-150 tuhatta tonnia. Noin puolet tämän metallin vuosittaisesta teollisesta tuotannosta (9-10 tuhatta tonnia / vuosi) putoaa eri tavoin mereen. Hiilen ja öljyn elohopeapitoisuus on keskimäärin 1 mg/kg, joten fossiilisia polttoaineita poltettaessa Maailman valtameri saa yli 2 tuhatta tonnia vuodessa. Elohopean vuosituotanto ylittää 0,1 % elohopean kokonaispitoisuudesta Maailman valtamerellä, mutta ihmisen aiheuttama virtaus ylittää jo monille metalleille tyypillisen jokien luonnollisen poistumisen.

Teollisuuden jätevesien saastuttamilla alueilla elohopean pitoisuus liuoksessa ja suspensiossa kasvaa huomattavasti. Samaan aikaan jotkut pohjabakteerit muuttavat klorideja erittäin myrkylliseksi (mono- ja di-) metyylielohopeaksi CH 3 Hg:ksi. Meren antimien saastuminen on toistuvasti johtanut rannikkoväestön elohopeamyrkytykseen. Vuoteen 1977 mennessä Japanissa oli 2 800 Minamata-taudin uhria. Syynä oli yritysten haaskaus vinyylikloridin ja asetaldehydin tuotantoon, jossa katalyyttinä käytettiin elohopeakloridia. Riittämättömästi käsiteltyä jätevettä yrityksistä tuli Minamata-lahteen.

Lyijy on tyypillinen hivenaine, jota esiintyy kaikissa ympäristön osissa: kivissä, maaperässä, luonnonvesissä, ilmakehässä ja elävissä organismeissa. Lopuksi lyijyä hajoaa aktiivisesti ympäristöön ihmisen toiminnan aikana. Nämä ovat päästöjä teollisuuden ja kotitalouksien jätevesistä, teollisuusyritysten savusta ja pölystä sekä polttomoottoreiden pakokaasuista.

V. V. Dobrovolskyn (1987) mukaan lyijymassojen uudelleenjakauma maan ja maailman valtameren välillä on seuraava. C. vesiliukoisen lyijyn vesiliukoista lyijyä valtamereen valuu joen keskimääräisellä lyijypitoisuudella 1 μg/l valtamereen noin 40 10 3 t/vuosi, jokisuspensioiden kiinteässä faasissa noin 2800-10 3 t/vuosi , hienossa orgaanisessa jätteessä - 10 10 3 t /vuosi. Jos otamme huomioon, että yli 90 % jokien suspensioista asettuu hyllyn kapealle rannikkokaistaleelle ja merkittävä osa vesiliukoisista metalliyhdisteistä vangitaan rautaoksidigeelien avulla, niin seurauksena valtameren pelagiaalit saavat vain noin (200-300) 10 3 tonnia hienojakoisena suspensiona ja (25-30) 10 3 tonnia liuenneita yhdisteitä.

Lyijyn muuttovirta mantereilta valtameriin ei kulje pelkästään jokien valumien mukana, vaan myös ilmakehän läpi. Mannerpölyllä valtameri saa (20-30)-10 3 tonnia lyijyä vuodessa. Sen pääsyn meren pinnalle nestemäisen ilmasateen mukana arvioidaan (400-2500) 10 3 t/vuosi sadeveden pitoisuudella 1-6 µg/l. Ilmakehään päätyvän lyijyn lähteitä ovat tulivuoren päästöt (15-30 t/v peliitin purkautumistuotteiden koostumuksessa ja 4 10 3 t/v submikronisia hiukkasia), kasvillisuuden haihtuvat orgaaniset yhdisteet (250-300 t/v), tulipalojen palamistuotteet ((6-7) 10 3 t/vuosi) ja moderni teollisuus. Lyijyn tuotanto kasvoi 1800-luvun alun 20-103 tonnista/vuosi. 3500 10 3 t/vuosi XX vuosisadan 80-luvun alkuun mennessä. Nykyaikaisen lyijyn vapautumisen ympäristöön teollisuus- ja kotitalousjätteen mukana arvioidaan (100-400) 10 3 t/vuosi.

Kadmium, jonka maailmantuotanto oli 1970-luvulla 15 10 3 tonnia/vuosi, tulee myös valtamereen jokien valuman mukana ja ilmakehän kautta. Kadmiumin poisto ilmakehästä on eri arvioiden mukaan (1,7-8,6) 10 3 t/vuosi.

Jätteiden laskeminen mereen hävittämistä (kaatottamista) varten. Monet maat, joilla on pääsy merelle, sitoutuvat erilaisten materiaalien ja aineiden, erityisesti ruoppauksen yhteydessä louhitun maaperän, poraushakkuiden, teollisuusjätteiden, rakennusjätteiden, kiinteän jätteen, räjähteiden ja kemikaalien, radioaktiivisen jätteen jne., mereen loppusijoittamiseen. Kaatopaikkojen määrä on noin 10 %. valtameriin päätyvien saasteiden kokonaismassasta. Joten vuosina 1976-1980 yli 150 miljoonaa tonnia erilaista jätettä upotettiin vuosittain hautaamista varten, mikä määrittelee "kaatamisen" käsitteen.

Mereen upotuksen perustana on meriympäristön kyky käsitellä suuria määriä orgaanisia ja epäorgaanisia aineita ilman, että veden laatu kärsii. Tämä kyky ei kuitenkaan ole rajaton. Siksi polkumyyntiä pidetään pakkotoimenpiteenä, tilapäisenä kunnianosoituksena yhteiskunnan teknologian epätäydellisyydelle. Tästä syystä mereen johtavien jätteiden päästöjen säätelytapojen kehittäminen ja tieteellinen perustelu on erityisen tärkeää.

Teollisuusliete sisältää erilaisia ​​orgaanisia aineita ja raskasmetalliyhdisteitä. Kotitalousjätteet sisältävät keskimäärin (kuiva-aineesta laskettuna) 32-40 % orgaanista ainetta, 0,56 % typpeä, 0,44 % fosforia, 0,155 % sinkkiä, 0,085 % lyijyä, 0,001 % kadmiumia, 0,001 elohopeaa. Kunnallisista jätevedenpuhdistamoista peräisin oleva liete sisältää (kuiva-ainepainoa kohti) enintään. 12 % humusaineita, enintään 3 % kokonaistyppeä, 3,8 % fosfaatteja, 9-13 % rasvoja, 7-10 % hiilihydraatteja ja ovat raskasmetallien saastuttamia. Pohjatarramateriaalilla on samanlainen koostumus.

Purkamisen aikana, kun materiaali kulkee vesipatsaan läpi, osa epäpuhtauksista liukenee, mikä muuttaa veden laatua, kun taas toinen osa sorboituu suspendoituneisiin hiukkasiin ja menee pohjasedimentteihin. Samalla veden sameus lisääntyy. Orgaanisten aineiden läsnäolo johtaa usein hapen nopeaan kulumiseen vedessä ja usein sen täydelliseen häviämiseen, suspensioiden liukenemiseen, metallien kerääntymiseen liuenneessa muodossa ja rikkivedyn ilmaantumiseen. Suuren määrän orgaanista ainetta läsnäolo luo maaperään vakaan pelkistävän ympäristön, jossa esiintyy erityinen interstitiaalinen vesi, joka sisältää pelkistetyssä muodossa rikkivetyä, ammoniakkia ja metalli-ioneja. Tässä tapauksessa sulfaattien ja nitraattien pelkistys, fosfaatit vapautuvat.

Neustonin, pelagisten ja pohjaeliöstön organismeihin kohdistuu eriasteisia päästöjä. Maaöljyhiilivetyjä ja pinta-aktiivisia aineita sisältävien pintakalvojen muodostuessa kaasunvaihto ilma-vesi-rajapinnassa häiriintyy. Tämä johtaa selkärangattomien toukkien, kalan toukkien ja poikasten kuolemaan ja lisää öljyä hapettavien ja patogeenisten mikro-organismien määrää. Saastuttavan suspension esiintyminen vedessä huonontaa vesieliöiden ravinnon, hengityksen ja aineenvaihdunnan olosuhteita, hidastaa kasvunopeutta ja estää planktonäyriäisten murrosiän. Liuokseen pääsevät epäpuhtaudet voivat kerääntyä hydrobionttien kudoksiin ja elimiin ja vaikuttaa niihin myrkyllisesti. Kaatomateriaalien upottaminen pohjaan ja pohjaveden pitkittynyt lisääntynyt sameus johtavat kiinnittyneiden ja inaktiivisten pohjaeliöstöjen täyttymiseen ja tukehtumiseen. Eloonjääneiden kalojen, nilviäisten ja äyriäisten kasvunopeus hidastuu ruokinta- ja hengitysolosuhteiden heikkenemisen vuoksi. Pohjayhteisön lajikoostumus muuttuu usein.

Järjesteltäessä järjestelmää jätteiden päästöjen mereen valvontaan on ratkaisevan tärkeää määrittää kaatoalueet materiaalien ominaisuudet ja meriympäristön ominaisuudet huomioon ottaen. Tarvittavat kriteerit ongelman ratkaisemiseksi sisältyvät "Yleissopimukseen jätteiden ja muiden aineiden upottamisesta aiheutuvan meren pilaantumisen ehkäisemisestä" (London yleissopimus kaatopaikasta, 1972). Yleissopimuksen tärkeimmät vaatimukset ovat seuraavat.

1. Päästettyjen materiaalien määrän, kunnon ja ominaisuuksien (fysikaaliset, kemialliset, biokemialliset, biologiset) arviointi, niiden myrkyllisyys, stabiilisuus, taipumus kerääntyä ja biotransformaatiota vesiympäristössä ja meren eliöissä. Hyödynnetään jätteen neutraloinnin, neutraloinnin ja kierrätyksen mahdollisuuksia.

2. Päästöalueiden valinta ottaen huomioon aineiden maksimaalista laimennusta koskevat vaatimukset, niiden pienin leviäminen päästön ulkopuolelle, suotuisa hydrologisten ja hydrofysikaalisten olosuhteiden yhdistelmä.

3. Purkamisalueiden etäisyyden varmistaminen kalojen ruokinta- ja kutualueilta, harvinaisten ja herkkien hydrobionttilajien elinympäristöiltä, ​​virkistys- ja talouskäyttöalueilta.

Teknogeeniset radionuklidit. Valtamerelle on ominaista luonnollinen radioaktiivisuus, koska siinä on 40 K, 87 Rb, 3 H, 14 C sekä uraani- ja toriumsarjan radionuklideja. Yli 90 % valtameriveden luonnollisesta radioaktiivisuudesta on 40 K, mikä on 18,5-10 21 Bq. Aktiivisuusyksikkö SI-järjestelmässä on becquerel (Bq), joka on yhtä suuri kuin isotoopin aktiivisuus, jossa 1 hajoamistapahtuma tapahtuu 1 sekunnissa. Aikaisemmin radioaktiivisuuden järjestelmän ulkopuolista yksikköä curie (Ci) käytettiin laajalti, mikä vastasi isotoopin aktiivisuutta, jossa 3,7-1010 hajoamistapahtumaa tapahtuu 1 sekunnissa.

Teknogeenistä alkuperää olevia radioaktiivisia aineita, pääasiassa uraanin ja plutoniumin fissiotuotteita, alkoi joutua valtamereen suuria määriä vuoden 1945 jälkeen eli ydinasekokeiden alkamisesta ja halkeamiskelpoisten aineiden ja radioaktiivisten nuklidien teollisen tuotannon yleistymisestä lähtien. Lähderyhmiä tunnistetaan kolme: 1) ydinaseiden testaus, 2) radioaktiivisen jätteen upottaminen, 3) ydinmoottoreiden laivojen onnettomuudet sekä radionuklidien käyttöön, kuljetukseen ja tuotantoon liittyvät onnettomuudet.

Vaikka monia radioaktiivisia isotooppeja, joilla on lyhyt puoliintumisaika, löydetty vedestä ja meren eliöistä räjähdyksen jälkeen, niitä ei juuri koskaan löydy maailmanlaajuisesta radioaktiivisesta laskeumasta. Tässä on ensinnäkin 90 Sr ja 137 Cs, joiden puoliintumisaika on noin 30 vuotta. Vaarallisin ydinpanosten reagoimattomien jäänteiden radionuklidi on 239 Pu (T 1/2 = 24,4-10 3 vuotta), joka on kemiallisena aineena erittäin myrkyllinen. Kun fissiotuotteet 90 Sr ja 137 Cs hajoavat, siitä tulee pääasiallinen kontaminantti. Ydinaseiden ilmakehän testien moratorion aikaan (1963) 239 Pu:n aktiivisuus ympäristössä oli 2,5-10 16 Bq.

Erillisen radionuklidien ryhmän muodostavat neutronien vuorovaikutuksesta rakenne-elementtien ja ympäristöön. Meriympäristön ydinreaktioiden päätuotteita neutronien kanssa ovat natriumin, kaliumin, fosforin, kloorin, bromin, kalsiumin, mangaanin, rikin ja sinkin radioisotoopit, jotka ovat peräisin meriveteen liuenneista alkuaineista. Tämä on indusoitua toimintaa.

Suurimmalla osalla meriympäristöön joutuvista radionuklideista on vedessä jatkuvasti läsnä olevia analogeja, kuten 239 Pu, 239 Np, 99 T C) transplutonium ei ole tyypillistä meriveden koostumukselle, ja valtameren elävän aineen on sopeuduttava ne uudelleen.

Ydinpolttoaineen käsittelyn seurauksena merkittävä määrä radioaktiivista jätettä ilmaantuu nestemäisessä, kiinteässä ja kaasumaisessa muodossa. Suurin osa jätteestä on radioaktiivisia liuoksia. Koska rikasteiden käsittely ja varastointi erityisissä varastoissa ovat korkeat, jotkin maat päättävät upottaa jätteet valtamereen jokien valuman mukana tai upottaa ne betonilohkoihin syvän valtameren kaivantojen pohjalle. Radioaktiivisille isotoopeille Ar, Xe, Em ja T ei ole vielä kehitetty luotettavia väkevöintimenetelmiä, joten ne voivat päästä valtameriin sateen ja jäteveden mukana.

Ydinvoimalaitosten käytön aikana pinta- ja vedenalaisilla aluksilla, joita on jo useita satoja, noin 3,7-10 16 Bq ioninvaihtohartseilla, noin 18,5-10 13 Bq nestemäisellä jätteellä ja 12,6-10 13 Bq. vuotoja. Hätätilanteet lisäävät myös merkittävästi valtamerten radioaktiivisuutta. Tähän mennessä ihmisen valtamereen tuoman radioaktiivisuuden määrä ei ylitä 5,5-10 19 Bq:ta, mikä on edelleen pientä verrattuna luonnolliseen tasoon (18,5-10 21 Bq). Radionuklidien pitoisuudet ja epätasainen laskeuma aiheuttavat kuitenkin vakavan veden ja hydrobiontien radioaktiivisen saastumisen vaaran tietyillä valtameren alueilla.

2 Antropogeeninen valtameriekologia–uusi tieteellinen suunta valtameritutkimuksessa. Ihmisten aiheuttamien vaikutusten seurauksena valtamereen ilmaantuu uusia ympäristötekijöitä, jotka vaikuttavat meren ekosysteemien negatiiviseen kehitykseen. Näiden tekijöiden löytäminen vauhditti laajan perustutkimuksen kehitystä Maailmanmerellä ja uusien tieteellisten suuntausten syntymistä. Niiden joukossa on valtamerten antropogeeninen ekologia. Tällä uudella suunnalla on tarkoitus tutkia eliöiden vastemekanismeja ihmisen aiheuttamiin vaikutuksiin solun, organismin, populaation, biokenoosin, ekosysteemin tasolla sekä tutkia elävien organismien ja ympäristön vuorovaikutuksen piirteitä muuttuneissa olosuhteissa.

Meren antropogeenisen ekologian tutkimuskohteena on valtameren ekologisten ominaisuuksien muutos, ensisijaisesti ne muutokset, jotka ovat tärkeitä koko biosfäärin tilan ekologisen arvioinnin kannalta. Nämä tutkimukset perustuvat kattavaan meren ekosysteemien tilan analyysiin, jossa otetaan huomioon maantieteellinen vyöhyke ja ihmisperäisten vaikutusten aste.

Valtameren antropogeeninen ekologia käyttää tarkoituksiinsa seuraavia analyysimenetelmiä: geneettinen (karsinogeenisten ja mutageenisten vaarojen arviointi), sytologinen (meren eliöiden solurakenteen tutkimus normaaleissa ja patologisissa olosuhteissa), mikrobiologinen (sopeutumistutkimus). mikro-organismeista myrkyllisiin epäpuhtauksiin), ekologinen (tieto populaatioiden ja biokenoosien muodostumis- ja kehitysmalleista tietyissä elinympäristön olosuhteissa, jotta voidaan ennustaa niiden tila muuttuvissa ympäristöolosuhteissa), ekologinen ja toksikologinen (tutkimus meren eliöiden reaktiosta vaikutuksiin pilaantuminen ja saasteiden kriittisten pitoisuuksien määrittäminen), kemiallinen (koko luonnon ja ihmisperäisten kemikaalien kompleksin tutkimus meriympäristössä).

Valtameren antropogeenisen ekologian päätehtävänä on kehittää tieteellisiä perusteita meriekosysteemien saasteiden kriittisten tasojen määrittämiselle, meriekosysteemien assimilaatiokyvyn arvioimiselle, ihmisen aiheuttamien vaikutusten normalisoimiselle Maailmanmerelle sekä matemaattisten ympäristömallien luomiseen. prosesseja valtameren ympäristötilanteiden ennustamiseksi.

Tietoa valtameren tärkeimmistä ekologisista ilmiöistä (kuten tuotanto-tuhoprosessit, saasteiden biogeokemiallisten kiertokulkujen kulku jne.) rajoittaa tiedon puute. Tämä vaikeuttaa valtameren ekologisen tilanteen ennustamista ja ympäristönsuojelutoimenpiteiden toteuttamista. Tällä hetkellä erityisen tärkeää on valtamerten ekologisen seurannan toteuttaminen, jonka strategia keskittyy pitkän aikavälin havaintoihin tietyillä valtameren alueilla tavoitteena luoda tietopankki, joka kattaa valtamerten ekosysteemien globaalit muutokset.

3 Assimilaatiokyvyn käsite. Yu. A. Israelin ja A. V. Tsybanin (1983, 1985) määritelmän mukaan meren ekosysteemin assimilaatiokyky A i tälle saasteelle i(tai saasteiden summa) ja m:nnelle ekosysteemille on sellaisen saastemäärän suurin dynaaminen kapasiteetti (meren ekosysteemin koko vyöhykkeen tai tilavuusyksikön osalta), joka voidaan kerääntyä, tuhota, muuttaa per aikayksikkö (biologisilla tai kemiallisilla muutoksilla) ja poistuu sedimentaatio-, diffuusio- tai minkä tahansa muun siirtymisen seurauksena ekosysteemin tilavuuden ulkopuolelle häiritsemättä sen normaalia toimintaa.

Saastuttavan aineen kokonaispoisto (A i) meren ekosysteemistä voidaan kirjoittaa seuraavasti

missä K i on turvatekijä, joka heijastaa pilaantumisprosessin ympäristöolosuhteita meriekosysteemin eri alueilla; τ i - pilaavan aineen viipymäaika meren ekosysteemissä.

Tämä ehto täyttyy kohdassa , jossa C 0 i on saastuttavan aineen kriittinen pitoisuus merivedessä. Siten assimilaatiokyky voidaan arvioida kaavalla (1) kohdassa ;.

Kaikki yhtälön (1) oikealle puolelle sisältyvät suureet voidaan mitata suoraan tiedoista, jotka on saatu meren ekosysteemin tilan pitkäaikaisessa integroidussa tutkimuksessa. Samanaikaisesti meren ekosysteemin assimilaatiokyvyn määrittäminen tiettyjen epäpuhtauksien osalta sisältää kolme päävaihetta: 1) saasteiden massan ja eliniän tasapainojen laskeminen ekosysteemissä, 2) ekosysteemin bioottisen tasapainon analysointi, ja 3) arvioida pilaavien aineiden (tai ympäristön MPC:iden) vaikutusten kriittisiä pitoisuuksia eliöstön toimintaan.

Meren ekosysteemeihin kohdistuvien ihmisten aiheuttamien vaikutusten ympäristösääntelyyn liittyvien kysymysten käsittelemiseksi assimilaatiokapasiteetin laskenta on edustavin, koska siinä otetaan huomioon assimilaatiokyky, saastesäiliön suurin sallittu ympäristökuormitus (MPEL) lasketaan yksinkertaisesti. . Joten säiliön kiinteässä saastetilassa PDEN on yhtä suuri kuin assimilaatiokapasiteetti.

4 Johtopäätökset meren ekosysteemin pilaavien aineiden assimilaatiokyvyn arvioinnista Itämeren esimerkissä. Itämeren esimerkin avulla laskettiin assimilaatiokyvyn arvot useille myrkyllisille metalleille (Zn, Сu, Pb, Cd, Hg) ja orgaanisille aineille (PCB:t ja BP) (Izrael, Tsyban, Venttsel, Shigaev). , 1988).

Meriveden myrkyllisten metallien keskimääräiset pitoisuudet osoittautuivat yhden tai kaksi suuruusluokkaa pienemmiksi kuin niiden kynnysannokset, kun taas PCB- ja BP-pitoisuudet olivat vain suuruusluokkaa pienempiä. Näin ollen PCB:n ja BP:n turvallisuuskertoimet osoittautuivat alhaisemmiksi kuin metallien. Työn ensimmäisessä vaiheessa laskennan tekijät määrittelivät Itämeren pitkäaikaisten ekologisten tutkimusten aineistoa ja kirjallisia lähteitä käyttäen saastepitoisuudet ekosysteemin komponenteissa, biosedimentaationopeudet, virtaukset. aineiden ekosysteemin rajoilla ja orgaanisten aineiden mikrobien tuhoaminen. Kaikki tämä mahdollisti taseiden laatimisen ja tarkasteltujen aineiden "elinajan" laskemisen ekosysteemissä. Metallien "elinikä" Itämeren ekosysteemissä osoittautui varsin lyhyeksi lyijyllä, kadmiumilla ja elohopealla, jonkin verran pidemmäksi sinkillä ja maksimiksi kuparilla. PCB:n ja bentso(a)pyreenin "elinikä" on 35 ja 20 vuotta, mikä määrittää tarpeen ottaa käyttöön Itämeren geneettinen seurantajärjestelmä.

Tutkimuksen toisessa vaiheessa osoitettiin, että eliöstön herkin elementti saasteille ja ekologisen tilanteen muutoksille ovat planktoniset mikrolevät, ja siksi orgaanisen aineksen primäärituotantoprosessi tulisi valita "kohdeprosessiksi". . Siksi tässä sovelletaan kasviplanktonille vahvistettuja saasteiden kynnysannoksia.

Arviot Itämeren avoimen osan vyöhykkeiden assimilaatiokyvystä osoittavat, että sinkin, kadmiumin ja elohopean nykyinen valuma on 2, 20 ja 15 kertaa pienempi kuin Itämeren assimilaatiokapasiteetin vähimmäisarvot. näiden metallien ekosysteemiin, eikä se aiheuta välitöntä vaaraa alkutuotannolle. Samalla kuparin ja lyijyn tarjonta ylittää jo niiden assimilaatiokapasiteetin, mikä edellyttää erityistoimenpiteiden käyttöönottoa virtauksen rajoittamiseksi. BP:n nykyinen tarjonta ei ole vielä saavuttanut assimilaatiokapasiteetin vähimmäisarvoa, kun taas piirilevyt ylittävät sen. Jälkimmäinen viittaa kiireelliseen tarpeeseen vähentää edelleen PCB-päästöjä Itämereen.

Lapsuudessa valtameri Liityn johonkin mahtava ja mahtava. Kolme vuotta sitten kävin saarella ja näin valtameren omin silmin. Hän veti katseeni puoleensa voimallaan ja valtavalla kauneudellaan, jota ei voi mitata ihmissilmällä. Mutta kaikki ei ole niin kaunista kuin miltä ensi silmäyksellä näyttää. Maailmassa on melko paljon globaaleja ongelmia, joista yksi on ekologinen ongelma, tarkemmin, valtamerten saastuminen.

Tärkeimmät valtamerten saasteet maailmassa

Suurin ongelma ovat kemikaalit, joita useat yritykset heittävät pois. Tärkeimmät epäpuhtaudet ovat:

1. Öljy.
2. Bensiini.
3. Torjunta-aineet, lannoitteet ja nitraatit.
4. Merkurius ja muita haitallisia kemikaaleja .

Öljy on valtamerten suurin vitsaus.

Kuten näimme, listan ensimmäinen on öljy, ja tämä ei ole sattumaa. Öljy ja öljytuotteet ovat yleisimpiä valtamerten saasteita. Jo alussa 80-lukuvuotta heitetään mereen joka vuosi 15,5 miljoonaa tonnia öljyä, ja tämä 0,22 % maailman tuotannosta. Öljy ja öljytuotteet, bensiini sekä torjunta-aineet, lannoitteet ja nitraatit, jopa elohopea ja muut haitalliset kemialliset yhdisteet - kaikki ne aikana yritysten päästöistä astua valtameriin. Kaikki edellä oleva johtaa valtameren siihen, että saastuminen muodostaa sen kentät maksimaalisesti intensiivisesti ja erityisesti öljyntuotannon aloilla.

Maailman valtameren saastuminen - mihin se voi johtaa

Tärkeintä on ymmärtää se hvaltamerten saastuminen on toimintaa, joka liittyy suoraan henkilöön. Kertyneet monivuotiset kemikaalit ja toksiinit vaikuttavat jo nyt saasteiden kehittymiseen valtamerissä, ja ne puolestaan ​​vaikuttavat kielteisesti meren eliöihin ja ihmiskehoon. Seuraukset, joihin ihmisten teot ja toimettomuus johtavat, ovat kauhistuttavia. Monien kalalajien ja muiden valtamerien asukkaiden tuhoutuminen- Tämä ei ole kaikki, mitä saamme, koska ihminen suhtautuu välinpitämättömästi valtamereen. Meidän pitäisi ajatella, että menetys voi olla paljon, paljon enemmän kuin luulemme. Älä unohda, että valtameret Hänellä on erittäin tärkeä rooli planetaariset toiminnot, valtameri on tehokas lämmönsäädin ja kosteuden kierto Maa ja sen ilmakehän kierto. Saastuminen voi johtaa korjaamattomaan muutoksiin kaikissa näissä ominaisuuksissa. Pahin asia että tällaisia ​​muutoksia havaitaan jo tänään. Ihminen voi tehdä paljon, hän voi sekä pelastaa luontoa että tuhota sitä. Meidän pitäisi ajatella, kuinka ihmiskunta on jo vahingoittanut luontoa, meidän on ymmärrettävä, että paljon on jo korjaamatonta. Joka päivä meistä tulee kylmempiä ja tunteisempia kotimme, maapallomme suhteen. Mutta me ja jälkeläisemme elämme edelleen siitä. Siksi meidän on vaalia Maailman valtameri!

Vastoin yleistä käsitystä, valtameri on sopivin paikka ihmisten toiminnan jätteiden kaatamiseen. Jos tätä prosessia valvotaan huolellisesti, se ei vahingoita valtameren elämää.

W. Bascom

elokuuta 1974

Johdanto.

Valtamerten saastuminen.

Valtava massa maailman valtameren vesiä muodostaa planeetan ilmaston, toimii sadelähteenä. Yli puolet hapesta pääsee ilmakehään valtamerestä, ja se säätelee myös ilmakehän hiilidioksidipitoisuutta, koska se pystyy imemään sen ylimäärän, Maailmanmerestä pyydetään vuosittain 85 miljoonaa tonnia kalaa.

Maailmanmeret ovat sekä proteiinia nälkäisille, joita maan päällä on miljoonia, että uusia lääkkeitä sairaille, vettä aavikoihin, energiaa ja mineraaleja teollisuudelle ja lepopaikkoja.

Ehkä yksikään ongelma ei herätä nyt niin vilkasta keskustelua ihmiskunnan keskuudessa kuin valtamerten saastuminen. Viime vuosikymmeniä on leimannut ihmisten lisääntyneet vaikutukset meren ekosysteemeihin merten ja valtamerten saastumisen seurauksena. Monien epäpuhtauksien leviämisestä on tullut paikallista, alueellista ja jopa maailmanlaajuista. Siksi merten, valtamerten ja niiden eliöstön saastumisesta on tullut merkittävin kansainvälinen ongelma, ja tarve suojella meriympäristöä pilaantumiselta sanelee luonnonvarojen järkevän käytön vaatimukset. Kukaan ei kiistä sitä, että valtamerta ja siinä kehittynyttä elämää suojellaan jätepäästöjen aiheuttamilta haitoilta. Mikä tärkeintä, meillä ei ole oikeutta istua toimettomana odottamassa lopullista päätöstä siitä, mitä "saaste" tarkoittaa, koska vaarana on, että joudumme saastumisen tosiasian eteen, jota kukaan ei ole yrittänyt estää. Tämä on sitäkin vakavampaa, koska merta ei voida puhdistaa kuten jokea tai järveä.

Kun keskustellaan valtamerten saastumisen ongelmasta, on tärkeää erottaa kolme kysymystyyppiä: (1) Mitä aineita, missä määrin ja mitä reittiä pääsee valtamereen? Pääsevätkö ne valtamereen jokien mukana, poistokanavista, tankkerien ja muiden alusten uppoamisesta vai kantavatko ne tuulen mereen? (2) Mitä saasteille tapahtuu, kun ne päätyvät mereen? Kuinka nopeasti ne laimentuvat vaarattomiin pitoisuuksiin? Miten ne kerääntyvät ravintoketjuihin? Kuinka nopeasti haitalliset orgaaniset epäpuhtaudet, kuten öljy, DDT ja vastaavat aineet, hajoavat? (3) Mikä merkitys tällä tai tuolla saastetasolla on valtameressä tapahtuville prosesseille? Onko meren eliöiden kasvua tai lisääntymistä estetty? Onko kontaminantti keskittynyt meren eliöihin sellaisina määrinä, että se aiheuttaa riskin ihmisten terveydelle syödessään mereneläviä?

Jotkut ihmisen toiminnan aiheuttamista meriympäristön muutoksista ovat jo peruuttamattomia. Esimerkiksi padotut joet kuljettavat paljon vähemmän makeaa vettä ja sedimenttiä.Suistoissa olevat satamat muuttavat veden virtausta luonnolliseen ympäristöön.

Kuinka puhdas valtameren tulee olla ja kuinka paljon ihmisen tulisi yrittää säästää ympäristöä? Ongelmana on määrittää, mikä on yhteiskunnalle optimaalista, ja saavuttaa se alhaisin kustannuksin.

Jätteiden hävittäminen merkitsee automaattisesti saastumista. Suurin osa saasteiksi kutsutuista aineista on jo valtamerissä valtavia määriä: pohjasedimenttimateriaalia, metalleja, suoloja ja kaikenlaista orgaanista ainetta. Meri voi kestää vieläkin suuremman kuormituksen näistä aineista, mutta kysymys on kuinka paljon: missä määrin valtameri kestää tämän kuormituksen ilman kielteisiä seurauksia.

Vuonna 1973 ehdotettiin erästä lähestymistapaa tähän kysymykseen: "Veden katsotaan olevan saastunut, jos se ei sen riittämättömän korkeiden ominaisuuksien vuoksi voi täyttää korkeimpia vaatimuksia sen käytölle nyt tai tulevaisuudessa." Korkeimmat vaatimukset ovat vesiurheilun ja kala- ja äyriäisruoan tuotanto sekä elämän pitäminen merellä tasaisena.

Jotta valtameriveden laatu voidaan säilyttää hyväksyttävällä tasolla, on otettava huomioon tärkeimmät ihmisen toiminnasta mahdollisesti aiheutuvat saasteet. Yksi on ulostejätevettä (75 g kuivapainoa kiinteää ainetta per henkilö per päivä), joka erilaisten käsittelyjen jälkeen päätyy mereen "kaupunkijätevetenä". Lisäksi monien teollisuusyritysten jätevirta lähetetään valtamereen. Tyypillisesti nämä jätteet esikäsitellään todennäköisesti vaarallisten komponenttien poistamiseksi, kun taas loput jätevedestä johdetaan putkilla mereen. Proomujen upottaminen avomerelle on keino päästä eroon ruoppauksen (laivojen käytävien syventämisen) yhteydessä louhitusta maaperästä, ulosteista ja kemiallisista jätteistä. Termistä (lämpösaastetta) edustavat lämmitetty vesi rannikon lämpövoimaloista sekä kylmä vesi, joka tulee laiturista, jossa kaasunkuljetusaluksia puretaan. Lisäksi laivoilta kaadetaan jätettä sekä öljyä sisältävää painolastivettä.

Nämä ovat tahallisia julkaisuja; saasteet pääsevät kuitenkin valtameriin muilla tavoilla. Ilmasta tulee pieniä torjunta-ainehiukkasia, joita ruiskutetaan viljelykasvien päälle, nokihiukkasia savupiipuista, pakokaasuja autojen ja lentokoneiden moottoreista. Laivojen maalatuista rungoista erotetaan pieniä määriä myrkyllisiä aineita, joiden tarkoituksena on estää alusten likaantumista levien ja äyriäisten kanssa. Metsäpalojen seurauksena ilmakehästä pääsee valtamereen valtavia määriä tuhkaa ja metallioksideja. Merikatastrofien seurauksena säiliöaluksista vuotanut öljy ja vedenalaisen porauksen aikana vuotanut öljy muodostaa erityisen saastetyypin.

Myös monien luonnollisten prosessien seurauksena valtameriin pääsee aineita, joita kutsuttaisiin saasteiksi, jos ne olisivat ihmisen toiminnan tuotteita. Makean veden jokien valumalla on tuhoisa vaikutus meren eliöihin, kuten koralleihin; Lisäksi ne kuljettavat sateen huuhtomia saasteita puista ja maasta. Lisäksi suuri määrä raskasmetalleja, magma-aineita. Myös lämpöä pääsee valtamereen tulivuorenpurkausten seurauksena. Öljyä tihkui valtameren pohjasta kauan ennen ihmisen ilmestymistä Maahan ja tihkuu edelleen tähän päivään asti.

KuvaA. Valtameren pinnan öljysaaste

Suurin ja merkittävin on ympäristön kemiallinen saastuminen sille epätavallisilla kemiallisilla aineilla. Niiden joukossa ovat teollisuus- ja kotitalousperäiset kaasumaiset ja aerosoliset epäpuhtaudet. Myös hiilidioksidin kerääntyminen ilmakehään etenee. Tämän prosessin kehittäminen edelleen vahvistaa ei-toivottua suuntausta kohti keskimääräisen vuotuisen lämpötilan nousua planeetalla. Ympäristönsuojelijat ovat myös huolestuneita maailman valtameren jatkuvasta saastumisesta öljyllä ja öljytuotteilla, jotka ovat saavuttaneet jo 1/5 sen kokonaispinta-alasta. Tämän kokoinen öljysaaste voi aiheuttaa merkittäviä häiriöitä kaasun ja veden vaihdossa hydrosfäärin ja ilmakehän välillä. Ei ole epäilystäkään siitä, miten tärkeää on maaperän kemiallinen saastuminen torjunta-aineilla ja sen lisääntynyt happamuus, mikä johtaa ekosysteemin romahtamiseen. Yleisesti ottaen kaikki tarkastelut tekijät, joiden saastuttava vaikutus voidaan katsoa, ​​vaikuttavat merkittävästi biosfäärissä tapahtuviin prosesseihin.

Teollinen ja kemiallinen saastuminen

Erilaisten ympäristön saasteiden joukossa luonnonvesien kemiallinen saastuminen on erityisen tärkeä. Riittää, kun sanotaan, että ihminen elää vain muutaman päivän ilman vettä. Siksi tarkastelkaamme yksityiskohtaisemmin luonnonvesien kemiallista saastumista. Mikä tahansa vesistö tai vesilähde liittyy sen ulkoiseen ympäristöön. Siihen vaikuttavat pinta- tai pohjaveden muodostumisen olosuhteet, erilaiset luonnonilmiöt, teollisuus, teollisuus- ja kunnallinen rakentaminen, liikenne, talous ja kotimainen ihmisen toiminta. Näiden vaikutusten seurauksena vesiympäristöön pääsee uusia, epätavallisia aineita – veden laatua heikentäviä saasteita.

Haluaisin nyt keskittyä muutamaan ihmisen saasteaineeseen, jotka aiheuttavat eniten vahinkoa maailman valtamerien vesille, ja kuvailla niitä tarkemmin.

Öljy ja öljytuotteet.

Öljy on viskoosi öljyinen neste, joka on väriltään tummanruskea ja jolla on alhainen fluoresenssi. Öljy koostuu pääasiassa tyydyttyneistä alifaattisista ja hydroaromaattisista hiilivedyistä. Öljyn pääkomponentit - hiilivedyt (jopa 98%) - on jaettu neljään luokkaan:

1. Parafiinit (alkeenit) (jopa 90% kokonaiskoostumuksesta) - vakaat aineet, joiden molekyylejä ilmaisee suora ja haarautunut hiiliatomiketju. Kevyillä parafiineilla on suurin haihtuvuus ja vesiliukoisuus.

2. Sykloparafiinit % kokonaiskoostumuksesta) tyydyttyneitä syklisiä yhdisteitä, joissa on 5-6 hiiliatomia renkaassa. Syklopentaanin ja sykloheksaanin lisäksi öljystä löytyy tämän ryhmän bisyklisiä ja polysyklisiä yhdisteitä. Nämä yhdisteet ovat erittäin stabiileja ja vaikeasti biohajoavia.

3. aromaattiset hiilivedyt (20-40% kokonaiskoostumuksesta) - bentseenisarjan tyydyttymättömät sykliset yhdisteet, jotka sisältävät 6 hiiliatomia renkaassa vähemmän kuin sykloparafiinit. Öljy sisältää haihtuvia yhdisteitä, joiden molekyyli on yhden renkaan muodossa (bentseeni).

4. Olefiinit (alkeenit)- (jopa 10 % kokonaiskoostumuksesta) - tyydyttymätön ei-syklinen, jossa on yksi tai kaksi vetyatomia jokaisessa hiiliatomissa molekyylissä, jolla on suora ja haarautunut ketju.

Öljy ja öljytuotteet vaikuttavat haitallisesti moniin eläviin organismeihin ja vaikuttavat haitallisesti kaikkiin biologisen ketjun lenkkeihin. Kaukana merellä ja rannalla voi nähdä pieniä tervamaisen aineen palloja, valtavia kiiltäviä täpliä ja ruskeaa vaahtoa. Yli 10 miljoonaa tonnia öljyä päätyy valtameriin vuosittain, ja vähintään puolet siitä tulee maalla olevista lähteistä (jalostamot, öljyn tankkausasemat). Suuri määrä öljyä pääsee valtamereen luonnollisen tihkumisen seurauksena merenpohjasta, mutta tarkkaa määrää on vaikea määrittää.

Vuosien välillä Yhdysvalloissa ympäristönsuojelu- ja energiainstituutti havaitsi ennakkotapauksia öljyn aiheuttamasta veden saastumisesta. Suurin osa kirjatuista vuodoista oli vähäisiä eivätkä vaatineet erityistä merenpinnan puhdistusta. Öljyn kokonaismäärä vaihtelee 8,2 miljoonasta gallonasta vuonna 1977 21,5 miljoonaan gallonaan vuonna 1985. Maailmassa tapahtuu 169 suurta tankkerionnettomuutta.

On olemassa useita tapoja saada öljyä ja öljytuotteita:

¨ alusten pesu-, painolasti- ja pilssivesien päästöt mereen (23 %);

¨ päästöt satamissa ja sataman läheisillä vesialueilla, mukaan lukien hävikit tankkerien bunkkerien lastaamisen aikana (17 %);

¨ Teollisuusjätteiden ja jäteveden poisto (10 %);

¨ sadevesiviemärit (5 %);

¨ laivojen ja porauslauttojen onnettomuudet merellä (6 %)

¨ offshore-poraus (1 %);

¨ laskeuma ilmaan (10 %);

¨ jokien valuma kaikissa muodoissaan (28%)

Suurimmat öljyhäviöt liittyvät sen kuljetuksiin tuotantoalueilta. Hätätilanteet, pesu- ja painolastiveden purkaminen säiliöalusten yli laidan - kaikki tämä johtaa pysyviin saastekenttien esiintymiseen merireiteillä.

Esimerkki öljytankkerin ensimmäisestä suuresta onnettomuudesta on vuonna 1967 sattunut Torri Canyon -tankkerionnettomuus, jonka säiliöissä oli 117 tuhatta tonnia Kuwaitin raakaöljyä. Lähellä Cape Cornwellia tankkeri törmäsi riutaan, ja reikien ja vaurioiden seurauksena noin 100 tuhatta tonnia öljyä valui mereen. Tuulen vaikutuksesta voimakkaat öljylaikat saavuttivat Cornwallin rannikon, ylittivät Englannin kanaalin ja lähestyivät Bretagnen (Ranska) rannikkoa. Meri-, rannikko- ja rantaekosysteemit ovat kärsineet valtavia vahinkoja. Siitä lähtien laivojen ja offshore-porauslautojen onnettomuuksista johtuvat öljyvuotot ovat olleet melko yleisiä. Yleisesti ottaen vuosilta Onnettomuuksien seurauksena meriympäristöön joutui noin 2 miljoonaa öljyä ja vuosina 1964-1971 66 tuhatta tonnia vuodessa, vuosina 1971-1976 - 116 tuhatta tonnia kukin, vuosina 1976-1979 - 177 tuhatta tonnia.

Viimeisten 30 vuoden aikana Maailman valtamereen on porattu noin 2 000 kaivoa, joista 1 000 on porattu ja 350 teollisuuskaivoa on porattu Pohjanmerellä pelkästään vuodesta 1964 lähtien. Pienistä porauslautojen vuodoista johtuen öljyä menetetään 0,1 miljoonaa tonnia vuodessa, mutta hätätilanteet eivät myöskään ole harvinaisia.

Suuret öljymassat maalta tulevat meriin jokia pitkin kotimaisten ja myrskyviemäreiden kautta. Tästä lähteestä peräisin olevan öljysaasteen määrä ylittää 2 miljoonaa tonnia öljyä vuodessa. Jopa 0,5 miljoonaa tonnia öljyä pääsee mereen vuosittain teollisuuden ja öljynjalostamoiden jätevesien mukana.

Merien ja valtamerten pinnalla olevat öljykalvot voivat häiritä energian, lämmön, kosteuden ja kaasujen vaihtoa valtameren ja ilmakehän välillä. Viime kädessä öljykalvon läsnäolo valtameren pinnalla voi vaikuttaa paitsi valtameren fysikaalis-kemiallisiin ja hydrobiologisiin olosuhteisiin, myös ilmakehän happitasapainoon.

. orgaaninen saastuminen

Maasta valtamereen tuoduista liukoisista aineista ei vain mineraali- ja biogeeniset alkuaineet, vaan myös orgaaniset jäämät ovat erittäin tärkeitä vesiympäristön asukkaille. Orgaanisen aineksen poistumista valtamereen arvioidaan miljoonina tonneina/vuosi. Orgaanista alkuperää olevia suspensioita tai liuennutta orgaanista ainetta sisältävä jätevesi vaikuttaa haitallisesti vesistöjen kuntoon. Laskeutuessaan suspensiot tulvivat pohjaa ja viivästävät näiden veden itsepuhdistusprosessiin osallistuvien mikro-organismien kehitystä tai pysäyttävät niiden elintärkeän toiminnan. Näiden sedimenttien mädäntyessä voi muodostua haitallisia yhdisteitä ja myrkyllisiä aineita, kuten rikkivetyä, mikä saastuttaa joen kaiken veden. Suspensioiden läsnäolo vaikeuttaa myös valon tunkeutumista syvälle veteen ja hidastaa fotosynteesiprosesseja. Yksi vedenlaadun tärkeimmistä hygieniavaatimuksista on vaaditun happimäärän pitoisuus siinä. Haitallisia vaikutuksia ovat kaikki epäpuhtaudet, jotka tavalla tai toisella vaikuttavat veden happipitoisuuden vähenemiseen. Pinta-aktiiviset aineet - rasvat, öljyt, voiteluaineet - muodostavat veden pinnalle kalvon, joka estää kaasunvaihdon veden ja ilmakehän välillä, mikä vähentää veden kyllästymisastetta hapella. Merkittävä määrä orgaanista ainesta, josta suurin osa ei ole luonnollisille vesille ominaista, päätyy jokiin teollisuuden ja talousjätevesien mukana. Vesistöjen ja viemärien saastuminen lisääntyy kaikissa teollisuusmaissa. Kuvassa on tietoa joidenkin orgaanisten aineiden pitoisuudesta teollisuuden jätevesissä. 3.

KuvaB. orgaaniset epäpuhtaudet

Kaupungistumisen nopean tahdin ja jätevedenpuhdistamoiden jonkin verran hitauden rakentamisen tai epätyydyttävän toiminnan vuoksi vesialtaat ja maaperä saastuvat kotitalousjätteillä. Saastuminen on erityisen havaittavissa hitaasti virtaavissa tai seisovissa vesistöissä (altaissa, järvissä). Vesiympäristössä hajoavasta orgaanisesta jätteestä voi tulla väliaine patogeenisille organismeille. Orgaanisella jätteellä saastuneesta vedestä tulee lähes sopimatonta juoma- ja muihin tarpeisiin. Kotitalousjätteet ovat vaarallisia paitsi siksi, että se on joidenkin ihmisten sairauksien (lavantauti, punatauti, kolera) lähde, vaan myös siksi, että se vaatii paljon happea hajoamiseensa. Jos talousjätevettä pääsee säiliöön erittäin suuria määriä, liukoisen hapen pitoisuus voi pudota alle meren ja makean veden eliöiden elämälle välttämättömän tason.

Epäorgaaninen saastuminen

Makeiden ja merivesien tärkeimmät epäorgaaniset (mineraali) saasteet ovat erilaisia ​​kemiallisia yhdisteitä, jotka ovat myrkyllisiä vesiympäristön asukkaille. Nämä ovat arseenin, lyijyn, kadmiumin, elohopean, kromin, kuparin, fluorin yhdisteitä. Suurin osa niistä päätyy veteen ihmisen toiminnan seurauksena. Raskasmetallit imeytyvät kasviplanktoniin ja siirtyvät sitten ravintoketjun kautta paremmin organisoituneisiin organismeihin. Joidenkin hydrosfäärin yleisimpien saasteiden myrkyllinen vaikutus on esitetty kuvassa 2:

KuvaC. Tiettyjen aineiden myrkyllisyysaste

Myrkyllisyysaste (huom.):

0 - poissa;

1 - erittäin heikko;

2 - heikko;

3 - vahva;

4 - erittäin vahva.

Taulukossa lueteltujen aineiden lisäksi vesiympäristön vaarallisia epäpuhtauksia ovat epäorgaaniset hapot ja emäkset, jotka aiheuttavat laajan teollisuuden jätevesien pH-alueen (1,0 - 11,0) ja voivat muuttaa vesiympäristön pH:n arvoiksi. ​5,0 tai yli 8,0, kun taas kalat makeassa ja merivedessä voivat olla vain pH-alueella 5,0 - 8,5. Pääasiallisista mineraalien ja biogeenisten alkuaineiden hydrosfäärin saastumisen lähteistä mainittakoon elintarviketeollisuuden yritykset ja maatalous. Noin 16 miljoonaa tonnia suoloja huuhtoutuu vuosittain pois kastetuilta mailta. Vuoteen 2000 mennessä niiden massaa on mahdollista kasvattaa jopa 20 miljoonaan tonniin/vuosi. Elohopeaa, lyijyä ja kuparia sisältävät jätteet sijaitsevat erillisillä alueilla rannikon edustalla, mutta osa niistä kuljetetaan kauas aluevesien ulkopuolelle. Elohopean saastuminen vähentää merkittävästi meren ekosysteemien alkutuotantoa ja estää kasviplanktonin kehittymisen. Elohopeaa sisältävät jätteet kerääntyvät yleensä lahtien tai jokisuiston pohjasedimentteihin. Sen kulkeutumista edelleen seuraa metyylielohopean kertyminen ja sen sisällyttäminen vesieliöiden troofisiin ketjuihin. Niinpä Minamata-tauti, jonka japanilaiset tutkijat löysivät ensimmäisenä ihmisiltä, ​​jotka söivät Minamata-lahdella pyydettyä kalaa, johon päästettiin hallitsemattomasti teknogeenista elohopeaa sisältäviä teollisuusjätevesiä, tuli pahamaineiseksi.

Torjunta-aineet.

Torjunta-aineet ovat joukko ihmisen valmistamia aineita, joita käytetään tuholaisten ja kasvitautien torjuntaan. Torjunta-aineet jaetaan seuraaviin ryhmiin:

1. Haitallisten hyönteisten torjunta-aineet

2. fungisidit ja bakterisidit - bakteeri-kasvitautien torjuntaan

3. rikkakasvien torjunta-aineet.

On todettu, että torjunta-aineet tuholaisten tuhoaminen, ne vahingoittavat monia hyödyllisiä organismeja ja heikentävät biokenoosien terveyttä. Maataloudessa on jo pitkään ollut ongelmana siirtyminen kemiallisista (saastuttavista) biologisiin (ympäristöystävällisiin) tuholaistorjuntamenetelmiin.

Torjunta-aineiden maailmantuotanto saavuttaa 200 tuhatta tonnia vuodessa. Suhteellinen kemiallinen stabiilius sekä jakautumisen luonne vaikuttivat siihen, että niitä pääsi meriin ja valtameriin suuria määriä. Organoklooriaineiden jatkuva kertyminen veteen on vakava uhka ihmishengelle. On todettu, että orgaanisten klooriaineiden aiheuttaman veden pilaantumisen tason ja niiden pitoisuuksien välillä kalojen ja merinisäkkäiden rasvakudoksissa on tietty yhteys.

Torjunta-aineita on löydetty eri alueilla Itämerellä, Pohjois-, Irlanninmerellä, Biskajanlahdella, Englannin länsirannikon edustalla, Islannissa, Portugalissa ja Espanjassa. DDT:tä ja heksakloraania on löydetty merkittäviä määriä hylkeiden ja leukapingviinien maksasta ja rasvasta, vaikka DDT-valmisteita ei käytetä Etelämantereen olosuhteissa. DDT:n ja muiden orgaanisten klooriaineiden höyryt voivat keskittyä ilmahiukkasiin tai yhdistyä aerosolipisaroiden kanssa ja kulkeutua tässä tilassa pitkiä matkoja. Toinen mahdollinen näiden aineiden lähde Etelämantereella voi olla valtamerten saastuminen, joka johtuu niiden intensiivisestä käytöstä Yhdysvalloissa ja Kanadassa. Yhdessä valtameren veden kanssa torjunta-aineet saavuttavat Etelämantereen.

Synteettiset pinta-aktiiviset aineet.

Pesuaineet (pinta-aktiiviset aineet) kuuluvat laajaan ryhmään, joka alentaa veden pintajännitystä. Ne ovat osa synteettisiä pesuaineita (SMC), joita käytetään laajalti jokapäiväisessä elämässä ja teollisuudessa. Pinta-aktiiviset aineet pääsevät yhdessä jäteveden kanssa mannervesiin ja meriympäristöön. SMS sisältää natriumpolyfosfaatteja, joihin pesuaineet liuotetaan, sekä useita muita vesieliöille myrkyllisiä ainesosia: aromiaineita, valkaisuaineita (persulfaatteja, perboraatteja), soodaa, natriumsilikaatteja. Pinta-aktiivisten aineiden molekyylien hydrofiilisen osan luonteesta ja rakenteesta riippuen ne jaetaan anionisiin, kationisiin, amfoteerisiin ja ei-ionisiin. Pinta-aktiivisista aineista yleisimpiä ovat anioniset aineet. Ne muodostavat noin 50 % kaikista maailmassa tuotetuista pinta-aktiivisista aineista. Pinta-aktiivisten aineiden esiintyminen teollisuuden jätevesissä liittyy niiden käyttöön sellaisissa prosesseissa kuin malmien vaahdotusrikastus, kemianteknologian tuotteiden erotus, polymeerien tuotanto, öljy- ja kaasukaivojen porausolosuhteiden parantaminen sekä laitteiden korroosiontorjunta. Maataloudessa pinta-aktiivisia aineita käytetään osana torjunta-aineita.

Yhdisteet, joilla on syöpää aiheuttavia ominaisuuksia.

Karsinogeeniset aineet ovat kemiallisesti homogeenisia yhdisteitä, jotka osoittavat muuntavaa aktiivisuutta ja kykyä aiheuttaa syöpää aiheuttavia, teratogeenisiä (alkion kehitysprosessien rikkominen) tai mutageenisia muutoksia organismeissa. Altistusolosuhteista riippuen ne voivat johtaa kasvun hidastumiseen, ikääntymisen kiihtymiseen, yksilön kehityksen häiriintymiseen ja muutoksiin organismien geenipoolissa. PAH-yhdisteiden enimmäismäärä Maailmanmeren nykyaikaisissa pohjasedimenteissä (yli 100 μg/km kuiva-ainemassasta) löydettiin tektonisesti aktiivisilta vyöhykkeiltä, ​​jotka ovat alttiina syvälle lämpövaikutukselle. PAH-yhdisteiden pääasialliset ihmisen aiheuttamat lähteet ympäristössä ovat orgaanisten aineiden pyrolyysi erilaisten materiaalien, puun ja polttoaineiden palamisen aikana.

Raskasmetallit.

Raskasmetallit (elohopea, lyijy, kadmium, sinkki, kupari, arseeni) ovat yleisiä ja erittäin myrkyllisiä saasteita. Niitä käytetään laajasti monissa teollisuustuotannossa, joten käsittelytoimenpiteistä huolimatta raskasmetalliyhdisteiden pitoisuus teollisuusjätevesissä on erittäin korkea. Suuret massat näitä yhdisteitä joutuvat valtamereen ilmakehän kautta. Meren biokenoosissa elohopea, lyijy ja kadmium ovat vaarallisimpia. Elohopea kulkeutuu valtamereen mantereen valuman mukana ja ilmakehän läpi. Sedimentti- ja magmakivien rapautuessa vapautuu vuosittain 3,5 tuhatta tonnia elohopeaa. Ilmakehän pölyn koostumus sisältää noin 121 tuhatta tonnia elohopeaa, josta merkittävä osa on ihmisperäistä alkuperää. Noin puolet tämän metallin vuosittaisesta teollisesta tuotannosta (910 tuhatta tonnia/vuosi) päätyy eri tavoin valtameriin. Teollisuusvesien saastuttamilla alueilla elohopean pitoisuus liuoksessa ja suspensiossa kasvaa huomattavasti. Samaan aikaan jotkut bakteerit muuttavat klorideja erittäin myrkylliseksi metyylielohopeaksi. Meren antimien saastuminen on toistuvasti johtanut rannikkoväestön elohopeamyrkytykseen.

Kyushun saarella Minamatan kaupungissa sijaitsevan Tissotin kemiantehtaan omistajat ovat kaataneet elohopealla kyllästettyä jätevettä valtamereen useiden vuosien ajan. Rannikkovedet ja kalat myrkytettiin, mikä johti paikallisten asukkaiden kuolemaan. Sadat ihmiset saivat vakavia psykoparalyyttisiä sairauksia.

Tämän ekologisen katastrofin uhrit yhdistyivät ryhmiin useammin kuin kerran aloittivat oikeudenkäynnit Tissotia, hallitusta ja paikallisviranomaisia ​​vastaan. Minamatasta on tullut Japanin todellinen "teollinen Hiroshima", ja termiä "Minamata-tauti" käytetään nykyään laajalti lääketieteessä viittaamaan ihmisten myrkytykseen teollisuusjätteillä.

Lyijy on tyypillinen hivenaine, jota esiintyy kaikissa ympäristön osissa: kivissä, maaperässä, luonnonvesissä, ilmakehässä ja elävissä organismeissa. Lyijy hajoaa aktiivisesti ympäristöön ihmisen toiminnan yhteydessä. Nämä ovat päästöjä teollisuuden ja kotitalouksien jätevesistä, teollisuusyritysten savusta ja pölystä sekä polttomoottoreiden pakokaasuista. Ranskalaiset tutkijat havaitsivat, että Atlantin valtameren pohja on alttiina maalta lyijylle jopa 160 km:n etäisyydellä rannikosta ja jopa 1610 m:n syvyydestä. syvemmissä kerroksissa osoittaa, että tämä on seurausta ihmisen taloudellisesta toiminnasta eikä pitkän luonnollisen prosessin seurauksena.

Kotitalousjäte

Nestemäiset ja kiinteät kotitalousjätteet (ulosteet, liete, roskat) päätyvät meriin ja valtameriin jokien kautta, suoraan maalta, samoin kuin laivoilta ja proomuilta eri suuntiin.

Meren pintakerroksessa bakteereja kehittyy valtavia määriä - hyödyllisiä, joilla on tärkeä rooli Neustonin ja koko meren elämässä, ja patogeenisiä, ruoansulatuskanavan ja muiden sairauksien patogeenejä.

Kotitalousjätteet ovat vaarallisia paitsi siksi, että ne ovat ihmisten sairauksien (pääasiassa suolistoryhmän - lavantauti, punatauti, kolera) kantajia, vaan myös siksi, että se sisältää huomattavan määrän happea imeviä aineita. Happi tukee elämää meressä, se on välttämätön elementti vesiympäristöön joutuvien orgaanisten aineiden hajoamisprosessissa. Hyvin suuria määriä veteen joutuva yhdyskuntajäte voi merkittävästi vähentää liukoisen hapen pitoisuutta.

Viime vuosikymmeninä muovituotteista (synteettiset kalvot ja säiliöt, muoviverkot) on tullut erityinen valtameriä saastuttava kiinteä jätelaji. Nämä materiaalit ovat kevyempiä kuin vesi, ja siksi kelluvat pinnalla pitkään ja saastuttavat meren rannikkoa. Muovijäte muodostaa vakavan vaaran laivaliikenteelle: laivojen potkurit takertuvat, laivojen moottoreiden jäähdytysjärjestelmän putkistot tukkivat, aiheuttavat usein haaksirikkouksia.

On tunnettuja tapauksia, joissa suurten merinisäkkäiden kuolema johtuu keuhkojen mekaanisesta tukkeutumisesta synteettisten pakkausten palasilla.

Meret ja erityisesti niiden rannikkoosat saastuttavat alusten tuuletin- ja talousjätevedet. Niiden määrä kasvaa jatkuvasti, kun navigoinnin intensiteetti kasvaa ja laivoista tulee entistä mukavampia. Matkustaja-alusten vedenkulutus lähestyy suurten kaupunkien indikaattoreita ja on 300-400 litraa henkilöä kohti päivässä.

Pohjanmerellä on todellinen uhka eläimistön ja kasviston kuolemasta mantereelta jokien kuljettaman jäteveden saastumisen vuoksi. Pohjanmeren rannikkoalueet ovat hyvin matalia; siinä olevat laskut ja virtaukset ovat merkityksettömiä, mikä ei myöskään edistä meren itsepuhdistumista. Lisäksi sen rannoilla on maita, joissa asukastiheys on korkea, teollisuus on erittäin kehittynyt ja alueen saastuminen on saavuttanut erittäin korkean tason. Ympäristötilannetta pahentaa se, että öljyntuotanto on viime vuosina kehittynyt voimakkaasti Pohjanmerellä.

Huono hallinta, saalistava asenne maailman valtameren rikkauksiin johtaa luonnollisen tasapainon rikkomiseen, valtameren kasviston ja eläimistön kuolemaan joillakin alueilla sekä ihmisten myrkytykseen saastuneilla meren tuotteilla.

lämpösaaste

Altaiden ja rannikkomerialueiden pinnan lämpösaasteet johtuvat lämmitetyn jäteveden päästöistä voimalaitoksista ja osasta teollisuustuotannosta. Kuumennetun veden purkaminen aiheuttaa monissa tapauksissa veden lämpötilan nousun altaissa 6-8 celsiusastetta. Ero ei ylitä luonnollisia lämpötilan muutoksia, eikä se siksi aiheuta vaaraa suurimmalle osalle aikuisista meren asukkaista. Vedenoton aikana kuitenkin imetään rannikkovesissä elävät munat, toukat ja nuoret eläimet. Ne kulkevat voimalaitoksen läpi jäähdytysveden mukana, missä ne yhtäkkiä alttiina korkealle lämpötilalle, alennetulle paineelle, mikä on heille kohtalokasta. Rannikkoalueiden lämmitettyjen vesipisteiden pinta-ala voi olla 30 neliömetriä. km. Tästä ja muista syistä olisi tarkoituksenmukaista sijoittaa voimalaitokset avomerelle, jossa vettä voidaan ottaa syvemmiltä ja viileämmiltä kerroksilta, joissa on vähemmän eläviä organismeja. Silloin, jos voimalaitokset ovat ydinvoimaloita, myös mahdollisen onnettomuuden seurausten vaara pienenisi. Jos voimalaitokset toimivat öljyllä ja hiilellä, polttoaine voitaisiin toimittaa suoraan laitokselle laivoilla, kun taas rantaviivaa voitaisiin käyttää ei-teollisiin tarkoituksiin. Vakaampi lämpötilakerrostus estää veden vaihdon pinta- ja pohjakerroksen välillä. Hapen liukoisuus laskee ja sen kulutus kasvaa, koska lämpötilan noustessa orgaanista ainetta hajottavien aerobisten bakteerien aktiivisuus lisääntyy. Kasviplanktonin ja koko leväflooran lajien monimuotoisuus lisääntyy.

Jätteiden upottaminen mereen hävittämistä varten

(polkumyynti).

Monet maat, joilla on pääsy merelle, hautaavat mereen erilaisia ​​materiaaleja ja aineita, erityisesti ruoppauksen yhteydessä louhittua maaperää, porauskuonaa, teollisuusjätteitä, rakennusjätteitä, kiinteää jätettä, räjähteitä ja kemikaaleja sekä radioaktiivista jätettä.

Dumping on termi, jolla on erityinen merkitys; sitä ei saa sekoittaa tukkeutumiseen (kontaminaatioon) roskien tai putkien kautta kulkevien päästöjen kanssa. Purkaminen on jätteen toimittamista avomerelle ja sen hävittämistä erityisillä alueilla. Kiinteää jätettä vievistä proomuista viimeksi mainitut kaadetaan pohjaluukkujen kautta. Nestemäinen jäte pumpataan tavallisesti upotetun putken kautta laivan myrskyisälle perälle. Lisäksi osa jätteistä haudataan proomuista suljetuissa teräs- tai muissa konteissa.

Suurin osa poistettavasta materiaalista on suspendoitunutta maaperää, joka imetään sisään vastaanottosuppilolla varustetulla ruoppausammuksella sataman ja satamien pohjalta väyliä syvennettynä. Vuonna 1968 28 miljoonaa tonnia tätä materiaalia upotettiin Atlantin valtamereen. Suhteellisen puhdas materiaali on tilavuudeltaan seuraava - tämä on myös kaivinkoneiden rakentamisen aikana louhima maaperä, sitten yhdyskuntajätteen sedimentti (liete) ja lopuksi teollisuusjätteet, kuten hapot ja muut kemikaalit.

Joillakin alueilla yhdyskuntajätettä ei tulvi proomuilta, vaan se päästetään mereen erityisten putkien kautta; muilla alueilla ne upotetaan kaatopaikoille tai käytetään lannoitteena, vaikka valumaveden raskasmetallit voivat aiheuttaa haitallisia vaikutuksia pitkällä aikavälillä. Laaja valikoima teollisuusjätteitä (lääketuotannossa käytettävät liuottimet, käytetyt titaanivärihapot, öljynjalostamoiden alkaliset liuokset, kalsiummetalli, kerrossuodattimet, suolat ja kloridihiilivedyt) kaadetaan aika ajoin eri paikkoihin.

Mitä haittaa tällaisten materiaalien upottaminen meren eliöille aiheuttaa? Sameus, joka ilmenee jätteen kaatamisen yhteydessä, katoaa yleensä vuorokaudessa. Suspensioon upotettu maaperä peittää pohjan asukkaat mudalla ohuena kerroksena, jonka alta monet eläimet pääsevät pintaan, ja osa korvataan vuoden kuluttua uusilla samojen organismien pesäkkeillä. Kotitalouslietteet, joissa on runsaasti raskasmetalleja, voivat olla myrkyllisiä, varsinkin kun ne yhdistetään orgaaniseen aineeseen, muodostuu happipitoinen ympäristö; siinä voi esiintyä vain muutamia eläviä organismeja. Lisäksi lietteellä voi olla korkea bakteriologinen indeksi. On selvää, että suuria määriä teollisuusjätettä on vaarallista valtameren elämälle, eikä sitä siksi tule upottaa sinne.

Jätteiden upottamista valtamereen sellaisenaan on vielä tutkittava huolellisesti. Luotettavilla tiedoilla materiaalit, kuten maaperä, voidaan silti sallia upottaa mereen, mutta muut aineet, kuten kemikaalit, pitäisi kieltää. Jätteiden mereen laskemisen valvontajärjestelmää organisoitaessa on ratkaisevaa merkitystä kaatoalueiden määrittelyllä, vesien saastumisen ja pohjasedimenttien dynamiikan määrittelyllä. Mahdollisten mereen johtavien päästömäärien tunnistamiseksi on tarpeen suorittaa laskelmat kaikista materiaalipäästöjen koostumuksessa olevista saasteista. Merenpohjan syvänmeren alueet voidaan tunnistaa tätä tarkoitusta varten samojen kriteerien perusteella kuin kaupunkien kaatopaikkojen valinnassa - helppokäyttöisyys ja alhainen biologinen arvo.

Maailman valtamerten vesien suojelu

Ihmisen on päästävä eroon jätteistään jotenkin, ja valtameri on sopivin paikka joillekin niistä.

Merien ja valtamerten itsepuhdistuminen .

Merien ja valtamerten itsepuhdistuminen on monimutkainen prosessi, jossa pilaantumiskomponentit tuhoutuvat ja sisällytetään yleiseen ainekiertoon. Meren kyky käsitellä hiilivetyjä ja muita saasteita ei ole rajaton. Tällä hetkellä monet vesialueet ovat jo menettäneet kyvyn itsepuhdistua. Öljy, joka oli kertynyt suuria määriä pohjasedimentteihin, muutti jotkin lahdet ja lahdet käytännössä kuolleiksi alueiksi.

Öljyä hapettavien mikro-organismien määrän ja meriveden öljysaasteiden voimakkuuden välillä on suora yhteys. Eniten mikro-organismeja eristettiin öljysaastealueilla, kun taas öljyssä kasvavien bakteerien määrä on miljoona litraa kohti. Merivesi.

Jatkuvan öljysaasteen paikoissa olevien mikro-organismien määrän myötä myös lajien monimuotoisuus kasvaa. Ilmeisesti tämä selittyy öljyn kemiallisen koostumuksen suurella monimutkaisuudella, jonka eri komponentit voivat kuluttaa vain tietyntyyppiset mikro-organismit. Mikro-organismien runsauden ja lajien monimuotoisuuden ja toisaalta öljyn saastumisen voimakkuuden välinen suhde antaa aihetta pitää öljyä hapettavia mikro-organismeja öljyn saastumisen indikaattoreina.

Meren mikro-organismit toimivat osana monimutkaista mikrobiosenoosia, joka reagoi vieraisiin aineisiin kokonaisuutena. Monet organismityypit eivät pysty hajottamaan öljyä täysin. Tällaisia ​​muotoja eristetään harvoin vedestä, eikä öljyn hajoamisprosessi ole intensiivinen. Sekabakteeri"populaatio" hajottaa öljyä ja yksittäisiä hiilivetyjä tehokkaammin.

Meren eliöihin, jotka osallistuvat itsepuhdistusprosesseihin, kuuluvat nilviäiset. Nilviäisiä on kaksi ryhmää. Ensimmäinen sisältää simpukat, osterit, kampasimpukat ja jotkut muut. Niiden suuaukko koostuu kahdesta putkesta (sifonista). Yhden sifonin kautta merivesi imeytyy kaikkiin siihen suspendoituneisiin hiukkasiin, jotka kerrostuvat nilviäisen erityiseen laitteeseen, ja toisen kautta puhdistettu merivesi virtaa takaisin mereen. Kaikki syötävät hiukkaset imeytyvät ja sulamattomat suuret kokkareet heitetään ulos. Tiheä simpukkapopulaatio 1 neliömetrin alueella. m. Suodattaa jopa 200 kuutiometriä päivässä. vettä.

Sinisimpukat ovat yksi yleisimmistä meren vesieliöistä. Suuri nilviäinen voi kulkea itsensä läpi jopa 70 litraa. vettä päivässä ja siten puhdistaa sen mahdollisista mekaanisista epäpuhtauksista ja joistakin orgaanisista yhdisteistä.

On arvioitu, että vain Mustanmeren luoteisosassa simpukat suodattavat yli 100 km3 vettä päivässä. Kuten simpukat, myös muut meren eläimet ruokkivat - sammaeläimet, sienet, ascidians.

Toisen ryhmän nilviäisissä kuori on joko kiertynyt, soikean kartion muotoinen (rapana, littorina) tai muistuttaa korkkia (merilautanen). Kivien, pinojen, laitureiden, kasvien, laivojen pohjien yli ryömiessään ne puhdistavat valtavia umpeenkasvuisia pintoja päivittäin.

Meren eliöt (niiden käyttäytyminen ja tila) ovat öljysaasteen indikaattoreita, eli ne ikään kuin suorittavat ympäristön biologista havainnointia. Meren eliöt eivät kuitenkaan ole vain passiivisia tallentajia, vaan myös suoria osallistujia ympäristön luonnollisessa itsepuhdistusprosessissa. Tunnetaan noin 70 mikro-organismisukua, mukaan lukien bakteerit, sienet, hiiva, jotka pystyvät taistelemaan öljyn kanssa. Niillä on tärkein rooli öljyn ja hiilivetyjen hajoamisessa meressä.

Yhtä merkittävä mikro-organismien rooli torjunta-aineiden torjunnassa: haitallisten tuotteiden kerääntyminen itsessään, bakteerit viestivät meriympäristön saastumisesta. Siksi on niin tärkeää saada selville mahdollisimman monet näistä indikaattoriorganismeista, saada erittäin yksityiskohtaista tietoa niiden käyttäytymisestä tietyissä olosuhteissa, tilasta riippuen ympäristöolosuhteista. Kuten äskettäin kävi ilmi, tehokkaimmat makrofyytit torjunta-aineiden käsittelyssä ovat matalissa syvyyksissä ja lähellä rannikkoa kasvavat levät.

Maailman valtamerellä eliöstö ei ole vielä käytännössä häiriintynyt: ulkoisilla vaikutuksilla, jotka tuovat järjestelmän pois vakaasta tasapainotilasta, tasapaino siirtyy suuntaan, jossa ulkoisen vaikutuksen vaikutus heikkenee.

Merien ja valtamerien suojelu

Merien ja valtamerten suojelua ei tulisi toteuttaa pelkästään fyysisesti, tekemällä erilaisia ​​tutkimuksia veden puhdistamisesta ja ottamalla käyttöön uusia puhdistusmenetelmiä ja -menetelmiä, vaan sen tulee myös perustua lakeihin ja oikeudellisiin asiakirjoihin, jotka määrittelevät ihmisten velvollisuudet suojella meriympäristöä.

Vuonna 1954 Lontoossa pidettiin kansainvälinen konferenssi, jonka tavoitteena oli kehittää koordinoituja toimia meriympäristön suojelemiseksi öljysaasteelta. Ensimmäistä kertaa ihmiskunnan historiassa hyväksyttiin kansainvälinen oikeudellinen asiakirja, jossa määritellään valtiot suojelemaan meriympäristöä. YK rekisteröi vuoden 1954 kansainvälisen yleissopimuksen öljyn aiheuttaman meren pilaantumisen ehkäisemisestä.

Lisähuoli valtamerten suojelusta ilmaantui neljässä yleissopimuksessa, jotka hyväksyttiin YK:n ensimmäisessä kansainvälisessä merioikeuskonferenssissa Genevessä vuonna 1958: aavalla merellä; aluemerellä ja viereisellä vyöhykkeellä; mannerjalustalla; kalastuksesta ja meren elollisten luonnonvarojen suojelusta. Nämä yleissopimukset ovat laillisesti vahvistaneet merioikeuden periaatteet ja normit.

Aavalla merellä tarkoitetaan kaikkia meren osia, jotka eivät kuulu minkään valtion aluemereen eivätkä sisävesiin. Geneven yleissopimus meriympäristön saastumisen ja vahingoittumisen estämiseksi velvoittaa jokaisen maan kehittämään ja panemaan täytäntöön lakeja, jotka kieltävät meren saastuttamisen öljyllä, radioaktiivisella jätteellä ja muilla aineilla.

Kansainvälisillä sopimuksilla on ollut tietty rooli meren pilaantumisen ehkäisyssä, mutta samalla ne ovat paljastaneet heikkouksia. Vuonna 1973 kansainvälinen meren pilaantumisen ehkäisemistä käsittelevä konferenssi kutsuttiin koolle Lontoossa. Konferenssissa hyväksyttiin kansainvälinen yleissopimus alusten aiheuttaman meren pilaantumisen ehkäisemisestä. Vuoden 1973 yleissopimuksessa määrätään toimenpiteistä, joilla estetään merien pilaantuminen öljyn lisäksi myös muiden haitallisten nestemäisten aineiden sekä jätteiden (jätevesi, laivojen roskat jne.) aiheuttaman pilaantumisen estämiseksi. Sopimuksen mukaan jokaisella aluksella tulee olla todistus - todiste siitä, että runko, mekanismit ja muut varusteet ovat hyvässä kunnossa eivätkä saastuta merta. Sertifikaattien noudattaminen tarkistetaan tarkastuksella aluksen saapuessa satamaan. Yleissopimuksessa asetetaan tiukat standardit säiliöalusten tyhjentämän veden öljypitoisuudelle. Aluksissa, joiden uppouma on yli 70 000 tonnia, on oltava tankit puhtaan painolastin vastaanottamiseksi - öljyn lataaminen tällaisiin osastoihin on kielletty. Erikoisalueilla öljyisen veden purkaminen tankkereista ja kuivalastialuksista, joiden uppouma on yli 400 tonnia, on kokonaan kielletty, ja kaikki päästöt niistä tulee pumpata vain rannikon vastaanottopisteisiin. Kaikki kuljetusalukset on varustettu erotuslaitteilla viemärivesien puhdistamista varten ja säiliöalukset on varustettu laitteilla, jotka mahdollistavat säiliöalusten pesun ilman, että öljyjäämiä lasketaan mereen. Laivojen jätevesien, myös kotitalouksien jätevesien, käsittelyä ja desinfiointia varten on luotu sähkökemiallisia laitoksia.

Rannikkoalueiden käsittelylaitokset, jotka vastaanottavat laivojen jätevettä, eivät ainoastaan ​​puhdista saasteita, vaan myös regeneroivat tuhansia tonneja öljyä.

Laivoille sijoitetaan laitteistoja konehuoneiden lietteen, kelluviin ja rantavastaanottotiloihin tyhjennettyjen jätteiden ja jätteiden hävittämiseksi.

Venäjän tiedeakatemian valtameren instituutti on kehittänyt emulsiomenetelmän meritankkerien puhdistamiseen, joka sulkee täysin pois öljyn pääsyn vesialueelle ja varmistaa tankkerien ehdottoman puhtauden pesun jälkeen. Useiden pinta-aktiivisten aineiden seoksen lisääminen pesuveteen mahdollistaa itse säiliöaluksen puhdistamisen yksinkertaisella asennuksella ilman, että saastunutta vettä tai öljyjäämiä puretaan aluksesta ja otetaan talteen myöhempää käyttöä varten. Jokaisesta säiliöaluksesta voidaan pestä jopa 300 tonnia öljyä. Säiliösäiliöt puhdistetaan niin, että niissä voidaan kuljettaa myös elintarvikkeita öljyn jälkeen.

Jos tällaista asennusta ei ole, säiliöaluksen pesu voidaan suorittaa puhdistusasemalla, joka suorittaa konttien koneellisen pesun kaikista öljytuotteista suljetussa piirissä käyttämällä 70-80 C:een kuumennettua liuosta. Puhdistamo erottaa myös öljytuotteet laivojen jäte- ja painolastivesistä, poistaa mekaaniset epäpuhtaudet ja kuivattaa öljyjäämät sekä pesee öljysäiliöistä poistetun ruosteen öljytuotteista.

Öljyvuotojen estämiseksi öljytankkereiden rakenteita parannetaan. Joten supertankkereilla, joiden kapasiteetti on 150 tuhatta tonnia lastia, on kaksoispohja. Jos yksi niistä on vaurioitunut, öljy ei valu ulos, vaan toinen ulkokuori viivästyttää sitä.

Irtolastialusten polttoainesäiliöiden puhdistamiseen on perustettu kelluvia puhdistusasemia. Tehokas kuumavesilaitos kahdella kattilalla lämmittää veden 80-90 C:een ja pumppaa sitä tankkereihin. Likainen vesi yhdessä pestyn öljyn kanssa palautetaan puhdistamoon, jossa kulkee kolme kaskadia laskeutussäiliöitä. Ja taas lämmitettynä se pumpataan pesualtaaseen. Samalla lämmitykseen käytetään likaisesta vedestä uutettua öljyä.

Satamavesien systemaattiseen puhdistamiseen vahingossa tapahtuneilta vuotoilta ja öljysaasteilta käytetään kelluvia öljynkeräimiä ja puomeja. Öljynskimmerit NSM-4, joilla on parannettu merikelpoisuus ratsioissa, joiden etäisyys satamasta on enintään 10 meripeninkulmaa meren aalloilla, pystyvät puhdistamaan meren kelluvista öljytuotteista ja roskista rannikolla sekä avomerellä kolmen pisteen ja tuulen voimakkuus jopa neljä pistettä.

Sekä satamavesillä että aavalla merellä öljytuotteiden vahingossa syntyneet puomit on valmistettu lasikuidusta, joka kestää merkittäviä tuulennopeuksia ja -virtoja.

Joissakin tapauksissa on suositeltavaa estää öljyn leviäminen mekaanisin (puomein), vaan fysikaalisin ja kemiallisin menetelmin. Tätä tarkoitusta varten pinta-aktiivisia aineita - öljynkerääjiä - levitetään öljylautojen koko kehälle tai vain tuulen puolelta.

Suuren vuodon sattuessa käytetään samanaikaisesti mekaanisia ja kemiallisia menetelmiä öljylautojen paikallistamiseen. On luotu vaahtoryhmän valmiste, joka joutuessaan kosketuksiin öljylaikan kanssa peittää sen kokonaan. Puristuksen jälkeen vaahtoa voidaan käyttää uudelleen sorbenttina. Tällaiset sorbentit ovat erittäin käteviä yksinkertaisen levitystekniikan ja alhaisten kustannusten vuoksi. Tällaisten lääkkeiden massatuotantoa ei kuitenkaan ole vielä perustettu.

Tällä hetkellä on kehitetty kasvi-, mineraali- ja synteettisiin aineisiin perustuvia sorbenttiaineita. Päävaatimus, joka heille esitetään, on uppoamattomuus. Veden pinnalta kerätyt sorbentit voidaan käyttää uudelleen regeneroinnin jälkeen, kun taas toiset on hävitettävä. On valmisteita, jotka mahdollistavat jopa 90 % vuotaneen öljyn keräämisen veden pinnalta. Myöhemmin niitä voidaan käyttää bitumin ja muiden rakennusmateriaalien valmistukseen.

Toinen tärkeä ominaisuus, jonka sorbentilla on oltava, on kyky siepata suuri määrä öljyä. Polyestereista saadut vaahtomuovit imevät itseensä 20-kertaisen määrän öljyä 5 minuutissa.

Näitä aineita on testattu menestyksekkäästi Odessan satamassa ja kosteikkojen dieselpolttoainevuodon seurausten selvittämisessä. Niiden haittana on otettava huomioon, että niitä ei voi käyttää kovassa meressä.

Sorbenteilla tai mekaanisin keinoin valuneen öljyn talteenoton jälkeen pinnalle jää aina ohut kalvo, joka voidaan poistaa dispergoimalla eli suihkuttamalla veden pinnalle valmisteita, joiden vaikutuksesta öljykalvo hajoaa. Dispergointiaineita ei uuteta vedestä, joten päävaatimus niille on niiden biologinen turvallisuus. Lisäksi niiden on säilytettävä ominaisuutensa, kun ne laimennetaan voimakkaasti merivedellä. Öljykalvo tällaisen käsittelyn jälkeen jakautuu vesipatsaan, jossa se tuhoutuu lopullisesti biokemiallisten prosessien seurauksena, jotka aiheuttavat itsepuhdistuvan.

Amerikkalaiset tutkijat osoittivat Atlantin valtamerellä alkuperäisen tavan puhdistaa vettä vuotaneesta öljystä. Keraaminen levy lasketaan öljykalvon alle tiettyyn syvyyteen. Siihen on kytketty akustinen yksikkö. Värähtelyn vaikutuksesta öljy kerääntyy ensin paksuksi kerrokseksi levyn asennuspaikan yläpuolelle ja sekoittuu sitten veteen ja alkaa virrata. Myös levyyn liitetty korkeajännitevirta sytyttää suihkulähteen tuleen ja öljy palaa kokonaan. Jos akustisen asennuksen teho ei ole riittävän suuri, öljy muuttuu vain tiiviiksi massaksi, joka poistetaan vedestä mekaanisesti.

Öljytahrojen poistamiseksi rannikkovesien pinnalta yhdysvaltalaiset tutkijat ovat luoneet polypropeenista muunnelman, joka houkuttelee rasvahiukkasia. Tästä materiaalista valmistetun katamaraaniveneen runkojen väliin asennettiin eräänlainen verho, jonka päät riippuvat veteen. Heti kun vene osuu liukkaan, öljy tarttuu lujasti "verhoon". Jää vain kuljettaa polymeeri erityisen laitteen telojen läpi, joka puristaa öljyn erityisesti valmistettuun astiaan.

Huolimatta onnistumisesta tehokkaiden keinojen etsimisessä öljysaasteiden poistamiseksi, on kuitenkin liian aikaista puhua ongelman ratkaisemisesta. Merien ja valtamerten puhtautta on mahdotonta varmistaa vain ottamalla käyttöön tehokkaimmatkin menetelmät saasteiden puhdistamiseksi. Keskeinen tehtävä, johon kaikkien asiasta kiinnostuneiden maiden on puututtava yhdessä, on saastumisen ehkäiseminen.

Meren rannikkovesien suojelu.

Rannikkovesien suojavyöhyke - alue, joka sijaitsee kohteiden vesialueiden vieressä, joille on vahvistettu erityinen järjestelmä, joka ei salli veden saastumista, tukkeutumista ja ehtymistä. Rannikkosuojelualueen rajat määräytyvät väestön todellisen ja tulevan meriveden käytön alueen ja kahden terveyssuojeluvyöhykkeen rajojen mukaan.

Meriveden käyttöalue on järjestetty epidemiaturvallisuuden varmistamiseksi ja haitallisten kemikaalien aiheuttaman saastumisen aiheuttamien vedenkäytön rajoitusten ehkäisemiseksi. Tämän alueen leveys mereen päin on yleensä vähintään 2 km.

Terveyssuojavyöhykkeen ensimmäisessä vyöhykkeessä ei saa ylittää jätevesipäästöjen seurauksena vahvistettuja mikrobi- ja kemiallisen pilaantumisen normatiivisia indikaattoreita. Rannikkopituuden ja -leveyden meren suuntaan mitattuna vyöhykkeen tulee olla vähintään 10 km etäisyydellä vedenkäyttöalueen rajalta. Terveyssuojavyöhykkeen toinen vyö on tarkoitettu estämään laivojen ja teollisuuslaitosten päästöjen aiheuttama vesistöalueen saastuminen ja ensimmäinen saniteettisuojavyö. Toisen vyöhykkeen rajat määräytyvät sisä- ja ulkomeren aluevesien rajojen perusteella kansainvälisen yleissopimuksen vaatimusten mukaisesti.

Kierrätys- ja uudelleenvesihuoltojärjestelmiin soveltuvan jäteveden laskeminen mereen on kielletty: hävitettävän jätteen sisällöllä, tuotantoraaka-aineilla, reagensseilla, puolivalmiilla tuotteilla ja tietysti tuotantotuotteilla määriä, jotka ylittävät vahvistetut teknisten hävikkien standardit, aineet, joille ei ole vahvistettu enimmäispitoisuuksia (MPC). Käsiteltyjen teollisuus- ja talousjätevesien, mukaan lukien laivojen jätevedet, purkaminen on kiellettyä vedenkäyttöalueen rajoissa. Asetetut normit ylittävän orgaanisen pilaantumisen asteen ja luonteen arviointi suoritetaan ottaen huomioon yleinen terveystilanne ja muut meriveden saastumisen suorat ja epäsuorat terveysindikaattorit.

Eriytetyt vaatimukset meriveden koostumukselle ja ominaisuuksille vedenkäyttöalueella ja terveyssuojeluvyöhykkeen ensimmäisellä vyöhykkeellä on annettu kohdassa pöytä 1

Vedenottopaikoilla, merivesialtaissa bakteerien (E. coli) ja enterokokkien määrä ei saa ylittää 100/l ja 50/l. Joukkokylpypaikoissa kontrolloidaan myös stafylokokkien esiintymistä vedessä. Jos niiden määrä ylittää 100/l, rannat suljetaan.

Levien systemaattisella kausiluontoisella kehityksellä ja kerääntymisellä vedenkäyttöalue tulee puhdistaa niistä.

Radioaktiivisia aineita sisältävien jätevesien tyhjennys, poisto ja neutralointi on suoritettava voimassa olevien säteilyturvallisuusstandardien ja radioaktiivisten aineiden ja muiden ionisoivan säteilyn lähteiden kanssa työskentelyä koskevien terveysmääräysten mukaisesti.

Vaatimukset meriveden koostumukselle ja ominaisuuksille vedenkäyttöalueella ja terveyssuojavyöhykkeen ensimmäisellä vyöhykkeellä

Meriveden koostumuksen ja ominaisuuksien indikaattorit

Indikaattorien yleiset vaatimukset ja standardit

meriveden koostumus ja ominaisuudet

Vedenkäyttöalue

1 terveyssuojavyöhyke

kelluvia epäpuhtauksia

Läpinäkyvyys

Veden biokemiallinen hapenkulutus (BOD).

Tartuntatautien aiheuttajat

Escherichia coli -ryhmän laktoosipositiivisten bakteerien määrä 1 litrassa vettä

Haitallisia aineita

Merivedelle epätavallisten kelluvien aineiden puuttuminen ylemmän 20 cm vesikerroksen pinnalla (kalvot, öljytahrat, sulkeumat ja muut epäpuhtaudet)

Merivedelle epätavallisten hajujen voimakkuus ei saisi ylittää havaintokynnystä (2 pistettä), jos meren ruokatuotteissa ei ole vierasta hajua ja makua.

Vähintään 30 cm Jos läpinäkyvyyden väheneminen johtuu paikallisista hydrofysikaalisista, topografis-hydrologisista ja muista luonnon- ja ilmastotekijöistä, sen arvoa ei säännellä.

Merivettä ei saa värjätä 10 cm vesipatsaassa.

Ei saa ylittää 3,0 mg/l happea 20 asteessa.

Ei pitäisi ilmestyä

Ei saa ylittää 1000

Pinnalla ei ole kelluvia aineita ja muita merivedelle epätavallisia epäpuhtauksia

Vieraan hajun ja maun puuttuminen meren elintarvikkeista.

Ei säännelty

Ei säännelty

Ei säännelty

Ei säännelty

Säännelty suhteessa jätevesien poistoehtoihin

Säännelty merivesien hygieniastandardien luettelon mukaisesti

Suunniteltaessa ja rakennettaessa syvänmeren jätevesiviemäriä meren rannikkovesiin, viemärien sijaintia valittaessa sekä sekoittumis- ja laimennusastetta laskettaessa tulee ottaa huomioon: rannikkomeren virtausten luonne ja suunta, vallitsevien tuulien suunta ja voimakkuus, vuoroveden suuruus ja muut luonnontekijät. Pitkän matkan syvänmeren jätevesien suunnittelussa, suunnittelussa sekä teknisissä ja teknisissä ratkaisuissa tulee ottaa huomioon valtamerien tekijät (syvät virtaukset, veden tiheys ja lämpötilakerrostuminen, pyörteiset diffuusioprosessit jne.), jotka edistävät tulevan saastumisen poistamista.

Laskettaessa tarvittavaa puhdistus-, neutralointi- ja desinfiointiastetta sekä määritettäessä jätevesien sekoitus- ja laimennusolosuhteita meriveden kanssa, hydrologiset tiedot epäsuotuisimmalta ajanjaksolta sekä rannikkomeriveden koostumuksen ja ominaisuuksien saniteettiindikaattorit sen suurimman ajanjakson aikana. intensiivistä käyttöä pidetään alkuvaiheena. Jäteveden ohjaamisen mahdollisuus ja edellytykset mereen laskemiselle sekä paikan valinta uudelle laitokselle, jälleenrakentaminen, laajentaminen tai yritysten teknologioiden vaihtaminen edellyttää pakollista koordinointia terveys- ja epidemiologisen valvontaviranomaisen kanssa. .

Meren rannikkoalueilla, joilla on erityiset hydrologiset olosuhteet ja epätyydyttävät saniteetti-, hydrofysikaaliset ja topografis-hydrologiset ominaisuudet, jotka aiheuttavat pysähtymistä tai pilaantumista rannikkovesissä, terveyssuojeluvyöhykkeen ensimmäistä vyöhykettä koskevissa vaatimuksissa ei voida ottaa huomioon mahdollista laimentumista merivedellä.

Mereen virtaavien jokien suussa olevien vesien koostumuksen ja ominaisuuksien on täytettävä uimiseen ja urheilutapahtumiin käytettävien vesialtaiden vesille asetetut vaatimukset, lukuun ottamatta indikaattoreita, jotka riippuvat vesistön luonnollisista ominaisuuksista. nämä vedet.

Terveyssuojeluvyöhykkeen ensimmäisen vyöhykkeen rajoissa sallitaan jäteveden päästöt aluksista, joiden alkuperä ja koostumus määritellään alusten aiheuttaman pilaantumisen ehkäisemisestä vuonna 1973 tehdyssä kansainvälisessä yleissopimuksessa, seuraavin edellytyksin: ; b) Purkaus ei aiheuta näkyviä kelluvia kiintoaineita eikä muuta veden väriä.

Satamissa, satamapisteissä ja reidillä olevilla laivoilla jätevedet on johdettava kaupungin viemäriin viemärilaitteiden ja jätevesisäiliöiden kautta. Kiinteät jätteet, jätteet ja roskat on kerättävä aluksella oleviin erikoissäiliöihin ja kuljetettava maihin myöhempää hävittämistä ja hävittämistä varten.

Mannertorven luonnonvarojen tutkimuksen, kartoituksen ja kehittämisen aikana teollisuuden ja kotitalouksien jätevesipäästöt, vesien saastuminen radioaktiivisilla aineilla ja muut tuotantojätteet ovat kiellettyjä. Jos mannerjalustan rajat osuvat yhteen vedenkäyttöalueen rajojen kanssa, merivesien koostumukselle ja ominaisuuksille asetettujen vaatimusten on täytettävä vedenkäyttöalueen vesille asetetut vaatimukset.

Vesien suojaaminen saastumiselta porauksen ja offshore-öljy- ja kaasukaivojen kehittämisen aikana.

Offshore-porauslauttojen rakentamisen ja käytön sekä offshore-kaivojen porauksen ja kehittämisen aikana on noudatettava kaikkia vesilainsäädännön ja kansainvälisten sopimusten vaatimuksia merivesien saastumisen estämiseksi.

Offshore-porauslauttojen paikat valitaan rannikkovesien terveyssuojelusääntöjen mukaisesti. Offshore-porausalustalla lattia asennetaan koko tason yli viemärijärjestelmällä erityisiin säiliöihin. Irtotavarat, painoaineet ja kemialliset reagenssit toimitetaan offshore-alustalle suljetuissa säiliöissä tai suljetuissa säiliöissä. Pesuneste kuljetetaan suljetuissa säiliöissä, säiliöissä tai laastiputken kautta. Kemialliset reagenssit ja bulkkimateriaalit varastoidaan suljetuissa säiliöissä tai sisätiloissa.

Poratut pistokkaat kerätään ja kuljetetaan rannikon tukikohtiin ja varastoidaan rannikon lietteen kaatopaikoille, jotka sulkevat pois suodatuksen ja valumisen vesistöihin. Jos merivettä käytetään huuhtelunesteenä kaivon ylempien välien porauksessa, saa pistokkaat upottaa pohjaan edellyttäen, että vesistön vesihuoltoarvo ja vesieliöiden luonnolliset paikalliset elinympäristöt ovat kunnossa. säilytetty.

Kiertojärjestelmissä käytetään huuhtelunestettä, jäähdytysjärjestelmien vettä, porausjätevettä. Tarvittaessa niille tehdään erityispuhdistus offshore-porausalustalle asennetuissa asennuksissa. Kaivon kehittämisen ja porauslaitteiston purkamisen jälkeen kaikki jäljelle jääneet materiaalit ja porausneste tuodaan maalla sijaitseviin tukikohtiin.

Poraus mahdollisen öljy- ja kaasunäytöksen välissä suoritetaan vain, jos poranauhassa on takaiskuventtiili tai laite, joka sulkee porausputkijonon.

Ennen kehittämistä kaivo on varustettu suljetuilla kaivonpäälaitteilla jätteiden keräämiseen ja poistamiseen - säiliö nesteiden keräämiseen ja lohko kiinteän jätteen polttoa varten. Jos tällaisia ​​tiloja ei ole, jätteet siirretään tai pumpataan keräyspisteisiin. Keräys- ja kuljetusvälineiden tulee estää jätteiden pääsy mereen.

Meren saastumisen valvonta.

Merivesien pilaantumisen valvontaa toteutetaan Venäjällä Lontoon vuosien 1958 ja 1973 kansainvälisten sopimusten sekä Itämeren pilaantumisen ehkäisemistä koskevan yleissopimuksen mukaisesti. Meriympäristöä tarkkailee Venäjän liittovaltion hydrometeorologia- ja ympäristöseurantapalvelu. Meriympäristön saastumisen havaintoja hydrokemiallisilla parametreilla tehdään kaikilla Venäjän alueen merillä. Näytteenotto tapahtuu 603 merihavaintopisteellä (asemalla), hydrokemiallisia töitä tekee 20 kiinteää ja 11 aluksen laboratoriota. Meriympäristön saastumisen seurantaa hydrobiologisilla indikaattoreilla suorittaa myös 11 hydrobiologista laboratoriota ja ryhmää, jotka käsittelevät yli 3 000 näytettä vuodessa 12 indikaattorin mukaan.

Merien saastumisen tason valvontaa suoritetaan seuraavilla alueilla:

* vesien ja pohjasedimenttien saastumisen fysikaaliset, kemialliset ja hydrobiologiset indikaattorit, erityisesti terveyskeskuksissa ja kalastusalueilla sekä merialueilla, jotka ovat alttiina voimakkaille vaikutuksille (suistoalueet, öljykentät, satamat jne.);

* Merien ja niiden yksittäisten osien (lahden) epäpuhtauksien tasapaino, ottaen huomioon "ilmakehän ja veden" rajapinnassa tapahtuvat prosessit, pilaavien aineiden hajoaminen ja muuttuminen sekä niiden kerääntyminen pohjasedimentteihin;

* Epäpuhtauksien pitoisuuksien alueellisten ja ajallisten muutosten mallit, näiden muutosten riippuvuus luonnollisesta kiertokulkuprosesseista, hydrometeorologisesta järjestelmästä ja taloudellisen toiminnan piirteistä. Tässä otetaan huomioon muutokset veden lämpötilassa, virrat, tuulen nopeus ja suunta, sademäärä, ilmanpaine, ilmankosteus jne.

Paikallisten havaintopisteiden verkoston avulla voit nopeasti määrittää saastumisalueet. Asemien sijaintia valittaessa ne perustuvat tämän alueen hydrokemiallisten ja hydrometeorologisten olosuhteiden ja pohjatopografian tuntemiseen. Kaikki merenvalvonta-asemat tekevät synkronisia havaintoja tavallisilla maantieteellisillä horisonteilla (0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50 m jne.), mukaan lukien lähellä pohjaa oleva vesikerros sekä "kiinteistöhyppy" ” kerrokset (tiheys, suolapitoisuus, happi jne.).

Pisteet tai meren tai meren pilaantumisen seuranta-asemat jaetaan kolmeen luokkaan.

Luokan 1 (yksittäinen valvonta-asema) meriasemat on suunniteltu havaitsemaan nopeasti korkea saastetaso saastuneimmilla alueilla päästölähteiden lähellä ja tiedottamaan siitä. Luokan 1 asemat sijaitsevat suistoalueiden ulosvirtausporteilla, maatalousmaan jätevesien vaikutusalueilla, öljynlatauspisteissä, aktiivisten offshore-öljykenttien paikoissa, alueilla, joilla on suuri kalatalous- tai kulttuuri- ja terveysvaikutus.

Epäpuhtauspitoisuuden valvonta ja pintakontaminaatioiden visuaalinen tarkkailu suoritetaan kahden ohjelman mukaisesti - vähennetty ja täysi.

Lyhennetty ohjelma olettaa kerran vuosikymmenessä liuennutta happea, öljytuotteita ja yhtä tai kahta alueelle ominaista epäpuhtautta.

Täysi ohjelma sisältää seuraavien parametrien tarkistamisen kerran kuukaudessa (yhdessä supistetun ohjelman havaintojen kanssa):

* saasteiden esiintyminen: öljytuotteet, klooriorgaaniset torjunta-aineet, raskasmetallit (elohopea, lyijy), fenoli, pesuaineet sekä alueelle ominaiset epäpuhtaudet;

* ympäristöindikaattorit: liuennut happi, rikkivety, vetyionien pitoisuus, biokemiallinen hapenkulutus 5 päivän ajan, nitriittityppi, nitraattityppi, ammoniumtyppi, kokonaistyppi, fosfaattifosfori, kokonaisfosfori, pii;

* Hydrometeorologisen järjestelmän elementit: veden suolaisuus, veden ja ilman lämpötila, virtausten ja tuulen nopeus ja suunta, läpinäkyvyys, veden väri.

Suoraan rannikon edustalla sijaitsevilla 1. luokan asemilla havaintoja tehdään vain supistetun ohjelman mukaan. Altaan avoimella puolella sijaitsevilla asemilla jääkauden aikana ne järjestetään kerran kaudessa täyden ohjelman mukaan.

2. luokan meriasemia (yksittäisiä asemia tai asemajärjestelmiä) käytetään määrittämään saastetasot ja niiden vaihtelusuuntaukset kaupungin saastuneimmilla alueilla, satamissa, meren rannikkovesissä ja suistoissa, lahdissa, lahdilla sekä teollisuuskompleksien, kaivostoiminnan, valuma-alueen, intensiivisen merenkulun sekä kulttuuri- ja kalatalouden kannalta tärkeiden alueiden paikoissa.

Johtopäätös.

Kaikentyyppisten jätteiden ja niiden kaatopaikkojen kysymykseen ei ehkä ole yhtä ratkaisua, mutta seuraavien ehdotusten pitäisi auttaa pelastamaan sekä maata että meriä tulevaisuudessa.

1. Ensinnäkin on määriteltävä, mikä valtameri on, erottamalla se sisämaan makeista vesistöistä ja satamista sekä matalista lahdista, ja kehitettävä ympäristön jokaista elementtiä vastaava lainsäädäntö. 2. Pitäisi tunnustaa virheelliseksi oletus, että kaikki, mikä joutuu valtamereen, voi olla vaarallista. Sen sijaan on pohdittava, mitkä aineet voivat aiheuttaa vahinkoa, ja pyrittävä välttämään niiden ylimäärän muodostumista valtameressä. 3. Kiellettävä tiukasti kaikkien keinotekoisten radioaktiivisten materiaalien, halogenoitujen hiilivetyjen (DDT ja polyklooratut bifenyylit) ja muiden synteettisten orgaanisten materiaalien upottaminen, jotka ovat myrkyllisiä ja joita vastaan ​​meren eliöillä ei ole luonnollista puolustuskykyä. 4. Veden laatustandardit (hyväksyttävän sekoituksen jälkeen) olisi asetettava vastaamaan kynnysarvoja, joiden ylittyessä meren elämä heikkenee. tässä tapauksessa on varmistettava vähintään kymmenen turvakerroin. 5. Kansainvälistä yhteistyötä olisi kehitettävä siihen suuntaan, että jätteiden tai öljyn purkaminen laivoista sekä painolastiveden purkaminen kielletään. 6. On tarpeen tunnistaa valtameren syvänmeren paikat, joissa virtaus on hidas, jonne tietyt jätteet voidaan upottaa aiheuttaen mahdollisimman vähän vahinkoa ympäristölle. 7. On olennaisen tärkeää, että jokainen jätehuoltolaitos tutkii, miten tietty saaste vaikuttaa viereisiin valtamerivesiin. 8. Kaikkea uutta tutkimusta saasteiden vaikutuksista valtamereen ja sen elämään olisi kannustettava. 9. On tarpeen ennakoida uusien epäpuhtauksien ilmaantumista, kun uusien kemiallisten yhdisteiden tuotanto kehittyy suuria määriä.

Jätteiden kierrätystä ja hävittämistä koskevien päätösten tekemiselle on kehitettävä järkevämpi perusta. Yksikään merentutkija ei halua vaarallisten jätteiden kerääntyvän työpaikalleen tai jätteen kerääntyvän maalle, jossa hän asuu. Koska jätteelle on kuitenkin löydettävä paikka joka tapauksessa, olisi parempi tehdä valinta kaikkien tekijöiden tietämyksen perusteella.

Luonnon ja erityisesti vesivarojen suojelu on vuosisadamme tehtävä, josta on tullut yhteiskunnallinen ongelma. Uudelleen ja uudelleen kuulemme vesiympäristöä uhkaavasta vaarasta, mutta toistaiseksi monet meistä pitävät sitä epämiellyttävänä, mutta väistämättömänä sivilisaation tuotteena ja uskovat, että meillä on vielä aikaa selviytyä kaikista esiin tulleista vaikeuksista. Ihmisen vaikutus vesiympäristöön on kuitenkin saavuttanut hälyttäviä mittasuhteita. Tilanteen perustavan parantamiseksi tarvitaan määrätietoisia ja harkittuja toimia. Vastuullinen ja tehokas vesiympäristöpolitiikka on mahdollista vain, jos keräämme luotettavaa tietoa ympäristön nykytilasta, perusteltua tietoa tärkeiden ympäristötekijöiden vuorovaikutuksesta, jos kehitämme uusia menetelmiä luonnolle aiheutuvien haittojen vähentämiseksi ja ehkäisemiseksi. tekijältä Man. Tämä kurssityö on omistettu nykyaikaisten, luotettavien ja erittäin tehokkaiden jätevedenkäsittelymenetelmien kehittämiseen, laskemiseen ja käyttöönottoon.

Kohtuullinen, ei-emotionaalinen lähestymistapa kysymykseen siitä, mitä materiaaleja voidaan upottaa valtamereen aiheuttamatta vakavaa vahinkoa sen elämälle, vaikuttaa sen vesien puhtauteen ja säästää julkisia varoja.

Bibliografia

1. Meritiede; Moskova; 1981

2. Meri itse ja meille”; Moskova; 1982

3. Meren biologia; R. Kerington; Leningrad; 1966

4. Ekologian risteyksessä; ; 1985

5. Ekologia, ympäristö ja ihminen; ; Moskova 1998.

6. Ympäristönsuojelu; ; Moskova "Korkeakoulu"; 1991

7. Ympäristönsuojelu; ; Leningrad Gidrometeoizdat”; 1991

8. Volotskov ja galvaanisen teollisuuden jäteveden käyttö. M.: Kemia, 1983.

9. Buchilo E. Peittaus- ja galvaanisten osastojen jätevedenkäsittely. Moskova: Energia, 1977.

10. Kostyuk koneenrakennusyritysten jätevedestä. L.: Kemia, 1990.

11. Jakovlev teollisuusjätevesi. Moskova: Stroyizdat, 1979.

12. Koganovsky ja jäteveden käyttö teollisuuden vesihuollossa. Moskova: Kemia, 1983.

13. Teollisuuden jäteveden käsittely. Ed. Kravets: Tekniikka, 1974.

þ Johdanto 1

þ Teollinen ja kemiallinen saastuminen 4

1.1 Öljy ja öljytuotteet 5

1.2 Orgaaniset yhdisteet 7

1.3 Epäorgaaniset yhdisteet 9

1.4 Torjunta-aineet 10

1.5 Synteettiset pinta-aktiiviset aineet 11

1.6 Yhdisteet, joilla on syöpää aiheuttavia ominaisuuksia 12

1.7 Raskasmetallit 12

1.8 Kotitalousjätteet 13

1.9 Lämpösaaste 14

1.10 Jätteiden upottaminen mereen (Dumping) 15

þ Maailman valtamerten vesien suojelu 17

2.1 Merien itsepuhdistuminen 17

2.2 Merien ja valtamerten suojelu, puhdistusmenetelmät 19

2.3 Maailman valtamerten suojelua koskeva lainsäädäntö 20

2.4 Menetelmät veden puhdistamiseksi öljystä 21

2.5 Meriveden koostumusta koskevat vaatimukset 22

2.6 Meren rannikkovesien suojelu 24

2.7 Vesien suojaaminen saastumiselta porauksen aikana

öljyn ja kaasun kaivot 26

2.8 Meren saastumisen valvonta 27

þ Johtopäätös 29

þ Bibliografia 31

Viime aikoina ihmiskunta on saastuttanut valtamerta siinä määrin, että vielä nykyäänkin on vaikea löytää Maailmanmerestä paikkoja, joissa ihmisen toiminnan jälkiä ei havaittaisi. Valtamerten vesien saastumiseen liittyvä ongelma on yksi tärkeimmistä ihmiskunnan ongelmista nykyään.

Vaarallisimmat saastetyypit: öljyn saastuminen ja öljytuotteet, radioaktiiviset aineet, teollisuuden ja kotitalouksien jätevedet ja lopuksi kemiallisten lannoitteiden (torjunta-aineiden) jätteet.

Valtamerten vesien saastuminen on viime vuosikymmeninä ottanut katastrofaaliset mittasuhteet. Tätä helpotti suurelta osin virheellinen laaja käsitys Maailman valtameren vesien rajattomista mahdollisuuksista itsepuhdistua. Monet ymmärsivät tämän tarkoittavan, että kaikki jätteet ja roskat missä tahansa määrässä valtameren vesissä joutuvat biologiseen käsittelyyn ilman haitallisia seurauksia itse vesien koostumukselle. Tämän seurauksena yksittäisistä meristä ja valtamerten osista on tullut Jacques Yves Cousteaun sanoin "luonnollisia jätevesikuoppia". Hän huomauttaa, että "merestä on tullut viemäri, johon virtaavat kaikki myrkytettyjen jokien kuljettamat saasteet, joita tuuli ja sade keräävät myrkytettyyn ilmakehämme; kaikki myrkyttäjien, kuten öljytankkereiden, päästämät epäpuhtaudet. Siksi ei pidä ihmetellä, jos elämä pikkuhiljaa poistuu tästä jätevesikuopasta.

Kaikista saastetyypeistä öljysaaste on suurin vaara valtamerille nykyään. Arvioiden mukaan 6–15 miljoonaa tonnia öljyä ja öljytuotteita päätyy Maailmanmereen vuosittain. Tässä on ensinnäkin syytä huomata öljyn menetykset, jotka liittyvät sen kuljettamiseen säiliöaluksilla. Tiedetään, että öljyn purkamisen jälkeen sen säiliöt täytetään osittain painolastivettä, jotta säiliöalukselle saadaan tarvittava vakaus. Viime aikoihin asti painolastiveden purkaminen öljyjäämien kanssa tehtiin useimmiten avomerellä. Vain harvat tankkerit on varustettu erityisillä painolastitankeilla, joita ei koskaan täytetä öljyllä, mutta jotka on suunniteltu erityisesti painolastivettä varten.

Yhdysvaltain kansallisen tiedeakatemian mukaan jopa 28 % tulevan öljyn kokonaismäärästä pääsee meriin tällä tavalla.

Toinen tapa on öljytuotteiden sisäänvirtaus ilmakehän saostumilla (loppujen lopuksi öljyn kevyet fraktiot merenpinnasta haihtuvat ja pääsevät ilmakehään). Yhdysvaltain tiedeakatemian mukaan noin 10 % öljyn kokonaismäärästä päätyy Maailman valtamereen tällä tavalla.

Lopuksi, jos lisätään (käytännöllisesti katsoen kirjanpitoon ei kuulu) rannikoilla ja satamissa sijaitsevien öljynjalostamoiden ja öljyvarastojen käsittelemätön jätevesi (Yhdysvalloissa mereen päätyy vuosittain yli 500 tuhatta tonnia öljytuotteita), niin se on helppoa. kuvitella, mikä uhkaava tilanne on luotu öljysaasteiden kanssa.

Teollisuus- ja kotitalousvesistä peräisin olevien jätevesien aiheuttama saastuminen on yksi valtamerten vesien valtavista saastetyypeistä. Lähes kaikki taloudellisesti kehittyneet maat ovat syyllisiä tämäntyyppiseen saastumiseen. Viime aikoihin asti suurimmalle osalle teollisuusyrityksistä joet ja meret olivat jätevesien poistopaikka. Valitettavasti jäteveden käsittely on pysynyt talouskehityksen ja väestönkasvun tahdissa vain harvoissa maissa. Erityisesti kemian-, massa- ja paperiteollisuus, tekstiili- ja metallurginen teollisuus ovat syyllisiä vakavaan vesien saastumiseen.

Vesivarastot ja kaivosvedet ovat voimakkaasti saastuneet äskettäin tehostetun uuden kivihiilen louhintamenetelmän – hydraulisen louhinnan – takia, jossa jäteveden mukana tehdään suuri määrä pieniä hiilen hiukkasia.

Haitallisia vaikutuksia ovat sellu- ja paperitehtaiden päästöt, joilla on tavallisesti sulfiitin, kloorin, kalkin ja muiden tuotteiden aputuotanto, joiden päästöt myös saastuttavat ja myrkyttävät merivesiä.

Lähes käsittelemätön jätevesi mistä tahansa teollisuudesta muodostaa uhan valtamerien vesille.

Myös kotitalousvesistä syntyvät jätteet, joihin kuuluvat elintarvikeyritysten jätevedet, kotitalouksien jätevedet, pesuaineet ja maatalousmaan jätevedet, lisäävät "osuutensa" merten saastumiseen.

Elintarviketeollisuuden jätteisiin kuuluvat voi-, juusto- ja sokeritehtaiden jätevedet.

Synteettisten pesuaineiden, niin sanottujen pesuaineiden, käyttö aiheuttaa suurta haittaa merivesille. Kaikissa teollisuusmaissa pesuaineiden tuotanto kasvaa voimakkaasti. Kaikki pesuaineet muodostavat yleensä vakaan vaahdon, kun veteen lisätään suhteellisen pieni määrä ainetta. Pesuaineet eivät menetä vaahtoamiskykyään edes käsittelylaitosten läpi kulkemisen jälkeen. Siksi säiliöt, joihin jätevesi tulee, on peitetty vaahtomuovilla. Pesuaineet ovat erittäin myrkyllisiä ja kestävät biohajoamisprosesseja, niitä on vaikea puhdistaa, ne eivät laskeudu eivätkä tuhoudu puhtaalla vedellä laimennettuna. Totta, viime vuosina Saksa ja sen jälkeen jotkut muut maat alkoivat tuottaa nopeasti hapettavia pesuaineita. Erityinen paikka on maatalousmaan valuma. Tämäntyyppinen merien ja valtamerten myrkytys liittyy ensisijaisesti torjunta-aineiden käyttöön - kemikaaleihin, joita käytetään tuhoamaan hyönteisiä, pieniä jyrsijöitä ja muita tuholaisia.

Torjunta-aineista klooriorgaaniset torjunta-aineet, pääasiassa DDT, ovat erityisen vaarallisia merivesistöille. Lisäksi torjunta-aineet pääsevät meriympäristöön kahdella tavalla, sekä maatalousalueiden jätevesien mukana että ilmakehästä. Jopa 50 % maatalousalueilla ruiskutetuista torjunta-aineista ei koskaan pääse kasveihin, joita ne on tarkoitettu suojelemaan, ja ne puhalletaan ilmakehään. DDT:tä on löydetty pölyhiukkasista alueilla, jotka ovat kaukana torjunta-aineiden ruiskutusalueista. Sade kuljettaa torjunta-aineita ilmakehästä meriympäristöön. DDT:tä löytyy Etelämantereen pingviinien ja jääkarhujen kudoksista arktisella alueella, kaukana alueista, joilla haitallisia hyönteisiä tuhotaan. Etelämantereen lumipeiteanalyysi osoitti, että noin 2 300 tonnia torjunta-aineita on asettunut tämän mantereen pinnalle, joka on hyvin kaukana kehittyneistä maista. On syytä huomata vielä yksi negatiivinen ominaisuus monissa torjunta-aineissa, mukaan lukien DDT. Öljy ja öljytuotteet imevät ne aktiivisesti. Öljylaikat ja polttoöljypankat imevät itseensä DDT:tä ja kloorattuja hiilivetyjä, jotka eivät liukene veteen eivätkä laskeudu pohjalle, jolloin niiden pitoisuus nousee korkeammaksi kuin alkuperäisessä ruiskutusliuoksessa. Tämän seurauksena yhdentyyppinen meriveden saastuminen tehostaa toisen toimintaa. Torjunta-aineiden myrkyllisyys lisääntyy meriveden korkeammissa lämpötiloissa.

Myös runsaasti fosforia ja typpeä sisältävien mineraalilannoitteiden, ns. fosfaattien ja nitraattien, käyttö vaikuttaa usein haitallisesti meriveteen.

Kun typpilannoitteen määrä on liian suuri, typpi yhdistyy käyvän orgaanisen aineen kanssa muodostaen nitraatteja, jotka tappavat jokien ja meren elämää. Siksi esimerkiksi Japanin hallitus kielsi typpilannoitteiden käytön riisipelloilla.

Raskasmetallit, kuten elohopea ja kadmium, jotka ovat erittäin yleisiä teollisuusjätteiden joukossa, muodostavat suuren uhan meren eläimistölle ja ihmisten terveydelle. On todettu, että lähes 50 % maailman elohopeatuotannosta, joka on noin 5 tuhatta tonnia, päätyy eri tavoin Maailmanmereen. Varsinkin paljon sitä päätyy merivesiin teollisuuden jätevesien mukana. Esimerkiksi useiden maiden massa- ja paperiteollisuuden yritysten päästöistä johtuen.

Länsi-Euroopassa muutama vuosi sitten elohopeaa löydettiin kaloista ja merilintuista Skandinavian rannikon edustalla.

Maailman valtameren vesien saastumisaste on korkea myös massakulutusvälineillä (muovipullot, tölkit, oluttölkit jne.).

On arvioitu, että pelkästään Pohjois-Tyynenmeren alueella kelluu noin 35 miljoonaa tyhjää muovipulloa. Italian ja Ranskan Välimeren rannikolla vuosittain vierailevat 90 miljoonaa turistia ovat jättäneet meriveteen tonnia muovimukkeja, pulloja, lautasia ja muita arkipäivän esineitä.

Jokiin ja meriin johdettavien teollisuuden jätevesien määrä kaikkialla maailmassa jatkaa tasaista kasvuaan teollisuuden kasvun myötä. Jätevesien käsittelyn tilanne on edelleen erittäin epätyydyttävä.

Skorodumova O.A.

Johdanto.

Planeettamme voisi hyvin kutsua Oseaniaksi, koska veden pinta-ala on 2,5 kertaa maa-ala. Merivedet peittävät lähes 3/4 maapallon pinnasta noin 4000 metrin paksuisella kerroksella, joka muodostaa 97 % hydrosfääristä, kun taas maavedet sisältävät vain 1 % ja vain 2 % on sitoutunut jäätikköihin. Valtamerillä, jotka ovat maapallon kaikkien merien ja valtamerten kokonaisuus, on valtava vaikutus planeetan elämään. Valtava massa valtamerivettä muodostaa planeetan ilmaston, toimii sateen lähteenä. Yli puolet hapesta tulee siitä, ja se säätelee myös ilmakehän hiilidioksidipitoisuutta, koska se pystyy imemään sen ylimäärän. Maailmanmeren pohjalle kerääntyy ja muuttuu valtava massa mineraali- ja orgaanisia aineita, joten valtamerissä ja merissä tapahtuvat geologiset ja geokemialliset prosessit vaikuttavat erittäin voimakkaasti koko maankuoreen. Valtamerestä tuli elämän kehto maan päällä; nyt se on koti noin neljälle viidesosalle kaikista planeetan elävistä olennoista.

Avaruudesta otettujen valokuvien perusteella nimi "Ocean" sopisi paremmin planeetallemme. Edellä on jo sanottu, että 70,8% koko maapallon pinnasta on veden peitossa. Kuten tiedät, maapallolla on 3 päävaltamerta - Tyynimeri, Atlantin valtameri ja Intian valtameri, mutta myös Etelämanner- ja Arktiset vedet katsotaan valtameriksi. Lisäksi Tyynimeri on suurempi kuin kaikki maanosat yhteensä. Nämä 5 valtamerta eivät ole eristettyjä vesialtaita, vaan yksittäinen valtameren massiivi, jolla on ehdolliset rajat. Venäläinen maantieteilijä ja valtameritutkija Juri Mihailovich Shakalsky kutsui koko Maan jatkuvaa kuorta - Maailmanvaltamereksi. Tämä on nykyaikainen määritelmä. Mutta sen lisäksi, että kerran kaikki maanosat nousivat vedestä, tuona maantieteellisenä aikakautena, jolloin kaikki mantereet olivat jo periaatteessa muodostuneet ja niillä oli lähellä nykyaikaisia ​​ääriviivoja, Maailmanmeri otti haltuunsa melkein koko maan pinnan. Se oli maailmanlaajuinen tulva. Todisteet sen aitoudesta eivät ole vain geologisia ja raamatullisia. Kirjalliset lähteet ovat tulleet meille - sumerilaiset taulut, muistiinpanot muinaisen Egyptin pappien asiakirjoista. Koko maapallon pinta, lukuun ottamatta joitakin vuorenhuippuja, oli veden peitossa. Manner-Euroopan osassa vesipeite saavutti kaksi metriä ja nykyaikaisen Kiinan alueella - noin 70 - 80 cm.

valtamerten luonnonvaroja.

Meidän aikanamme, ”globaalien ongelmien aikakaudella”, Maailmanmerellä on yhä tärkeämpi rooli ihmiskunnan elämässä. Koska valtameri on valtava mineraali-, energia-, kasvi- ja eläinrikkaudet, joita rationaalisella kulutuksellaan ja keinotekoisella lisääntymisellään voidaan pitää käytännössä ehtymättömänä, valtameri pystyy ratkaisemaan yhden kiireellisimmistä ongelmista: tarpeen tarjota nopeasti kasvava väestöstä ruokaa ja raaka-aineita kehittyvää teollisuutta varten, energiakriisin vaara, makean veden puute.

Maailman valtameren tärkein luonnonvara on merivesi. Se sisältää 75 kemiallista alkuainetta, joista tärkeimpiä ovat uraani, kalium, bromi, magnesium. Ja vaikka meriveden päätuote on edelleen ruokasuola - 33% maailman tuotannosta, magnesiumia ja bromia louhitaan jo, menetelmät useiden metallien, muun muassa kuparin ja hopean, saamiseksi on patentoitu pitkään. , jonka varaukset kuluvat tasaisesti loppuun, kun valtameren tavoin niiden vesissä on jopa puoli miljardia tonnia. Ydinenergian kehityksen yhteydessä uraanin ja deuteriumin louhinnalle Maailman valtameren vesistä on hyvät mahdollisuudet, varsinkin kun maapallon uraanimalmivarat vähenevät ja valtameressä on 10 miljardia tonnia se, deuterium on käytännössä ehtymätön - jokaista 5000 tavallisen vedyn atomia kohti on yksi raskas atomi. Kemiallisten alkuaineiden eristämisen lisäksi merivettä voidaan käyttää ihmisille välttämättömän makean veden saamiseksi. Monia kaupallisia suolanpoistomenetelmiä on nyt saatavilla: kemiallisia reaktioita käytetään poistamaan epäpuhtaudet vedestä; suolavesi johdetaan erityisten suodattimien läpi; lopuksi suoritetaan tavallinen keittäminen. Mutta suolanpoisto ei ole ainoa tapa saada juomakelpoista vettä. On olemassa pohjalähteitä, jotka löytyvät yhä enemmän mannerjalustalta, toisin sanoen mannerjalustan alueilta, jotka sijaitsevat maan rantojen vieressä ja joilla on sama geologinen rakenne kuin sillä. Yksi näistä lähteistä, joka sijaitsee Ranskan rannikolla - Normandiassa, antaa niin paljon vettä, että sitä kutsutaan maanalaiseksi joeksi.

Maailman valtameren mineraalivaroja edustaa paitsi merivesi, myös se, mikä on "veden alla". Meren suolistossa, sen pohjassa on runsaasti mineraaliesiintymiä. Mannerjalustalla on rannikkosijoituksia - kultaa, platinaa; on myös jalokiviä - rubiineja, timantteja, safiireja, smaragdeja. Esimerkiksi lähellä Namibiaa timanttisoaa on louhittu veden alla vuodesta 1962. Meren hyllyllä ja osittain myös mannerrinteellä on suuria lannoitteina käytettäviä fosforiittiesiintymiä, ja niitä riittää vielä muutaman sadan vuoden ajan. Maailmanmeren mielenkiintoisin mineraaliraaka-aine on kuuluisat ferromangaanikyhmyt, jotka peittävät laajoja vedenalaisia ​​tasankoja. Betonit ovat eräänlainen metallien "cocktail": niihin kuuluu kupari, koboltti, nikkeli, titaani, vanadiini, mutta tietysti ennen kaikkea rauta ja mangaani. Niiden sijainnit ovat hyvin tiedossa, mutta teollisen kehityksen tulokset ovat vielä hyvin vaatimattomia. Mutta valtameren öljyn ja kaasun etsintä ja tuotanto rannikkohyllyllä on täydessä vauhdissa, offshore-tuotannon osuus lähestyy 1/3:a näiden energiankantajien maailman tuotannosta. Erityisen suuressa mittakaavassa esiintymiä kehitetään Persiassa, Venezuelassa, Meksikonlahdella ja Pohjanmerellä; öljynporauslautat ulottuivat Kalifornian rannikolla, Indonesiassa, Välimerellä ja Kaspianmerellä. Meksikonlahti on kuuluisa myös öljyn etsinnässä löydetystä rikkiesiintymästä, joka sulatetaan pohjasta tulistetun veden avulla. Toinen, vielä koskematon valtameren ruokakomero ovat syvät rakot, joihin muodostuu uusi pohja. Joten esimerkiksi kuumat (yli 60 astetta) ja raskaat Punaisenmeren suolavedet sisältävät valtavia varantoja hopeaa, tinaa, kuparia, rautaa ja muita metalleja. Materiaalien louhinta matalassa vedessä on yhä tärkeämpää. Esimerkiksi Japanin ympärillä vedenalaista rautaa sisältävää hiekkaa imetään ulos putkien kautta, maa ottaa noin 20 % hiilestä merikaivoksista – kiviesiintymien päälle rakennetaan keinotekoinen saari ja kairataan kuilu, joka paljastaa hiilisaumat.

Monet maailman valtamerellä tapahtuvat luonnolliset prosessit - liike, vesien lämpötilajärjestelmä - ovat ehtymättömiä energiavaroja. Esimerkiksi valtameren vuorovesienergian kokonaistehoksi on arvioitu 1-6 miljardia kWh. Tätä lasku- ja virtausominaisuutta käytettiin Ranskassa keskiajalla: 1100-luvulla rakennettiin myllyjä, joiden pyörät niitä ajoi hyökyaalto. Nykyään Ranskassa on nykyaikaisia ​​voimalaitoksia, jotka käyttävät samaa toimintaperiaatetta: turbiinien pyöriminen nousuveden aikana tapahtuu yhteen suuntaan ja laskuveden aikaan toiseen suuntaan. Maailman valtameren tärkein rikkaus on sen biologiset resurssit (kalat, eläinlajit ja kasviplankton ja muut). Meren biomassassa on 150 tuhatta eläinlajia ja 10 tuhatta levää, ja sen kokonaismääräksi arvioidaan 35 miljardia tonnia, mikä saattaa hyvinkin riittää ruokkimaan 30 miljardia! ihmisen. Pyytää vuosittain 85-90 miljoonaa tonnia kalaa, se muodostaa 85% käytetyistä meren tuotteista, äyriäisistä, levistä, ihmiskunta huolehtii noin 20% tarpeestaan ​​eläinperäisten proteiinien osalta. Meren elävä maailma on valtava ruokaresurssi, joka voi olla ehtymätön oikein ja huolellisesti käytettynä. Kalasaalis saa olla enintään 150-180 miljoonaa tonnia vuodessa: tämän rajan ylittäminen on erittäin vaarallista, koska seurauksena on korjaamattomia menetyksiä. Monet kalalajikkeet, valaat ja hylje-jalkaiset ovat lähes kadonneet valtamerivesistä kohtuuttoman metsästyksen vuoksi, eikä tiedetä, palautuuko niiden kanta koskaan. Mutta maapallon väestö kasvaa nopeasti ja tarvitsee yhä enemmän merituotteita. On olemassa useita tapoja lisätä sen tuottavuutta. Ensimmäinen on poistaa valtamerestä paitsi kaloja, myös eläinplanktonia, josta osa - Etelämantereen krilli - on jo syöty. On mahdollista ilman vahinkoa valtamerelle saada sitä paljon suurempia määriä kuin kaikki tällä hetkellä pyydetyt kalat. Toinen tapa on käyttää avomeren biologisia resursseja. Meren biologinen tuottavuus on erityisen suuri syvien vesien nousun alueella. Yksi näistä Perun rannikon edustalla sijaitsevista upeista tuottaa 15 prosenttia maailman kalantuotannosta, vaikka sen pinta-ala on enintään kaksi sadasosaa koko maailman valtameren pinnasta. Lopuksi kolmas tapa on elävien organismien kulttuurinen lisääntyminen pääasiassa rannikkoalueilla. Kaikkia näitä kolmea menetelmää on testattu menestyksekkäästi monissa maailman maissa, mutta paikallisesti näin ollen määrällisesti haitallinen kalasaalis jatkuu. 1900-luvun lopulla Norjan, Beringin, Okhotskin ja Japaninmeren vesialueita pidettiin tuottavimpina vesialueina.

Meri, joka on monimuotoisimpien luonnonvarojen ruokakomero, on myös ilmainen ja kätevä tie, joka yhdistää kaukaisia ​​maanosia ja saaria. Meriliikenne muodostaa lähes 80 % maiden välisistä kuljetuksista palvellen kasvavaa globaalia tuotantoa ja vaihtoa. Valtameret voivat toimia jätteen kierrättäjinä. Vesiensä kemiallisten ja fysikaalisten vaikutusten sekä elävien organismien biologisen vaikutuksen ansiosta se hajottaa ja puhdistaa suurimman osan siihen tulevasta jätteestä ylläpitäen maapallon ekosysteemien suhteellista tasapainoa. 3000 vuoden ajan luonnon veden kierron seurauksena kaikki valtamerten vesi uusiutuu.

Valtamerten saastuminen.

Öljy ja öljytuotteet

Öljy on viskoosi öljyinen neste, joka on väriltään tummanruskea ja jolla on alhainen fluoresenssi. Öljy koostuu pääasiassa tyydyttyneistä alifaattisista ja hydroaromaattisista hiilivedyistä. Öljyn pääkomponentit - hiilivedyt (jopa 98%) - on jaettu 4 luokkaan:

a) Parafiinit (alkeenit). (jopa 90% kokonaiskoostumuksesta) - vakaat aineet, joiden molekyylit ilmaistaan ​​suoralla ja haarautuneella hiiliatomiketjulla. Kevyillä parafiineilla on suurin haihtuvuus ja vesiliukoisuus.

b). Sykloparafiinit. (30 - 60 % kokonaiskoostumuksesta) tyydyttyneet sykliset yhdisteet, joissa on 5-6 hiiliatomia renkaassa. Syklopentaanin ja sykloheksaanin lisäksi öljystä löytyy tämän ryhmän bisyklisiä ja polysyklisiä yhdisteitä. Nämä yhdisteet ovat erittäin stabiileja ja vaikeasti biohajoavia.

c) Aromaattiset hiilivedyt. (20 - 40% kokonaiskoostumuksesta) - tyydyttymättömät sykliset bentseenisarjan yhdisteet, jotka sisältävät 6 hiiliatomia renkaassa vähemmän kuin sykloparafiinit. Öljy sisältää haihtuvia yhdisteitä, joiden molekyyli on yhden renkaan muodossa (bentseeni, tolueeni, ksyleeni), sitten bisyklinen (naftaleeni), polysyklinen (pyroni).

G). Olefiinit (alkeenit). (jopa 10 % kokonaiskoostumuksesta) - tyydyttymättömät ei-sykliset yhdisteet, joissa on yksi tai kaksi vetyatomia jokaisessa hiiliatomissa molekyylissä, jolla on suora tai haarautunut ketju.

Öljy ja öljytuotteet ovat yleisimpiä saasteaineita valtamerissä. 1980-luvun alkuun mennessä valtameriin joutui vuosittain noin 16 miljoonaa tonnia öljyä, mikä vastasi 0,23 prosenttia maailman tuotannosta. Suurimmat öljyhäviöt liittyvät sen kuljetuksiin tuotantoalueilta. Hätätilanteet, pesu- ja painolastiveden purkaminen säiliöalusten yli laidan - kaikki tämä johtaa pysyviin saastekenttien esiintymiseen merireiteillä. Vuosina 1962-79 noin 2 miljoonaa tonnia öljyä pääsi meriympäristöön onnettomuuksien seurauksena. Viimeisten 30 vuoden aikana, vuodesta 1964 lähtien, Maailman valtamereen on porattu noin 2 000 kaivoa, joista 1 000 ja 350 teollisuuskaivoa on varustettu pelkästään Pohjanmerellä. Pienistä vuodoista johtuen öljyä häviää 0,1 miljoonaa tonnia vuodessa. Suuria öljymassoja tulee meriin jokia pitkin kotimaisten ja myrskyviemäreiden kautta. Tästä lähteestä peräisin olevan saastumisen määrä on 2,0 miljoonaa tonnia vuodessa. Teollisuuden jätevesien mukana tulee vuosittain 0,5 miljoonaa tonnia öljyä. Meriympäristöön joutuessaan öljy leviää ensin kalvon muodossa muodostaen eripaksuisia kerroksia.

Öljykalvo muuttaa spektrin koostumusta ja valon tunkeutumisen voimakkuutta veteen. Raakaöljyn ohuiden kalvojen valonläpäisy on 11-10% (280nm), 60-70% (400nm). Kalvo, jonka paksuus on 30-40 mikronia, absorboi infrapunasäteilyn kokonaan. Veteen sekoitettuna öljy muodostaa kahden tyyppisen emulsion: suora öljy vedessä ja käänteinen vesi öljyssä. Suorat emulsiot, jotka koostuvat öljypisaroista, joiden halkaisija on enintään 0,5 μm, ovat vähemmän stabiileja ja ovat tyypillisiä pinta-aktiivisia aineita sisältäville öljyille. Kun haihtuvat jakeet poistetaan, öljy muodostaa viskooseja käänteisemulsioita, jotka voivat jäädä pintaan, kulkeutua virran mukana, huuhtoutua rantaan ja laskeutua pohjalle.

Torjunta-aineet

Torjunta-aineet ovat joukko ihmisen valmistamia aineita, joita käytetään tuholaisten ja kasvitautien torjuntaan. Torjunta-aineet jaetaan seuraaviin ryhmiin:

Hyönteismyrkyt haitallisten hyönteisten torjuntaan,

Fungisidit ja bakterisidit - bakteerikasvien sairauksien torjuntaan,

Rikkakasvien torjunta-aineet.

On todettu, että tuholaisia ​​tuhoavat torjunta-aineet vahingoittavat monia hyödyllisiä organismeja ja heikentävät biokenoosien terveyttä. Maataloudessa on jo pitkään ollut ongelmana siirtyminen kemiallisista (saastuttavista) biologisiin (ympäristöystävällisiin) tuholaistorjuntamenetelmiin. Tällä hetkellä maailmanmarkkinoille tulee yli 5 miljoonaa tonnia torjunta-aineita. Noin 1,5 miljoonaa tonnia näitä aineita on jo päässyt maa- ja meriekosysteemeihin tuhkan ja veden mukana. Torjunta-aineiden teolliseen tuotantoon liittyy suuri määrä jätevettä saastuttavia sivutuotteita. Vesiympäristössä hyönteismyrkkyjen, sienitautien ja rikkakasvien torjunta-aineiden edustajat ovat yleisempiä kuin muut. Syntetisoidut hyönteismyrkyt jaetaan kolmeen pääryhmään: organokloori, organofosfori ja karbonaatit.

Orgaanisia kloorihyönteismyrkkyjä saadaan klooraamalla aromaattisia ja heterosyklisiä nestemäisiä hiilivetyjä. Näitä ovat DDT ja sen johdannaiset, joiden molekyyleissä alifaattisten ja aromaattisten ryhmien stabiilisuus lisääntyy yhteisessä läsnäolossa, erilaiset klooratut klooridieenijohdannaiset (eldriini). Näiden aineiden puoliintumisaika on jopa useita vuosikymmeniä, ja ne kestävät hyvin biologista hajoamista. Vesiympäristössä esiintyy usein polykloorattuja bifenyylejä - DDT:n johdannaisia ​​ilman alifaattista osaa, joita on 210 homologia ja isomeeriä. Viimeisten 40 vuoden aikana yli 1,2 miljoonaa tonnia polykloorattuja bifenyylejä on käytetty muovien, väriaineiden, muuntajien ja kondensaattoreiden valmistukseen. Polyklooratut bifenyylit (PCB:t) päätyvät ympäristöön teollisuuden jätevesipäästöjen ja kaatopaikoilla tapahtuvan kiinteän jätteen polton seurauksena. Jälkimmäinen lähde kuljettaa PBC-yhdisteitä ilmakehään, josta ne putoavat ilmakehän sateen mukana kaikilla maapallon alueilla. Siten Etelämantereella otetuissa luminäytteissä PBC-pitoisuus oli 0,03 - 1,2 kg. /l.

Synteettiset pinta-aktiiviset aineet

Pesuaineet (pinta-aktiiviset aineet) kuuluvat laajaan ryhmään, joka alentaa veden pintajännitystä. Ne ovat osa synteettisiä pesuaineita (SMC), joita käytetään laajalti jokapäiväisessä elämässä ja teollisuudessa. Pinta-aktiiviset aineet pääsevät yhdessä jäteveden kanssa mantereeseen ja meriympäristöön. SMS sisältää natriumpolyfosfaatteja, joihin pesuaineet liuotetaan, sekä useita muita vesieliöille myrkyllisiä ainesosia: aromiaineita, valkaisuaineita (persulfaatteja, perboraatteja), soodaa, karboksimetyyliselluloosaa, natriumsilikaatteja. Pinta-aktiivisten aineiden molekyylien hydrofiilisen osan luonteesta ja rakenteesta riippuen ne jaetaan anionisiin, kationisiin, amfoteerisiin ja ei-ionisiin. Jälkimmäiset eivät muodosta ioneja vedessä. Pinta-aktiivisista aineista yleisimpiä ovat anioniset aineet. Niiden osuus kaikista maailmassa tuotetuista pinta-aktiivisista aineista on yli 50 %. Pinta-aktiivisten aineiden esiintyminen teollisuuden jätevesissä liittyy niiden käyttöön sellaisissa prosesseissa kuin malmien vaahdotusrikastus, kemianteknologian tuotteiden erotus, polymeerien tuotanto, öljy- ja kaasukaivojen porausolosuhteiden parantaminen sekä laitteiden korroosiontorjunta. Maataloudessa pinta-aktiivisia aineita käytetään osana torjunta-aineita.

Yhdisteet, joilla on syöpää aiheuttavia ominaisuuksia

Karsinogeeniset aineet ovat kemiallisesti homogeenisia yhdisteitä, jotka osoittavat muuntavaa aktiivisuutta ja kykyä aiheuttaa syöpää aiheuttavia, teratogeenisiä (alkion kehitysprosessien rikkominen) tai mutageenisia muutoksia organismeissa. Altistusolosuhteista riippuen ne voivat johtaa kasvun hidastumiseen, ikääntymisen kiihtymiseen, yksilön kehityksen häiriintymiseen ja muutoksiin organismien geenipoolissa. Syöpää aiheuttavia aineita ovat mm. klooratut alifaattiset hiilivedyt, vinyylikloridi ja erityisesti polysykliset aromaattiset hiilivedyt (PAH). PAH-yhdisteiden enimmäismäärä Maailman valtameren nykyisissä sedimenteissä (yli 100 µg/km kuiva-ainemassasta) löydettiin tektonisesti aktiivisilta vyöhykkeiltä, ​​jotka ovat alttiina syvälle lämpövaikutukselle. PAH-yhdisteiden pääasialliset ihmisen aiheuttamat lähteet ympäristössä ovat orgaanisten aineiden pyrolyysi erilaisten materiaalien, puun ja polttoaineiden palamisen aikana.

Raskasmetallit

Raskasmetallit (elohopea, lyijy, kadmium, sinkki, kupari, arseeni) ovat yleisimpiä ja erittäin myrkyllisiä saasteita. Niitä käytetään laajasti erilaisissa teollisissa tuotannossa, joten käsittelytoimenpiteistä huolimatta raskasmetalliyhdisteiden pitoisuus teollisuusjätevesissä on melko korkea. Suuret massat näitä yhdisteitä joutuvat valtamereen ilmakehän kautta. Elohopea, lyijy ja kadmium ovat vaarallisimpia meren biokenoosille. Elohopea kulkeutuu valtamereen mantereen valuman mukana ja ilmakehän läpi. Sedimentti- ja magmakivien rapautuessa vapautuu vuosittain 3,5 tuhatta tonnia elohopeaa. Ilmakehän pölyn koostumus sisältää noin 121 tuhatta. tonnia elohopeaa, ja merkittävä osa on antropogeenistä alkuperää. Noin puolet tämän metallin vuosittaisesta teollisesta tuotannosta (910 tuhatta tonnia / vuosi) päätyy eri tavoin valtameriin. Teollisuusvesien saastuttamilla alueilla elohopean pitoisuus liuoksessa ja suspensiossa kasvaa huomattavasti. Samaan aikaan jotkut bakteerit muuttavat klorideja erittäin myrkylliseksi metyylielohopeaksi. Meren antimien saastuminen on toistuvasti johtanut rannikkoväestön elohopeamyrkytykseen. Vuoteen 1977 mennessä Minomata-taudin uhreja oli 2 800. Se johtui vinyylikloridia ja asetaldehydiä valmistavien tehtaiden jätetuotteista, joissa käytettiin elohopeakloridia katalysaattorina. Riittämättömästi käsiteltyä jätevettä yrityksistä tuli Minamata-lahteen. Siat ovat tyypillinen hivenaine, jota esiintyy kaikissa ympäristön osissa: kivissä, maaperässä, luonnonvesissä, ilmakehässä ja elävissä organismeissa. Lopuksi siat leviävät aktiivisesti ympäristöön ihmisen toiminnan aikana. Nämä ovat päästöjä teollisuuden ja kotitalouksien jätevesistä, teollisuusyritysten savusta ja pölystä sekä polttomoottoreiden pakokaasuista. Lyijyn muuttovirta mantereelta valtamereen ei kulje vain jokien valumien mukana, vaan myös ilmakehän läpi.

Mannerpölyllä valtameri saa (20-30) * 10 ^ 3 tonnia lyijyä vuodessa.

Jätteiden upottaminen mereen hävittämistä varten

Monet maat, joilla on pääsy merelle, hautaavat mereen erilaisia ​​materiaaleja ja aineita, erityisesti ruoppauksen yhteydessä louhittua maaperää, porauskuonaa, teollisuusjätteitä, rakennusjätteitä, kiinteää jätettä, räjähteitä ja kemikaaleja sekä radioaktiivista jätettä. Hautausten määrä oli noin 10 % maailman valtamereen joutuneiden saasteiden kokonaismassasta. Mereen upotuksen perusta on meriympäristön kyky käsitellä suuria määriä orgaanisia ja epäorgaanisia aineita ilman, että vesi vahingoittuu. Tämä kyky ei kuitenkaan ole rajaton. Siksi polkumyyntiä pidetään pakkotoimenpiteenä, tilapäisenä kunnianosoituksena yhteiskunnan teknologian epätäydellisyydelle. Teollisuuskuonat sisältävät erilaisia ​​orgaanisia aineita ja raskasmetalliyhdisteitä. Kotitalousjätteet sisältävät keskimäärin (kuiva-aineen painosta) 32-40 % orgaanista ainesta; 0,56 % typpeä; 0,44 % fosforia; 0,155 % sinkkiä; 0,085 % lyijyä; 0,001 % elohopeaa; 0,001 % kadmiumia. Purkamisen aikana, kun materiaali kulkee vesipatsaan läpi, osa epäpuhtauksista liukenee, mikä muuttaa veden laatua, toinen sorboituu suspendoituneisiin hiukkasiin ja menee pohjasedimentteihin. Samalla veden sameus lisääntyy. Orgaanisten aineiden läsnäolo johtaa puhtaasti hapen nopeaan kulumiseen vedessä, ei kaustisesti sen täydelliseen häviämiseen, suspensioiden liukenemiseen, metallien kerääntymiseen liuenneessa muodossa ja rikkivedyn ilmaantumiseen. Suuren määrän orgaanista ainetta läsnäolo luo maaperään vakaan pelkistävän ympäristön, jossa ilmaantuu erityinen interstitiaalinen vesi, joka sisältää rikkivetyä, ammoniakkia ja metalli-ioneja. Pohjaeliöihin yms. vapautuvat materiaalit vaikuttavat vaihtelevasti.Pintakalvojen muodostuessa, jotka sisältävät maaöljyhiilivetyjä ja pinta-aktiivisia aineita, kaasunvaihto häiriintyy ilma-vesi-rajapinnassa. Liuokseen pääsevät epäpuhtaudet voivat kerääntyä hydrobionttien kudoksiin ja elimiin ja vaikuttaa niihin myrkyllisesti. Kaatomateriaalien kaatuminen pohjaan ja tietyn veden pitkittynyt lisääntynyt sameus johtaa inaktiivisten pohjaeliöstömuotojen kuolemaan tukehtumisesta. Eloonjääneiden kalojen, nilviäisten ja äyriäisten kasvunopeus hidastuu ruokinta- ja hengitysolosuhteiden heikkenemisen vuoksi. Tietyn yhteisön lajikoostumus muuttuu usein. Mereen joutuvien jätepäästöjen hallintajärjestelmää organisoitaessa ratkaisevaa on kaatoalueiden määrittäminen, meriveden ja pohjasedimenttien pilaantumisen dynamiikan määrittäminen. Mahdollisten mereen johtavien päästömäärien tunnistamiseksi on tarpeen suorittaa laskelmat kaikista materiaalipäästöjen koostumuksessa olevista saasteista.

lämpösaaste

Altaiden ja rannikkomerialueiden pinnan lämpösaasteet johtuvat lämmitetyn jäteveden päästöistä voimalaitoksista ja osasta teollisuustuotannosta. Kuumennetun veden purkaminen aiheuttaa monissa tapauksissa veden lämpötilan nousun altaissa 6-8 celsiusastetta. Rannikkoalueiden lämmitettyjen vesipisteiden pinta-ala voi olla 30 neliömetriä. km. Vakaampi lämpötilakerrostus estää veden vaihdon pinta- ja pohjakerroksen välillä. Hapen liukoisuus laskee ja sen kulutus kasvaa, koska lämpötilan noustessa orgaanista ainetta hajottavien aerobisten bakteerien aktiivisuus lisääntyy. Kasviplanktonin ja koko leväflooran lajien monimuotoisuus lisääntyy. Aineiston yleistyksen perusteella voidaan päätellä, että antropogeenisten vaikutusten vaikutukset vesiympäristöön ilmenevät yksilö- ja populaatio-biokenoottisella tasolla ja saasteiden pitkäaikainen vaikutus johtaa ekosysteemin yksinkertaistamiseen.

Merien ja valtamerien suojelu

Vuosisadamme vakavin merien ja valtamerten ongelma on öljyn saastuminen, jonka seuraukset ovat haitallisia koko maapallon elämälle. Siksi Lontoossa vuonna 1954 pidettiin kansainvälinen konferenssi, jossa suunniteltiin yhteisiä toimia meriympäristön suojelemiseksi öljysaasteelta. Se hyväksyi yleissopimuksen, jossa määritellään valtioiden velvoitteet tällä alalla. Myöhemmin, vuonna 1958, Genevessä hyväksyttiin vielä neljä asiakirjaa: aavalla merellä, aluemerellä ja vierekkäisillä vyöhykkeillä, mannerjalustalla, kalastuksesta ja meren elollisten luonnonvarojen suojelusta. Nämä yleissopimukset ovat laillisesti vahvistaneet merioikeuden periaatteet ja normit. Ne velvoittivat jokaisen maan kehittämään ja panemaan täytäntöön lakeja, jotka kieltävät meriympäristön saastuttamisen öljyllä, radiojätteellä ja muilla haitallisilla aineilla. Lontoossa vuonna 1973 pidetyssä konferenssissa hyväksyttiin alusten aiheuttaman pilaantumisen ehkäisemistä koskevat asiakirjat. Hyväksytyn yleissopimuksen mukaan jokaisella aluksella on oltava todistus - todiste siitä, että runko, mekanismit ja muut varusteet ovat hyvässä kunnossa eivätkä aiheuta vahinkoa merelle. Sertifikaattien noudattaminen tarkistetaan tarkastuksella satamaan tullessa.

Öljyisten vesien tyhjennys säiliöaluksista on kielletty, kaikki päästöt niistä on pumpattava vain maalla sijaitseviin vastaanottopisteisiin. Laivojen jätevesien, myös kotitalouksien jätevesien, käsittelyä ja desinfiointia varten on luotu sähkökemiallisia laitoksia. Venäjän tiedeakatemian valtameren instituutti on kehittänyt emulsiomenetelmän meritankkerien puhdistamiseen, joka sulkee kokonaan pois öljyn pääsyn vesialueelle. Se koostuu useiden pinta-aktiivisten aineiden (ML-valmisteen) lisäämisestä pesuveteen, mikä mahdollistaa puhdistuksen itse laivassa ilman, että saastuneen veden tai öljyjäännösten purkaminen on mahdollista, joka voidaan myöhemmin regeneroida myöhempää käyttöä varten. Jokaisesta säiliöaluksesta on mahdollista pestä jopa 300 tonnia öljyä Öljysäiliöalusten suunnittelua parannetaan öljyvuotojen estämiseksi. Monissa nykyaikaisissa tankkereissa on kaksoispohja. Jos yksi niistä on vaurioitunut, öljy ei vuoda ulos, se viivästyy toisen kuoren takia.

Aluksen päällikkö on velvollinen kirjaamaan erityisiin lokeihin tiedot kaikista öljyllä ja öljytuotteilla tapahtuneista lastitoimista sekä merkitsemään saastuneen jäteveden toimituspaikan ja -ajan tai aluksesta purkamisen. Vesialueiden järjestelmälliseen puhdistamiseen vahingossa tapahtuneilta roiskeilta käytetään kelluvia öljynkeräimiä ja sivuesteitä. Öljyn leviämisen estämiseksi käytetään myös fysikaalisia ja kemiallisia menetelmiä. On luotu vaahtoryhmän valmiste, joka joutuessaan kosketuksiin öljylaikan kanssa peittää sen kokonaan. Puristuksen jälkeen vaahtoa voidaan käyttää uudelleen sorbenttina. Tällaiset lääkkeet ovat erittäin käteviä käytön helppouden ja alhaisten kustannusten vuoksi, mutta niiden massatuotantoa ei ole vielä perustettu. On myös sorbenttiaineita, jotka perustuvat kasvi-, mineraali- ja synteettisiin aineisiin. Jotkut niistä voivat kerätä jopa 90 % vuotaneesta öljystä. Päävaatimus niille on uppoamattomuus.Sorbenteilla tai mekaanisilla menetelmillä kerätyn öljyn jälkeen veden pinnalle jää aina ohut kalvo, joka voidaan poistaa ruiskuttamalla sitä hajottavia kemikaaleja. Mutta samaan aikaan näiden aineiden on oltava biologisesti turvallisia.

Japanissa on luotu ja testattu ainutlaatuinen tekniikka, jonka avulla jättiläispiste on mahdollista eliminoida lyhyessä ajassa. Kansai Sagge Corporation on julkaissut ASWW-reagenssin, jonka pääkomponentti on erikoiskäsitellyt riisinkuoret. Pintaan ruiskutettuna lääke imee irtoamisen puolessa tunnissa ja muuttuu paksuksi massaksi, joka voidaan vetää pois yksinkertaisella verkolla.Alkuperäisen puhdistusmenetelmän osoittivat amerikkalaiset tutkijat Atlantin valtamerellä. Keraaminen levy lasketaan öljykalvon alle tiettyyn syvyyteen. Siihen on liitetty akustinen levy. Tärinän vaikutuksesta se kerääntyy ensin paksuksi kerrokseksi levyn asennuspaikan yläpuolelle ja sekoittuu sitten veteen ja alkaa vuotaa. Levylle kohdistettu sähkövirta sytyttää suihkulähteen tuleen, ja öljy palaa kokonaan.

Öljytahrojen poistamiseksi rannikkovesien pinnalta amerikkalaiset tutkijat ovat luoneet polypropeenista muunnelman, joka houkuttelee rasvahiukkasia. Katamaraaniveneessä runkojen väliin laitettiin eräänlainen tästä materiaalista valmistettu verho, jonka päät roikkuvat veteen. Heti kun vene osuu liukkaan, öljy tarttuu lujasti "verhoon". Jäljelle jää vain kuljettaa polymeeri erikoislaitteen telojen läpi, joka puristaa öljyn valmisteltuun astiaan.Nestemäisen radioaktiivisen jätteen (LRW) upottaminen on ollut kiellettyä vuodesta 1993, mutta niiden määrä kasvaa tasaisesti. Siksi ympäristön suojelemiseksi alettiin 1990-luvulla kehittää LRW:n käsittelyprojekteja. Vuonna 1996 japanilaisten, amerikkalaisten ja venäläisten yritysten edustajat allekirjoittivat sopimuksen Venäjän Kaukoidässä kertyneen nestemäisen radioaktiivisen jätteen käsittelylaitoksen perustamisesta. Japanin hallitus myönsi hankkeen toteuttamiseen 25,2 miljoonaa dollaria, mutta vaikka jonkin verran on onnistuttu löytämään tehokkaita keinoja pilaantumisen poistamiseksi, on liian aikaista puhua ongelman ratkaisemisesta. Merien ja valtamerten puhtautta on mahdotonta varmistaa vain ottamalla käyttöön uusia vesialueiden puhdistusmenetelmiä. Keskeinen tehtävä, joka kaikkien maiden on ratkaistava yhdessä, on saastumisen ehkäiseminen.

Johtopäätös

Seuraukset, joihin ihmiskunnan tuhlaava, huolimaton asenne valtamerta kohtaan johtaa, ovat pelottavia. Planktonin, kalojen ja muiden valtamerien asukkaiden tuhoutuminen ei ole kaikkea muuta. Vahinko voi olla paljon suurempi. Maailman valtamerellä on todellakin yleisiä planeettatoimintoja: se on voimakas maapallon kosteuskierron ja lämpöjärjestelmän säätelijä sekä sen ilmakehän kierto. Saastuminen voi aiheuttaa erittäin merkittäviä muutoksia kaikissa näissä ominaisuuksissa, jotka ovat elintärkeitä koko planeetan ilmaston ja sään kannalta. Tällaisten muutosten oireita havaitaan jo tänään. Vakavat kuivuus ja tulvat toistuvat, tuhoisia hurrikaaneja ilmaantuu, kovat pakkaset tulevat jopa tropiikissa, missä niitä ei koskaan tapahtunut. Tällaisten vahinkojen riippuvuutta pilaantumisasteesta ei tietenkään vielä voida edes likimääräisesti arvioida. Oceans, mutta suhde on epäilemättä olemassa. Oli miten oli, valtamerten suojelu on yksi ihmiskunnan globaaleista ongelmista. Kuollut valtameri on kuollut planeetta ja siten koko ihmiskunta.

Bibliografia

1. "Maailman valtameri", V.N. Stepanov, "Tieto", M. 1994

2. Maantieteen oppikirja. Yu.N.Gladky, S.B.Lavrov.

3. "Ympäristön ja ihmisen ekologia", Yu.V.Novikov. 1998

4. "Ra" Thor Heyerdahl, "Ajatus", 1972

5. Stepanovskikh, "Ympäristösuojelu".