1. Fitur perilaku polutan di laut

2. Ekologi antropogenik lautan - arah ilmiah baru dalam oseanologi

3. Konsep kapasitas asimilasi

4. Kesimpulan dari penilaian kapasitas asimilasi ekosistem laut oleh polutan pada contoh Laut Baltik

1 Fitur perilaku polutan di laut. Beberapa dekade terakhir telah ditandai dengan meningkatnya dampak antropogenik pada ekosistem laut sebagai akibat dari pencemaran laut dan samudera. Penyebaran banyak polutan telah menjadi lokal, regional bahkan global. Oleh karena itu, pencemaran laut, samudera dan biota mereka telah menjadi masalah internasional yang paling penting, dan kebutuhan untuk melindungi lingkungan laut dari pencemaran ditentukan oleh persyaratan penggunaan sumber daya alam secara rasional.

Pencemaran laut didefinisikan sebagai: “Dimasukkannya oleh manusia, secara langsung atau tidak langsung, zat atau energi ke dalam lingkungan laut (termasuk muara) yang menyebabkan efek berbahaya seperti kerusakan sumber daya kehidupan, bahaya bagi kesehatan manusia, gangguan terhadap kegiatan laut, termasuk penangkapan ikan, penurunan kualitas air laut dan penurunan sifat-sifat yang bermanfaat. Daftar ini mencakup zat dengan sifat beracun, pembuangan air panas (polusi termal), mikroba patogen, limbah padat, padatan tersuspensi, nutrisi dan beberapa bentuk lain dari dampak antropogenik.

Masalah yang paling mendesak di zaman kita telah menjadi masalah pencemaran kimia laut.

Sumber-sumber pencemaran laut dan laut antara lain sebagai berikut:

Pembuangan air industri dan ekonomi langsung ke laut atau dengan limpasan sungai;

Pengambilan dari tanah berbagai zat yang digunakan dalam pertanian dan kehutanan;

Pembuangan bahan pencemar ke laut dengan sengaja; kebocoran berbagai zat selama operasi kapal;

Pelepasan tak disengaja dari kapal atau jaringan pipa bawah laut;

Pengembangan mineral di dasar laut;

Transportasi polutan melalui atmosfer.

Daftar polutan yang diterima oleh lautan sangat luas. Semuanya berbeda dalam tingkat toksisitas dan skala distribusi - dari pesisir (lokal) hingga global.

Semakin banyak polutan yang ditemukan di lautan. Yang paling berbahaya bagi organisme senyawa organoklorin, hidrokarbon poliaromatik dan beberapa lainnya menjadi tersebar luas secara global. Mereka memiliki kapasitas bioakumulatif yang tinggi, efek toksik dan karsinogenik yang tajam.

Peningkatan yang stabil dalam dampak total dari banyak sumber polusi mengarah pada eutrofikasi progresif zona laut pesisir dan polusi air mikrobiologis, yang secara signifikan memperumit penggunaan air untuk berbagai kebutuhan manusia.

Minyak dan produk minyak. Minyak adalah cairan berminyak kental, biasanya berwarna coklat tua dan dengan fluoresensi rendah. Minyak terutama terdiri dari hidrokarbon alifatik dan hidroaromatik jenuh (dari C 5 hingga C 70) dan mengandung 80-85% C, 10-14% H, 0,01-7% S, 0,01% N dan 0-7% O2.

Komponen utama minyak - hidrokarbon (hingga 98%) - dibagi menjadi empat kelas.

1. Parafin (alkana) (hingga 90% dari total komposisi minyak) adalah senyawa jenuh yang stabil C n H 2n-2, molekulnya diekspresikan oleh rantai atom karbon lurus atau bercabang (issoalkanes). Parafin termasuk gas metana, etana, propana dan lain-lain, senyawa dengan 5-17 atom karbon adalah cairan, dan mereka dengan sejumlah besar atom karbon adalah padatan. Parafin ringan memiliki volatilitas dan kelarutan maksimum dalam air.

2. Sikloparafin. (naftena)-senyawa siklik jenuh C n H 2 n dengan 5-6 atom karbon di dalam cincin (30-60% dari total komposisi minyak). Selain siklopentana dan sikloheksana, naften bisiklik dan polisiklik ditemukan dalam minyak. Senyawa ini sangat stabil dan sulit terurai.

3. Hidrokarbon aromatik (20-40% dari total komposisi minyak) - senyawa siklik tak jenuh dari seri benzena, yang mengandung 6 atom karbon di dalam cincin kurang dari naften yang sesuai. Atom karbon dalam senyawa ini juga dapat digantikan oleh gugus alkil. Minyak mengandung senyawa volatil dengan molekul dalam bentuk cincin tunggal (benzena, toluena, xilena), kemudian bisiklik (naftalena), trisiklik (antrasena, fenantrena) dan polisiklik (misalnya, pirena dengan 4 cincin) hidrokarbon.

4. Olephips (alkena) (sampai 10% dari total komposisi minyak) adalah senyawa non-siklik tak jenuh dengan satu atau dua atom hidrogen pada setiap atom karbon dalam molekul yang memiliki rantai lurus atau bercabang.

Tergantung pada bidangnya, minyak berbeda secara signifikan dalam komposisinya. Dengan demikian, minyak Pennsylvania dan Kuwait diklasifikasikan sebagai parafin, Baku dan California - terutama naphthenic, sisa minyak - jenis perantara.

Minyak juga mengandung senyawa yang mengandung sulfur (hingga 7% sulfur), asam lemak (hingga 5% oksigen), senyawa nitrogen (hingga 1% nitrogen) dan beberapa turunan organologam (dengan vanadium, kobalt, dan nikel).

Analisis kuantitatif dan identifikasi produk minyak di lingkungan laut menghadirkan kesulitan yang signifikan tidak hanya karena sifat multikomponen dan perbedaan bentuk keberadaannya, tetapi juga karena latar belakang alami hidrokarbon yang berasal dari alam dan biogenik. Misalnya, sekitar 90% dari hidrokarbon dengan berat molekul rendah seperti etilen yang terlarut di permukaan air laut dikaitkan dengan aktivitas metabolisme organisme dan pembusukan residunya. Namun, di daerah polusi yang intens, tingkat kandungan hidrokarbon tersebut meningkat 4-5 kali lipat.

Hidrokarbon yang berasal dari biogenik dan minyak bumi, menurut studi eksperimental, memiliki sejumlah perbedaan.

1. Minyak adalah campuran hidrokarbon yang lebih kompleks dengan berbagai struktur dan berat molekul relatif.

2. Minyak mengandung beberapa deret homolog, di mana anggota-anggota yang bertetangga biasanya memiliki konsentrasi yang sama. Misalnya, pada alkana deret C 12 -C 22, rasio anggota genap dan ganjil sama dengan satu, sedangkan hidrokarbon biogenik dalam deret yang sama didominasi anggota ganjil.

3. Minyak mengandung lebih banyak sikloalkana dan aromatik. Banyak senyawa seperti mono-, di-, tri- dan tetrametilbenzena tidak ditemukan dalam organisme laut.

4. Minyak mengandung banyak hidrokarbon nafteno-aromatik, berbagai senyawa hetero (mengandung belerang, nitrogen, oksigen, ion logam), zat berat seperti aspal - semuanya praktis tidak ada dalam organisme.

Minyak dan produk minyak adalah polutan paling umum di lautan.

Rute masuk dan bentuk keberadaan hidrokarbon minyak bumi beragam (larutan, emulsi, filmy, padat). M. P. Nesterova (1984) mencatat cara penerimaan berikut:

pembuangan di pelabuhan dan daerah perairan dekat pelabuhan, termasuk kerugian saat memuat bunker tanker (17%~);

Pembuangan limbah dan limbah industri (10%);

Drainase badai (5%);

Bencana kapal dan alat pengeboran di laut (6%);

Pengeboran lepas pantai (1%);

Kejatuhan atmosfer (10%)",

Penghapusan oleh limpasan sungai dalam berbagai bentuk (28%).

Pembuangan air cuci, pemberat dan lambung kapal ke laut (23%);

Kerugian minyak terbesar terkait dengan transportasinya dari area produksi. Keadaan darurat, pembuangan air pencuci dan pemberat ke laut oleh kapal tanker - semua ini mengarah pada keberadaan bidang polusi permanen di sepanjang rute laut.

Sifat minyak adalah fluoresensinya di bawah iradiasi ultraviolet. Intensitas fluoresensi maksimum diamati pada rentang panjang gelombang 440-483 nm.

Perbedaan karakteristik optik film minyak dan air laut memungkinkan deteksi jarak jauh dan evaluasi polusi minyak di permukaan laut dalam bagian spektrum ultraviolet, tampak dan inframerah. Untuk ini, metode pasif dan aktif digunakan. Massa besar minyak dari darat memasuki laut di sepanjang sungai, dengan saluran pembuangan domestik dan badai.

Nasib tumpahan minyak ke laut ditentukan oleh jumlah proses berikut: penguapan, emulsifikasi, pembubaran, oksidasi, pembentukan agregat minyak, sedimentasi dan biodegradasi.

Masuk ke lingkungan laut, minyak pertama menyebar dalam bentuk lapisan permukaan, membentuk lapisan dengan berbagai ketebalan. Dengan warna film, Anda dapat memperkirakan ketebalannya. Lapisan minyak mengubah intensitas dan komposisi spektral cahaya yang menembus ke dalam massa air. Transmisi cahaya film tipis minyak mentah adalah 1-10% (280 nm), 60-70% (400 nm). Sebuah film minyak dengan ketebalan 30-40 mikron sepenuhnya menyerap radiasi inframerah.

Pada hari-hari awal tumpahan minyak, penguapan hidrokarbon sangat penting. Menurut pengamatan, hingga 25% fraksi minyak ringan menguap dalam 12 jam; pada suhu air 15 °C, semua hidrokarbon hingga C15 menguap dalam 10 hari (Nesterova, Nemirovskaya, 1985).

Semua hidrokarbon memiliki kelarutan yang rendah dalam air, yang menurun dengan meningkatnya jumlah atom karbon dalam molekul. Sekitar 10 mg senyawa dengan C6, 1 mg senyawa dengan C8 dan 0,01 mg senyawa dengan C12 dilarutkan dalam 1 liter air suling. Misalnya, pada suhu rata-rata air laut, kelarutan benzena adalah 820 g/l, toluena - 470, pentana - 360, heksana - 138 dan heptana - 52 g/l. Komponen larut, yang kandungannya dalam minyak mentah tidak melebihi 0,01%, adalah yang paling beracun bagi organisme akuatik. Mereka juga termasuk zat seperti benzo(a)pyrene.

Ketika dicampur dengan air, minyak membentuk dua jenis emulsi: "minyak dalam air" langsung dan "air dalam minyak" terbalik. Emulsi langsung, terdiri dari tetesan minyak dengan diameter hingga 0,5 mikron, kurang stabil dan terutama karakteristik minyak yang mengandung surfaktan. Setelah menghilangkan fraksi yang mudah menguap dan larut, minyak residu sering membentuk emulsi terbalik kental, yang distabilkan oleh senyawa molekul tinggi seperti resin dan asphaltenes dan mengandung 50-80% air ("mousse coklat"). Di bawah pengaruh proses abiotik, viskositas "mousse" meningkat dan mulai menempel menjadi agregat - gumpalan minyak dengan ukuran mulai dari 1 mm hingga 10 cm (biasanya 1-20 mm). Agregat adalah campuran dari hidrokarbon dengan berat molekul tinggi, resin dan asphaltenes. Kehilangan minyak untuk pembentukan agregat adalah 5-10% Formasi berstruktur sangat kental - "cokelat mousse" dan gumpalan minyak - dapat tetap berada di permukaan laut untuk waktu yang lama, terbawa arus, terlempar ke darat dan mengendap di dasar . Gumpalan minyak sering dihuni oleh perifiton (biru-hijau dan diatom, teritip dan invertebrata lainnya).

Pestisida merupakan kelompok luas zat yang dibuat secara artifisial yang digunakan untuk mengendalikan hama dan penyakit tanaman. Tergantung pada tujuan yang dimaksudkan, pestisida dibagi menjadi kelompok-kelompok berikut: insektisida - untuk memerangi serangga berbahaya, fungisida dan bakterisida - untuk memerangi penyakit tanaman jamur dan bakteri, herbisida - melawan gulma, dll. Menurut perhitungan ekonom, setiap rubel dihabiskan untuk perlindungan kimia tanaman dari hama dan penyakit, memastikan pelestarian tanaman dan kualitasnya dalam budidaya tanaman biji-bijian dan sayuran rata-rata 10 rubel, tanaman teknis dan buah - hingga 30 rubel. Pada saat yang sama, studi lingkungan telah menetapkan bahwa pestisida, menghancurkan hama tanaman, menyebabkan kerusakan besar pada banyak organisme yang menguntungkan dan merusak kesehatan biocenosis alami. Pertanian telah lama menghadapi tantangan untuk beralih dari metode pengendalian hama kimia (pencemaran) ke biologi (ramah lingkungan).

Saat ini, lebih dari 5 juta ton pestisida memasuki pasar dunia setiap tahunnya. Sekitar 1,5 juta ton zat ini telah memasuki ekosistem darat dan laut melalui jalur aeolian atau perairan. Produksi pestisida industri disertai dengan munculnya sejumlah besar produk sampingan yang mencemari air limbah.

Di lingkungan akuatik, perwakilan insektisida, fungisida, dan herbisida lebih umum daripada yang lain.

Insektisida yang disintesis dibagi menjadi tiga kelompok utama: organoklorin, organofosfor dan karbamat.

Insektisida organoklorin diperoleh dengan klorinasi hidrokarbon cair aromatik atau heterosiklik. Ini termasuk DDT (dichlorodiphenyltrichloroethane) dan turunannya, dalam molekul yang stabilitas gugus alifatik dan aromatiknya meningkat dalam kehadiran bersama, berbagai turunan terklorinasi dari siklodiena (eldrin, dil-drin, heptaklor, dll.), serta banyak isomer hexachlorocyclohexane (dalam -HCCH), di mana lindane adalah yang paling berbahaya. Zat ini memiliki waktu paruh hingga beberapa dekade dan sangat tahan terhadap biodegradasi.

Di lingkungan perairan, poliklorinasi bifenil (PCB) sering ditemukan - turunan DDT tanpa bagian alifatik, berjumlah 210 homolog dan isomer teoretis.

Selama 40 tahun terakhir, lebih dari 1,2 juta ton PCB telah digunakan dalam produksi plastik, pewarna, transformator, kapasitor, dll. Bifenil poliklorinasi masuk ke lingkungan sebagai akibat dari pembuangan air limbah industri dan pembakaran limbah padat di tempat pembuangan sampah. Sumber terakhir mengirimkan PCB ke atmosfer, dari mana mereka jatuh dengan curah hujan atmosfer di semua wilayah dunia. Jadi, dalam sampel salju yang diambil di Antartika, kandungan PCB adalah 0,03-1,2 ng/l.

Pestisida organofosfat adalah ester dari berbagai alkohol asam fosfat atau salah satu turunannya, tiofosfat. Kelompok ini termasuk insektisida modern dengan selektivitas karakteristik tindakan dalam kaitannya dengan serangga. Sebagian besar organofosfat mengalami degradasi biokimia yang cukup cepat (dalam waktu satu bulan) di tanah dan air. Lebih dari 50.000 zat aktif telah disintesis, di antaranya parathion, malathion, phosalong, dan dursban yang sangat terkenal.

Karbamat biasanya merupakan ester dari asam n-metakarbamat. Sebagian besar dari mereka juga memiliki tindakan selektif.

Sebagai fungisida yang digunakan untuk memerangi penyakit jamur pada tanaman, garam tembaga dan beberapa senyawa mineral sulfur digunakan sebelumnya. Kemudian, zat organomerkuri seperti metilmerkuri terklorinasi banyak digunakan, yang karena toksisitasnya yang ekstrim terhadap hewan, digantikan oleh metoksietilmerkuri dan fenilmerkuri asetat.

Kelompok herbisida termasuk turunan asam fenoksiasetat, yang memiliki efek fisiologis yang kuat. Triazin (misalnya, simazin) dan urea tersubstitusi (monuron, diuron, pikloram) merupakan kelompok herbisida lain, cukup larut dalam air dan stabil di tanah. Pichloram adalah yang terkuat dari semua herbisida. Untuk penghancuran total beberapa spesies tanaman, hanya diperlukan 0,06 kg zat ini per 1 ha.

DDT dan metabolitnya, PCB, HCH, deldrin, tetraklorofenol, dan lainnya selalu ditemukan di lingkungan laut.

Surfaktan sintetis. Deterjen (surfaktan) termasuk dalam kelompok luas zat yang menurunkan tegangan permukaan air. Mereka adalah bagian dari deterjen sintetis (CMC), banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari dan industri. Bersama dengan air limbah, surfaktan memasuki perairan permukaan benua dan lingkungan laut. Deterjen sintetis mengandung natrium polifosfat, di mana deterjen dilarutkan, serta sejumlah bahan tambahan yang beracun bagi organisme air: wewangian, zat pemutih (persulfat, perborat), soda abu, karboksimetil selulosa, natrium silikat, dan lainnya.

Molekul semua surfaktan terdiri dari bagian hidrofilik dan hidrofobik. Bagian hidrofilik adalah gugus karboksil (COO -), sulfat (OSO 3 -) dan sulfonat (SO 3 -), serta akumulasi residu dengan gugus -CH 2 -CH 2 -O-CH 2 -CH 2 - atau gugus mengandung nitrogen dan fosfor. Bagian hidrofobik biasanya terdiri dari garis lurus, termasuk 10-18 atom karbon, atau rantai parafin bercabang, dari cincin benzena atau naftalena dengan radikal alkil.

Tergantung pada sifat dan struktur bagian hidrofilik dari molekul surfaktan, mereka dibagi menjadi anionik (ion organik bermuatan negatif), kationik (ion organik bermuatan positif), amfoter (menampilkan sifat kationik dalam larutan asam, dan anionik dalam larutan basa) dan nonionik. Yang terakhir tidak membentuk ion dalam air. Kelarutannya disebabkan oleh gugus fungsi yang memiliki afinitas kuat terhadap air dan pembentukan ikatan hidrogen antara molekul air dan atom oksigen yang termasuk dalam radikal polietilen glikol dari surfaktan.

Yang paling umum di antara surfaktan adalah zat anionik. Mereka menyumbang lebih dari 50% dari semua surfaktan yang diproduksi di dunia. Yang paling umum adalah alkylarylsulfonates (sulfonols) dan alkil sulfat. Molekul sulfonol mengandung cincin aromatik, yang atom hidrogennya digantikan oleh satu atau lebih gugus alkil, dan residu asam sulfat sebagai gugus pelarut. Banyak alkilbenzena sulfonat dan alkilnaftalenasulfonat sering digunakan dalam pembuatan berbagai CMC rumah tangga dan industri.

Kehadiran surfaktan dalam air limbah industri dikaitkan dengan penggunaannya dalam proses seperti flotasi benefisiasi bijih, pemisahan produk teknologi kimia, produksi polimer, peningkatan kondisi untuk pengeboran sumur minyak dan gas, dan pengendalian korosi peralatan.

Di bidang pertanian, surfaktan digunakan sebagai bagian dari pestisida. Dengan bantuan surfaktan, zat beracun cair dan bubuk yang tidak larut dalam air, tetapi larut dalam pelarut organik, diemulsi, dan banyak surfaktan sendiri memiliki sifat insektisida dan herbisida.

Zat karsinogenik- ini adalah senyawa kimia homogen yang menunjukkan aktivitas transformasi dan mampu menyebabkan karsinogenik, teratogenik (pelanggaran proses perkembangan embrio) atau perubahan mutagenik pada organisme. Tergantung pada kondisi paparan, mereka dapat menyebabkan penghambatan pertumbuhan, penuaan yang dipercepat, toksikogenesis, gangguan perkembangan individu, dan perubahan dalam kumpulan gen organisme. Zat dengan sifat karsinogenik termasuk hidrokarbon alifatik terklorinasi dengan rantai pendek atom karbon dalam molekul, vinil klorida, pestisida dan, terutama, hidrokarbon aromatik polisiklik (PAH). Yang terakhir adalah senyawa organik dengan berat molekul tinggi, di mana molekul yang cincin benzena adalah elemen utama strukturnya. Banyak PAH yang tidak tersubstitusi mengandung 3 sampai 7 cincin benzena dalam molekul, saling berhubungan dengan berbagai cara. Ada juga sejumlah besar struktur polisiklik yang mengandung gugus fungsi baik di cincin benzena atau di rantai samping. Halogen-, amino-, sulfo-, nitro turunan, serta alkohol, aldehida, ester, keton, asam, kuinon dan senyawa aromatik lainnya.

Kelarutan PAH dalam air rendah dan menurun dengan meningkatnya berat molekul: dari 16 100 g/l (acenaphthylene) menjadi 0,11 g/l (3,4-benzpyrene). Kehadiran garam dalam air praktis tidak berpengaruh pada kelarutan PAH. Namun, dengan adanya benzena, minyak, produk minyak, deterjen, dan zat organik lainnya, kelarutan PAH meningkat tajam. Dari kelompok PAH yang tidak tersubstitusi, 3,4-benzpyrene (BP) adalah yang paling dikenal dan tersebar luas dalam kondisi alami.

Proses alami dan antropogenik dapat berfungsi sebagai sumber PAH di lingkungan. Konsentrasi BP dalam abu vulkanik adalah 0,3-0,9 g/kg. Artinya 1,2-24 ton BP per tahun dapat masuk ke lingkungan dengan abu. Oleh karena itu, jumlah maksimum PAH dalam sedimen dasar modern Samudra Dunia (lebih dari 100 g/kg massa bahan kering) ditemukan di zona aktif secara tektonik yang mengalami aksi termal dalam.

Beberapa tumbuhan dan hewan laut dilaporkan mampu mensintesis PAH. Di alga dan rumput laut di dekat pantai barat Amerika Tengah, kandungan BP mencapai 0,44 g/g, dan di beberapa krustasea di Kutub Utara, 0,23 g/g. Bakteri anaerob menghasilkan hingga 8,0 g BP dari 1 g ekstrak lipid plankton. Di sisi lain, ada jenis khusus bakteri laut dan tanah yang menguraikan hidrokarbon, termasuk PAH.

Menurut L. M. Shabad (1973) dan A. P. Ilnitsky (1975), konsentrasi latar belakang BP yang dihasilkan sebagai hasil sintesis BP oleh organisme tanaman dan aktivitas vulkanik adalah: di tanah 5-10 g/kg (bahan kering), di tanaman 1-5 g/kg, di reservoir air tawar 0,0001 g/l. Dengan demikian, gradasi tingkat pencemaran objek lingkungan juga diturunkan (Tabel 1.5).

Sumber antropogenik utama PAH di lingkungan adalah pirolisis zat organik selama pembakaran berbagai bahan, kayu, dan bahan bakar. Pembentukan PAH secara pirolitik terjadi pada suhu 650-900 °C dan kekurangan oksigen dalam nyala api. Pembentukan BP diamati selama pirolisis kayu dengan hasil maksimum pada 300-350 °C (Dikun, 1970).

Menurut M. Suess (G976), emisi global BP pada tahun 70-an sekitar 5.000 ton per tahun, dengan 72% berasal dari industri dan 27% dari semua jenis pembakaran terbuka.

Logam berat(merkuri, timbal, kadmium, seng, tembaga, arsenik dan lain-lain) adalah salah satu polutan yang umum dan sangat beracun. Mereka banyak digunakan di berbagai produksi industri, oleh karena itu, terlepas dari tindakan perawatan, kandungan senyawa logam berat dalam air limbah industri cukup tinggi. Massa besar senyawa ini memasuki laut melalui atmosfer. Merkuri, timbal dan kadmium adalah yang paling berbahaya untuk biocenosis laut.

Merkuri diangkut ke laut dengan limpasan benua dan melalui atmosfer. Selama pelapukan batuan sedimen dan beku, 3,5 ribu ton merkuri dilepaskan setiap tahun. Komposisi debu atmosfer mengandung sekitar 12 ribu ton merkuri, dan sebagian besar berasal dari antropogenik. Sebagai hasil dari letusan gunung berapi dan curah hujan atmosfer, 50 ribu ton merkuri setiap tahun memasuki permukaan laut, dan 25-150 ribu ton selama degassing litosfer Sekitar setengah dari produksi industri tahunan logam ini (9-10 ribu ton / tahun) dengan berbagai cara jatuh ke laut. Kandungan merkuri dalam batu bara dan minyak rata-rata 1 mg/kg, sehingga saat membakar bahan bakar fosil, Lautan Dunia menerima lebih dari 2 ribu ton/tahun. Produksi tahunan merkuri melebihi 0,1% dari total kandungannya di Laut Dunia, tetapi arus masuk antropogenik sudah melebihi pembuangan alami oleh sungai, yang merupakan ciri khas banyak logam.

Di daerah yang tercemar oleh air limbah industri, konsentrasi merkuri dalam larutan dan suspensi sangat meningkat. Pada saat yang sama, beberapa bakteri bentik mengubah klorida menjadi metilmerkuri CH 3 Hg yang sangat beracun (mono- dan di-). Kontaminasi makanan laut telah berulang kali menyebabkan keracunan merkuri pada penduduk pesisir. Pada tahun 1977, ada 2.800 korban penyakit Minamata di Jepang. Alasannya adalah limbah perusahaan untuk produksi vinil klorida dan asetaldehida, di mana merkuri klorida digunakan sebagai katalis. Air limbah yang tidak diolah dengan baik dari perusahaan memasuki Teluk Minamata.

Timbal adalah elemen jejak khas yang ditemukan di semua komponen lingkungan: di bebatuan, tanah, perairan alami, atmosfer, dan organisme hidup. Akhirnya, timbal secara aktif dibuang ke lingkungan selama aktivitas manusia. Ini adalah emisi dari limbah industri dan domestik, dari asap dan debu dari perusahaan industri, dari gas buang dari mesin pembakaran internal.

Menurut V.V. Dobrovolsky (1987), redistribusi massa timbal antara daratan dan Samudra Dunia adalah sebagai berikut. C. limpasan sungai pada konsentrasi timbal rata-rata dalam air 1 g / l ke lautan timbal yang larut dalam air dilakukan sekitar 40 10 3 t / tahun, dalam fase padat suspensi sungai sekitar 2800-10 3 t / tahun , dalam detritus organik halus - 10 10 3 t /tahun. Jika kita memperhitungkan bahwa lebih dari 90% suspensi sungai mengendap di jalur pantai yang sempit dari rak dan sebagian besar senyawa logam yang larut dalam air ditangkap oleh gel oksida besi, maka sebagai hasilnya, pelagial laut hanya menerima sekitar (200-300) 10 3 ton dalam komposisi suspensi halus dan (25-30) 10 3 ton senyawa terlarut.

Aliran migrasi timbal dari benua ke lautan tidak hanya mengalir melalui aliran sungai, tetapi juga melalui atmosfer. Dengan debu kontinental, lautan menerima (20-30)-10 3 ton timbal per tahun. Masuknya ke permukaan laut dengan curah hujan atmosfer cair diperkirakan (400-2500) 10 3 t/tahun pada konsentrasi dalam air hujan 1-6 g/l. Sumber timbal yang masuk ke atmosfer adalah emisi vulkanik (15-30 t/tahun dalam komposisi produk letusan pelitik dan 4 10 3 t/tahun dalam partikel submikron), senyawa organik volatil dari vegetasi (250-300 t/tahun), hasil pembakaran dari kebakaran ((6-7) 10 3 t/tahun) dan industri modern. Produksi timbal meningkat dari 20-103 ton/tahun pada awal abad ke-19. hingga 3500 10 3 t/tahun pada awal tahun 80-an abad XX. Pelepasan timbal modern ke lingkungan dengan limbah industri dan rumah tangga diperkirakan (100-400) 10 3 t/tahun.

Kadmium yang produksi dunianya pada tahun 1970-an mencapai 15 10 3 ton/tahun, juga masuk ke laut dengan aliran sungai dan melalui atmosfer. Volume penghilangan kadmium di atmosfer, menurut berbagai perkiraan, adalah (1.7-8.6) 10 3 t/tahun.

Pembuangan limbah ke laut untuk tujuan pembuangan (dumping). Banyak negara dengan akses ke laut melakukan pembuangan laut dari berbagai bahan dan zat, khususnya tanah yang digali selama pengerukan, potongan bor, limbah industri, puing-puing konstruksi, limbah padat, bahan peledak dan bahan kimia, limbah radioaktif, dll. Volume tempat pembuangan sampah sekitar 10% dari total massa polutan yang masuk ke lautan. Jadi, dari tahun 1976 hingga 1980, lebih dari 150 juta ton berbagai limbah dibuang setiap tahun untuk tujuan penguburan, yang mendefinisikan konsep "pembuangan".

Dasar pembuangan di laut adalah kemampuan lingkungan laut untuk mengolah sejumlah besar zat organik dan anorganik tanpa banyak merusak kualitas air. Namun, kemampuan ini tidak terbatas. Oleh karena itu, dumping dianggap sebagai tindakan paksa, penghargaan sementara atas ketidaksempurnaan teknologi oleh masyarakat. Oleh karena itu, pengembangan dan pembuktian ilmiah tentang cara mengatur pembuangan limbah ke laut menjadi sangat penting.

Lumpur industri mengandung berbagai zat organik dan senyawa logam berat. Sampah rumah tangga mengandung rata-rata (berdasarkan bahan kering) 32-40% bahan organik, 0,56% nitrogen, 0,44% fosfor, 0,155% seng, 0,085% timbal, 0,001% kadmium, 0,001 merkuri. Lumpur dari instalasi pengolahan air limbah kota mengandung (per berat bahan kering) hingga. 12% zat humat, hingga 3% nitrogen total, hingga 3,8% fosfat, 9-13% lemak, 7-10% karbohidrat dan terkontaminasi dengan logam berat. Bahan bottom grab memiliki komposisi yang mirip.

Selama pembuangan, ketika material melewati kolom air, sebagian polutan masuk ke dalam larutan, mengubah kualitas air, sementara sebagian lainnya diserap oleh partikel tersuspensi dan masuk ke sedimen dasar. Pada saat yang sama, kekeruhan air meningkat. Kehadiran zat organik sering menyebabkan konsumsi oksigen dalam air dengan cepat dan sering kali menghilang sepenuhnya, pembubaran suspensi, akumulasi logam dalam bentuk terlarut, dan munculnya hidrogen sulfida. Kehadiran sejumlah besar bahan organik menciptakan lingkungan pereduksi yang stabil di dalam tanah, di mana jenis khusus air interstisial muncul, yang mengandung hidrogen sulfida, amonia, dan ion logam dalam bentuk tereduksi. Dalam hal ini, pengurangan sulfat dan nitrat, fosfat dilepaskan.

Organisme Neuston, pelagis, dan benthos dipengaruhi hingga tingkat yang berbeda-beda oleh bahan yang dibuang. Dalam kasus pembentukan lapisan permukaan yang mengandung hidrokarbon minyak bumi dan surfaktan, pertukaran gas pada antarmuka udara-air terganggu. Hal ini menyebabkan kematian larva invertebrata, larva ikan dan benih, dan menyebabkan peningkatan jumlah mikroorganisme pengoksidasi minyak dan patogen. Kehadiran suspensi pencemar di dalam air memperburuk kondisi nutrisi, respirasi dan metabolisme organisme air, mengurangi laju pertumbuhan, dan menghambat pubertas krustasea planktonik. Polutan yang masuk ke dalam larutan dapat terakumulasi dalam jaringan dan organ hidrobion dan memiliki efek toksik pada mereka. Pembuangan bahan penimbunan ke dasar dan peningkatan kekeruhan air dasar yang berkepanjangan menyebabkan pengisian dan kematian karena mati lemas bentuk benthos yang melekat dan tidak aktif. Pada ikan, moluska, dan krustasea yang masih hidup, laju pertumbuhan berkurang karena memburuknya kondisi makan dan pernapasan. Komposisi spesies komunitas bentik sering berubah.

Ketika mengatur sistem untuk mengendalikan pembuangan limbah ke laut, definisi daerah pembuangan, dengan mempertimbangkan sifat bahan dan karakteristik lingkungan laut, adalah sangat penting. Kriteria yang diperlukan untuk memecahkan masalah tersebut tertuang dalam "Konvensi untuk Pencegahan Pencemaran Laut dengan Pembuangan Limbah dan Bahan Lain" (London Convention on Dumping, 1972). Persyaratan utama Konvensi adalah sebagai berikut.

1. Penilaian jumlah, kondisi dan sifat (fisik, kimia, biokimia, biologi) bahan buangan, toksisitas, stabilitas, kecenderungan akumulasi dan biotransformasi di lingkungan perairan dan organisme laut. Menggunakan kemungkinan netralisasi, netralisasi dan daur ulang limbah.

2. Pemilihan daerah pembuangan, dengan mempertimbangkan persyaratan pengenceran maksimum zat, penyebaran minimum di luar pembuangan, kombinasi yang menguntungkan dari kondisi hidrologis dan hidrofisika.

3. Memastikan keterpencilan daerah pembuangan dari daerah pemijahan dan pemijahan ikan, dari habitat spesies hidrobion yang langka dan sensitif, dari daerah rekreasi dan pemanfaatan ekonomi.

radionuklida teknogenik. Lautan dicirikan oleh radioaktivitas alami karena keberadaan 40 K, 87 Rb, 3 H, 14 C di dalamnya, serta radionuklida seri uranium dan thorium. Lebih dari 90% radioaktivitas alami air laut adalah 40 K, yaitu 18,5-10 21 Bq. Satuan aktivitas dalam sistem SI adalah becquerel (Bq), sama dengan aktivitas isotop di mana 1 peristiwa peluruhan terjadi dalam 1 detik. Sebelumnya, unit radioaktivitas di luar sistem, curie (Ci), digunakan secara luas, sesuai dengan aktivitas isotop di mana 3,7-10 10 peristiwa peluruhan terjadi dalam 1 detik.

Zat radioaktif asal teknogenik, terutama produk fisi uranium dan plutonium, mulai memasuki lautan dalam jumlah besar setelah 1945, yaitu, dari awal pengujian senjata nuklir dan perkembangan luas produksi industri bahan fisil dan nuklida radioaktif. Tiga kelompok sumber diidentifikasi: 1) pengujian senjata nuklir, 2) pembuangan limbah radioaktif, 3) kecelakaan kapal dengan mesin nuklir dan kecelakaan yang terkait dengan penggunaan, pengangkutan dan produksi radionuklida.

Banyak isotop radioaktif dengan waktu paruh pendek, meskipun ditemukan di air dan organisme laut setelah ledakan, hampir tidak pernah ditemukan dalam kejatuhan radioaktif global. Di sini, pertama-tama, 90 Sr dan 137 Cs hadir dengan waktu paruh sekitar 30 tahun. Radionuklida paling berbahaya dari sisa-sisa muatan nuklir yang tidak bereaksi adalah 239 Pu (T 1/2 = 24,4-10 3 tahun), yang sangat beracun sebagai zat kimia. Saat produk fisi 90 Sr dan 137 Cs meluruh, ia menjadi kontaminan utama. Pada saat moratorium uji atmosfer senjata nuklir (1963), aktivitas 239 Pu di lingkungan adalah 2,5-10 16 Bq.

Kelompok radionuklida yang terpisah dibentuk oleh 3 H, 24 Na, 65 Zn, 59 Fe, 14 C, 31 Si, 35 S, 45 Ca, 54 Mn, 57,60 Co dan lain-lain yang timbul dari interaksi neutron dengan elemen struktural dan lingkungan. Produk utama reaksi nuklir dengan neutron di lingkungan laut adalah radioisotop natrium, kalium, fosfor, klorin, brom, kalsium, mangan, belerang, dan seng, yang berasal dari unsur-unsur yang terlarut dalam air laut. Ini adalah aktivitas yang diinduksi.

Sebagian besar radionuklida yang masuk ke lingkungan laut memiliki analog yang selalu ada di air, seperti 239 Pu, 239 Np, 99 T C) transplutonium bukan merupakan karakteristik komposisi air laut, dan makhluk hidup di laut harus beradaptasi dengan mereka lagi.

Sebagai hasil dari pengolahan bahan bakar nuklir, sejumlah besar limbah radioaktif muncul dalam bentuk cair, padat dan gas. Sebagian besar limbah adalah larutan radioaktif. Mengingat tingginya biaya pemrosesan dan penyimpanan konsentrat di fasilitas penyimpanan khusus, beberapa negara memilih untuk membuang limbah ke laut dengan aliran sungai atau membuangnya di blok beton di dasar parit laut dalam. Untuk isotop radioaktif Ar, Xe, Em dan T, metode konsentrasi yang andal belum dikembangkan, sehingga mereka dapat memasuki lautan dengan hujan dan limbah.

Selama pengoperasian pembangkit listrik tenaga nuklir di kapal permukaan dan bawah air, yang sudah ada beberapa ratus, sekitar 3,7-10 16 Bq dengan resin penukar ion, sekitar 18,5-10 13 Bq dengan limbah cair dan 12,6-10 13 Bq karena kebocoran. Keadaan darurat juga memberikan kontribusi yang signifikan terhadap radioaktivitas laut. Sampai saat ini, jumlah radioaktivitas yang dimasukkan ke laut oleh manusia tidak melebihi 5,5-10 19 Bq, yang masih kecil dibandingkan dengan tingkat alami (18,5-10 21 Bq). Namun, konsentrasi dan kejatuhan radionuklida yang tidak merata menciptakan bahaya serius kontaminasi radioaktif pada air dan hidrobion di daerah tertentu di laut.

2 Ekologi laut antropogenik–arah ilmiah baru dalam oseanologi. Sebagai akibat dari dampak antropogenik, faktor lingkungan tambahan muncul di lautan yang berkontribusi pada evolusi negatif ekosistem laut. Penemuan faktor-faktor ini mendorong pengembangan penelitian fundamental yang luas di Samudra Dunia dan munculnya arah ilmiah baru. Diantaranya adalah ekologi antropogenik laut. Arah baru ini dimaksudkan untuk mempelajari mekanisme respons organisme terhadap dampak antropogenik di tingkat sel, organisme, populasi, biocenosis, ekosistem, serta mempelajari fitur interaksi antara organisme hidup dan lingkungan dalam kondisi yang berubah.

Objek studi ekologi antropogenik lautan adalah perubahan karakteristik ekologi lautan, terutama perubahan yang penting untuk penilaian ekologis keadaan biosfer secara keseluruhan. Studi-studi ini didasarkan pada analisis komprehensif tentang keadaan ekosistem laut, dengan mempertimbangkan zonasi geografis dan tingkat dampak antropogenik.

Ekologi antropogenik lautan menggunakan metode analisis berikut untuk tujuannya: genetik (penilaian bahaya karsinogenik dan mutagenik), sitologi (studi struktur seluler organisme laut dalam kondisi normal dan patologis), mikrobiologis (studi adaptasi mikroorganisme terhadap polutan beracun), ekologi (pengetahuan tentang pola pembentukan dan perkembangan populasi dan biocenosis dalam kondisi habitat tertentu untuk memprediksi keadaan mereka dalam perubahan kondisi lingkungan), ekologi dan toksikologi (studi tentang respons organisme laut terhadap efeknya). polusi dan penentuan konsentrasi kritis polutan), kimia (studi seluruh kompleks bahan kimia alami dan antropogenik di lingkungan laut).

Tugas utama ekologi antropogenik laut adalah mengembangkan basis ilmiah untuk menentukan tingkat kritis polutan di ekosistem laut, menilai kapasitas asimilasi ekosistem laut, menormalkan dampak antropogenik di Laut Dunia, serta membuat model matematika lingkungan. proses untuk memprediksi situasi lingkungan di laut.

Pengetahuan tentang fenomena ekologi terpenting di laut (seperti proses penghancuran produksi, perjalanan siklus biogeokimia polutan, dll.) dibatasi oleh kurangnya informasi. Hal ini membuat sulit untuk memprediksi situasi ekologi di laut dan pelaksanaan tindakan perlindungan lingkungan. Saat ini, yang sangat penting adalah pelaksanaan pemantauan ekologi lautan, yang strateginya difokuskan pada pengamatan jangka panjang di wilayah laut tertentu dengan tujuan menciptakan bank data yang mencakup perubahan global ekosistem laut.

3 Konsep kapasitas asimilasi. Menurut definisi Yu. A. Israel dan A. V. Tsyban (1983, 1985), kapasitas asimilasi ekosistem laut saya untuk polutan ini saya(atau jumlah polutan) dan untuk ekosistem ke-m adalah kapasitas dinamis maksimum dari kuantitas polutan tersebut (dalam hal seluruh zona atau unit volume ekosistem laut), yang dapat diakumulasikan, dihancurkan, diubah per satuan waktu (oleh transformasi biologis atau kimia) dan dihilangkan karena proses sedimentasi, difusi atau transfer lainnya di luar volume ekosistem tanpa mengganggu fungsi normalnya.

Penghapusan total (A i) polutan dari ekosistem laut dapat ditulis sebagai:

dimana K i adalah faktor keamanan yang mencerminkan kondisi lingkungan dari proses pencemaran di berbagai zona ekosistem laut; i - waktu tinggal polutan di ekosistem laut.

Kondisi ini terpenuhi pada , dimana C 0 i adalah konsentrasi kritis pencemar dalam air laut. Oleh karena itu, kapasitas asimilasi dapat diperkirakan dengan rumus (1) pada ;.

Semua besaran yang termasuk dalam ruas kanan persamaan (1) dapat diukur secara langsung dari data yang diperoleh dalam proses studi terpadu jangka panjang tentang keadaan ekosistem laut. Pada saat yang sama, urutan penentuan kapasitas asimilasi ekosistem laut untuk polutan tertentu meliputi tiga tahap utama: 1) menghitung keseimbangan massa dan masa hidup polutan dalam ekosistem, 2) menganalisis keseimbangan biotik dalam ekosistem, dan 3) menilai konsentrasi kritis dari dampak polutan (atau MPC lingkungan) terhadap fungsi biota.

Untuk mengatasi masalah pengaturan lingkungan dampak antropogenik pada ekosistem laut, perhitungan kapasitas asimilasi adalah yang paling representatif, karena memperhitungkan kapasitas asimilasi, beban lingkungan maksimum yang diizinkan (MPEL) dari reservoir polutan dihitung dengan cukup sederhana. . Jadi, dalam mode stasioner polusi reservoir, PDEN akan sama dengan kapasitas asimilasi.

4 Kesimpulan dari penilaian kapasitas asimilasi ekosistem laut oleh polutan pada contoh Laut Baltik. Menggunakan contoh Laut Baltik, nilai kapasitas asimilasi untuk sejumlah logam beracun (Zn, u, Pb, Cd, Hg) dan zat organik (PCB dan BP) dihitung (Izrael, Tsyban, Venttsel, Shigaev , 1988).

Konsentrasi rata-rata logam beracun dalam air laut ternyata satu atau dua kali lipat lebih rendah dari dosis ambang batasnya, sedangkan konsentrasi PCB dan BP hanya satu atau dua kali lipat lebih rendah. Oleh karena itu, faktor keamanan untuk PCB dan BP ternyata lebih rendah daripada logam. Pada tahap pertama pekerjaan, penulis perhitungan, menggunakan bahan studi ekologi jangka panjang di Laut Baltik dan sumber literatur, menentukan konsentrasi polutan dalam komponen ekosistem, laju biosedimentasi, fluks zat pada batas ekosistem, dan aktivitas mikroba perusak zat organik. Semua ini memungkinkan untuk menyusun keseimbangan dan menghitung "seumur hidup" zat yang dipertimbangkan dalam ekosistem. "Seumur hidup" logam di ekosistem Baltik ternyata cukup singkat untuk timbal, kadmium dan merkuri, agak lebih lama untuk seng, dan maksimum untuk tembaga. "Seumur hidup" PCB dan benzo(a)pyrene adalah 35 dan 20 tahun, yang menentukan kebutuhan untuk memperkenalkan sistem pemantauan genetik Laut Baltik.

Pada penelitian tahap kedua, ditunjukkan bahwa elemen biota yang paling sensitif terhadap polutan dan perubahan situasi ekologis adalah mikroalga planktonik, oleh karena itu, proses produksi primer bahan organik harus dipilih sebagai proses “target”. . Oleh karena itu, dosis ambang polutan yang ditetapkan untuk fitoplankton diterapkan di sini.

Perkiraan kapasitas asimilasi zona bagian terbuka Laut Baltik menunjukkan bahwa limpasan seng, kadmium dan merkuri yang ada, masing-masing, adalah 2, 20 dan 15 kali lebih kecil dari nilai minimum kapasitas asimilasi ekosistem untuk logam-logam ini dan tidak menimbulkan bahaya langsung terhadap produksi primer. Pada saat yang sama, pasokan tembaga dan timah sudah melebihi kapasitas asimilasinya, yang memerlukan pengenalan tindakan khusus untuk membatasi aliran. Pasokan BP saat ini belum mencapai nilai minimum kapasitas asimilasi, sedangkan PCB melebihinya. Yang terakhir menunjukkan kebutuhan mendesak untuk lebih mengurangi pembuangan PCB ke Laut Baltik.

Dalam masa kecil laut Saya mengasosiasikan dengan sesuatu perkasa dan hebat. Tiga tahun lalu saya mengunjungi pulau itu dan melihat laut dengan mata kepala sendiri. Dia menarik pandangan saya dengan kekuatan dan kecantikannya yang luar biasa, yang tidak dapat diukur dengan mata manusia. Tapi tidak semuanya seindah kelihatannya pada pandangan pertama. Masalah global di dunia ini cukup banyak, salah satunya adalah masalah ekologi, lebih tepatnya, polusi laut.

Polutan laut utama di dunia

Masalah utama adalah bahan kimia yang dibuang oleh berbagai perusahaan. Kontaminan utama adalah:

1. Minyak.
2. Bensin.
3. Pestisida, pupuk dan nitrat.
4. Air raksa dan bahan kimia berbahaya lainnya .

Minyak adalah momok terbesar bagi lautan.

Seperti yang kita lihat, yang pertama dalam daftar adalah minyak, dan ini bukan kebetulan. Minyak dan produk minyak bumi adalah polutan paling umum di lautan. Sudah di awal 80-anbertahun-tahun dibuang ke laut setiap tahun 15,5 juta ton minyak, dan ini 0,22% dari produksi global. Minyak dan produk minyak, bensin serta pestisida, pupuk dan nitrat, bahkan merkuri dan senyawa kimia berbahaya lainnya - semuanya selama emisi dari perusahaan memasuki lautan. Semua hal di atas mengarahkan lautan pada fakta bahwa polusi membentuk ladangnya secara maksimal secara intensif, dan terutama di daerah produksi minyak.

Polusi Lautan Dunia - apa yang dapat menyebabkan

Hal yang paling penting untuk dipahami adalah hpolusi laut adalah tindakan yang berhubungan langsung dengan seseorang. Akumulasi bahan kimia dan racun abadi telah mempengaruhi perkembangan polutan di laut, dan pada gilirannya berdampak negatif pada organisme laut dan tubuh manusia. Konsekuensi yang ditimbulkan oleh tindakan dan kelambanan orang sangat mengerikan. Penghancuran banyak spesies ikan serta penghuni perairan laut lainnya- ini tidak semua yang kita dapatkan karena sikap acuh tak acuh manusia terhadap Samudra. Kita harus berpikir bahwa kerugiannya bisa jauh lebih banyak daripada yang kita kira. Jangan lupa bahwa lautan memiliki peran yang sangat penting, dia memiliki fungsi planet, laut adalah pengatur panas yang kuat dan sirkulasi kelembaban Bumi dan sirkulasi atmosfernya. Polusi dapat menyebabkan perubahan yang tidak dapat diperbaiki dalam semua karakteristik ini. Hal terburuk bahwa perubahan tersebut sudah diamati hari ini. Seseorang dapat melakukan banyak hal, dia dapat menyelamatkan alam dan menghancurkannya. Kita harus berpikir tentang bagaimana umat manusia telah merusak alam, kita harus memahami bahwa banyak yang sudah tidak dapat diperbaiki. Setiap hari kita menjadi lebih dingin dan lebih tidak berperasaan terhadap rumah kita, terhadap Bumi kita. Tapi kita dan keturunan kita masih hidup di atasnya. Oleh karena itu kita harus menghargai Lautan Dunia!

Berlawanan dengan kepercayaan populer, laut adalah tempat paling cocok untuk membuang sebagian limbah aktivitas manusia. Jika proses ini dikendalikan dengan hati-hati, itu tidak membahayakan kehidupan laut.

W. Bascom

Agustus 1974

Pengantar.

Polusi lautan.

Massa besar perairan Samudra Dunia membentuk iklim planet ini, berfungsi sebagai sumber presipitasi. Lebih dari setengah oksigen memasuki atmosfer dari laut, dan juga mengatur kandungan karbon dioksida di atmosfer, karena mampu menyerap kelebihannya; 85 juta ton ikan ditangkap setiap tahun di Samudra Dunia.

Lautan dunia adalah protein bagi mereka yang kelaparan, yang jumlahnya jutaan di bumi, dan obat-obatan baru untuk orang sakit, air untuk gurun, energi dan mineral untuk industri, dan tempat istirahat.

Mungkin sekarang tidak ada satu masalah pun yang menyebabkan diskusi yang begitu hidup di antara umat manusia seperti masalah pencemaran lautan. Beberapa dekade terakhir telah ditandai dengan meningkatnya dampak antropogenik pada ekosistem laut sebagai akibat dari pencemaran laut dan samudera. Penyebaran banyak polutan telah menjadi lokal, regional bahkan global. Oleh karena itu, pencemaran laut, samudera dan biota mereka telah menjadi masalah internasional yang paling penting, dan kebutuhan untuk melindungi lingkungan laut dari pencemaran ditentukan oleh persyaratan penggunaan sumber daya alam secara rasional. Tidak ada yang akan membantah kebijaksanaan melindungi laut dan kehidupan yang berkembang di dalamnya dari bahaya yang dapat ditimbulkan oleh emisi limbah. Yang terpenting, kita tidak memiliki hak untuk duduk diam menunggu keputusan akhir tentang apa itu "polusi", karena kita menghadapi risiko menghadapi fakta polusi, yang tidak seorang pun mencoba untuk mencegahnya. Ini menjadi lebih serius karena lautan tidak dapat dibersihkan seperti sungai atau danau.

Ketika membahas masalah pencemaran laut, penting untuk membedakan antara tiga jenis pertanyaan: (1) Zat apa, dalam jumlah berapa, dan melalui rute apa yang masuk ke laut? Apakah mereka masuk ke laut dengan aliran sungai, dari saluran pembuangan, dari tenggelamnya kapal tanker dan kapal lain, atau terbawa angin ke laut? (2) Apa yang terjadi pada polutan ketika mereka memasuki laut? Seberapa cepat mereka mencairkan ke konsentrasi yang tidak berbahaya? Bagaimana mereka terakumulasi dalam rantai makanan? Seberapa cepat polutan organik berbahaya seperti minyak, DDT, dan zat serupa terurai? (3) Apa signifikansi tingkat polusi ini atau itu bagi proses yang terjadi di laut? Apakah pertumbuhan atau reproduksi organisme laut ditekan? Apakah kontaminan terkonsentrasi pada organisme laut dalam jumlah sedemikian rupa sehingga menimbulkan risiko bagi kesehatan manusia ketika makanan laut dimakan?

Beberapa perubahan lingkungan laut yang disebabkan oleh aktivitas manusia sudah tidak dapat diubah lagi. Misalnya, sungai yang dibendung membawa lebih sedikit air tawar dan sedimen. Pelabuhan di muara mengubah aliran air ke lingkungan alami.

Seberapa bersih laut seharusnya dan seberapa banyak manusia harus mencoba menyelamatkan lingkungan? Masalahnya adalah menentukan apa yang optimal bagi masyarakat dan mencapainya dengan biaya terendah.

Pembuangan limbah secara otomatis menyiratkan polusi Segala sesuatu yang hidup atau tidak hidup yang mengurangi kualitas hidup dengan kelebihannya adalah polusi. Sebagian besar zat yang disebut polutan sudah ada di laut dalam jumlah besar: bahan sedimen dasar, logam, garam, dan semua jenis organik. Lautan dapat menahan beban yang lebih besar dari zat-zat ini, tetapi pertanyaannya adalah seberapa banyak: sejauh mana lautan dapat menahan beban ini tanpa konsekuensi negatif.

Pada tahun 1973, salah satu pendekatan untuk masalah ini diusulkan: “Air dianggap tercemar jika, karena kualitasnya yang tidak cukup tinggi, tidak dapat memenuhi persyaratan tertinggi untuk penggunaannya di masa sekarang atau di masa depan.” Tuntutan tertinggi adalah olahraga air dan produksi makanan laut, serta menjaga kehidupan di laut pada tingkat yang konstan.

Untuk mempertahankan tingkat kualitas air laut yang dapat diterima, perlu untuk mempertimbangkan jenis utama polutan yang mungkin dihasilkan dari aktivitas manusia. Salah satunya adalah kotoran tinja (75 g berat kering padat per orang per hari) yang, setelah berbagai perawatan, berakhir di laut sebagai "air limbah perkotaan". Selain itu, aliran limbah dari banyak perusahaan industri dikirim ke laut. Biasanya, limbah ini diolah terlebih dahulu untuk menghilangkan komponen yang mungkin berbahaya, sementara sisa air limbah disalurkan ke laut. Pembuangan dari tongkang di laut lepas adalah sarana untuk membuang tanah yang digali selama pengerukan (saat memperdalam lorong untuk kapal), kotoran, dan limbah kimia. Polusi termal (termal) diwakili oleh air panas dari pembangkit listrik termal pesisir, serta air dingin yang berasal dari tempat berlabuh di mana kapal pengangkut gas diturunkan. Selain itu, sampah yang dibuang dari kapal, serta air pemberat yang mengandung minyak.

Ini adalah rilis yang disengaja; namun, polutan masuk ke laut dengan cara lain. Dari udara muncul partikel kecil pestisida yang disemprotkan ke tanaman, partikel jelaga dari cerobong asap, gas buang dari mesin mobil dan pesawat terbang. Dari lambung kapal yang dicat, sejumlah kecil racun dipisahkan, yang tujuannya adalah untuk mencegah pengotoran kapal dengan ganggang dan krustasea. Akibat kebakaran hutan, sejumlah besar abu dan oksida logam masuk ke laut dari atmosfer. Minyak yang tumpah dari kapal tanker sebagai akibat dari bencana laut dan semburan selama pengeboran bawah air membentuk jenis polutan khusus.

Juga, sebagai hasil dari banyak proses alam, zat memasuki lautan yang akan disebut polutan jika mereka adalah produk aktivitas manusia. Limpasan sungai air tawar memiliki efek merusak pada organisme laut seperti karang; selain itu, mereka membawa polutan yang terbawa oleh hujan dari pepohonan dan tanah. Selain itu, sejumlah besar logam berat, zat magma. Panas juga masuk ke laut sebagai akibat dari letusan gunung berapi. Minyak merembes dari dasar lautan jauh sebelum kemunculan manusia di Bumi dan terus merembes hingga hari ini.

GambarA. Polusi minyak permukaan laut

Yang paling besar dan signifikan adalah pencemaran lingkungan secara kimiawi oleh zat-zat kimia yang sifatnya tidak biasa. Diantaranya adalah polutan gas dan aerosol yang berasal dari industri dan domestik. Akumulasi karbon dioksida di atmosfer juga mengalami kemajuan. Pengembangan lebih lanjut dari proses ini akan memperkuat tren yang tidak diinginkan menuju peningkatan suhu rata-rata tahunan di planet ini. Para pemerhati lingkungan juga khawatir dengan polusi yang sedang berlangsung di Samudra Dunia dengan minyak dan produk minyak, yang telah mencapai 1/5 dari total permukaannya. Polusi minyak dengan ukuran ini dapat menyebabkan gangguan yang signifikan pada pertukaran gas dan air antara hidrosfer dan atmosfer. Tidak ada keraguan tentang pentingnya kontaminasi kimia tanah dengan pestisida dan peningkatan keasamannya, yang menyebabkan runtuhnya ekosistem. Secara umum, semua faktor yang dipertimbangkan, yang dapat dikaitkan dengan efek polusi, memiliki dampak signifikan pada proses yang terjadi di biosfer.

Polusi industri dan kimia

Di antara pencemaran berbagai jenis lingkungan, pencemaran kimia perairan alami sangat penting. Cukuplah untuk mengatakan bahwa seseorang hidup hanya beberapa hari tanpa air. Oleh karena itu, mari kita pertimbangkan secara lebih rinci pencemaran kimia perairan alami. Setiap badan air atau sumber air dikaitkan dengan lingkungan luarnya. Hal ini dipengaruhi oleh kondisi pembentukan limpasan air permukaan atau bawah tanah, berbagai fenomena alam, industri, konstruksi industri dan kota, transportasi, kegiatan ekonomi dan domestik. Konsekuensi dari pengaruh ini adalah masuknya zat baru yang tidak biasa ke dalam lingkungan perairan - polutan yang menurunkan kualitas air.

Sekarang saya ingin fokus pada beberapa polutan manusia yang menyebabkan kerusakan paling besar pada perairan lautan dunia dan menjelaskannya secara lebih rinci.

Minyak dan produk minyak.

Minyak adalah cairan berminyak kental yang berwarna coklat tua dan memiliki fluoresensi rendah. Minyak terutama terdiri dari hidrokarbon alifatik dan hidroaromatik jenuh. Komponen utama minyak - hidrokarbon (hingga 98%) - dibagi menjadi empat kelas:

1. parafin (alkena) (hingga 90% dari total komposisi) - zat stabil, yang molekulnya diekspresikan oleh rantai atom karbon lurus dan bercabang. Parafin ringan memiliki volatilitas dan kelarutan maksimum dalam air.

2. Sikloparafin % dari total komposisi) senyawa siklik jenuh dengan 5-6 atom karbon di dalam cincin. Selain siklopentana dan sikloheksana, senyawa bisiklik dan polisiklik dari kelompok ini ditemukan dalam minyak. Senyawa ini sangat stabil dan sulit terurai.

3. hidrokarbon aromatik (20-40% dari total komposisi) - senyawa siklik tak jenuh dari seri benzena, mengandung 6 atom karbon dalam cincin kurang dari sikloparafin. Minyak mengandung senyawa volatil dengan molekul berupa cincin tunggal (benzena).

4. Olefin (alkena)- (sampai 10% dari total komposisi) - tak jenuh non-siklik dengan satu atau dua atom hidrogen pada setiap atom karbon dalam molekul yang memiliki rantai lurus dan bercabang.

Minyak dan produk minyak memiliki efek berbahaya pada banyak organisme hidup dan mempengaruhi semua mata rantai biologis. Jauh di laut dan di pantai, orang dapat melihat bola-bola kecil dari zat seperti tar, bintik-bintik besar yang mengkilap dan busa berwarna coklat. Lebih dari 10 juta ton minyak memasuki lautan setiap tahun, dan setidaknya setengahnya berasal dari sumber di darat (kilang minyak, stasiun pengisian minyak). Sejumlah besar minyak masuk ke laut sebagai akibat rembesan alami dari dasar laut, tetapi sulit untuk menentukan dengan tepat berapa banyak.

Antara tahun di AS, Institute for Environmental Protection and Energy mencatat pra-kasus pencemaran air oleh minyak. Sebagian besar tumpahan yang tercatat adalah kecil dan tidak memerlukan pembersihan khusus di permukaan laut. Jumlah total tumpahan minyak berkisar dari 8,2 juta galon pada tahun 1977 menjadi 21,5 juta galon pada tahun 1985. Ada 169 kecelakaan kapal tanker besar di dunia.

Ada beberapa cara untuk mendapatkan minyak dan produk minyak:

pembuangan ke lautan air pencucian, pemberat dan lambung kapal dari kapal (23%);

pembuangan di pelabuhan dan daerah perairan dekat pelabuhan, termasuk kerugian selama pemuatan bunker tanker (17%);

Pembuangan limbah industri dan limbah (10%);

saluran air badai (5%);

kecelakaan kapal dan alat pengeboran di laut (6%)

pengeboran lepas pantai (1%);

kejatuhan atmosfer (10%);

limpasan sungai dalam segala bentuknya (28%)

Kerugian minyak terbesar terkait dengan transportasinya dari area produksi. Keadaan darurat, pembuangan air pencuci dan pemberat ke laut oleh kapal tanker - semua ini mengarah pada keberadaan bidang polusi permanen di sepanjang rute laut.

Contoh kecelakaan besar pertama dari sebuah kapal tanker minyak adalah bencana pada tahun 1967 dari kapal tanker "Torri Canyon", yang tangkinya berisi 117 ribu ton minyak mentah Kuwait. Tidak jauh dari Cape Cornwell, sebuah kapal tanker menabrak karang, dan akibat lubang dan kerusakan, sekitar 100 ribu ton minyak tumpah ke laut. Di bawah pengaruh angin, lapisan minyak yang kuat mencapai pantai Cornwall, melintasi Selat Inggris dan mendekati pantai Brittany (Prancis). Ekosistem laut, pesisir dan pantai telah mengalami kerusakan yang sangat besar. Sejak itu, tumpahan minyak dari kecelakaan dengan kapal dan rig pengeboran lepas pantai telah menjadi hal yang biasa. Secara umum, selama bertahun-tahun sebagai akibat dari kecelakaan, sekitar 2 juta minyak memasuki lingkungan laut, dan dari tahun 1964 hingga 1971 66 ribu ton per tahun, dari tahun 1971 hingga 1976 - masing-masing 116 ribu ton, dari tahun 1976 hingga 1979 - masing-masing 177 ribu ton .

Selama 30 tahun terakhir, sekitar 2.000 sumur telah dibor di Samudra Dunia, 1.000 di antaranya telah dibor dan 350 sumur industri telah dibor di Laut Utara sejak tahun 1964 saja. Karena kebocoran kecil di rig pengeboran, 0,1 juta ton minyak hilang setiap tahun, tetapi situasi darurat juga tidak jarang terjadi.

Massa besar minyak dari darat memasuki laut di sepanjang sungai, dengan saluran pembuangan domestik dan badai. Volume polusi minyak dari sumber ini melebihi 2 juta ton minyak per tahun. Hingga 0,5 juta ton minyak setiap tahun memasuki laut dengan limbah industri dan kilang minyak.

Lapisan minyak di permukaan laut dan samudera dapat mengganggu pertukaran energi, panas, kelembaban dan gas antara laut dan atmosfer. Pada akhirnya, keberadaan lapisan minyak di permukaan laut dapat mempengaruhi tidak hanya kondisi fisikokimia dan hidrobiologis di laut, tetapi juga keseimbangan oksigen di atmosfer.

. polusi organik

Di antara zat terlarut yang dimasukkan ke laut dari darat, tidak hanya elemen mineral dan biogenik, tetapi juga residu organik yang sangat penting bagi penghuni lingkungan perairan. Penghapusan bahan organik ke laut diperkirakan dalam juta ton/tahun. Air limbah yang mengandung suspensi asal organik atau bahan organik terlarut mempengaruhi kondisi badan air. Saat mengendap, suspensi membanjiri bagian bawah dan menunda perkembangan atau sepenuhnya menghentikan aktivitas vital mikroorganisme ini yang terlibat dalam proses pemurnian air sendiri. Ketika sedimen ini membusuk, senyawa berbahaya dan zat beracun, seperti hidrogen sulfida, dapat terbentuk, yang menyebabkan pencemaran semua air di sungai. Adanya suspensi juga mempersulit cahaya untuk menembus jauh ke dalam air dan memperlambat proses fotosintesis. Salah satu persyaratan sanitasi utama untuk kualitas air adalah kandungan jumlah oksigen yang dibutuhkan di dalamnya. Efek berbahaya diberikan oleh semua kontaminan yang dalam satu atau lain cara berkontribusi pada pengurangan kandungan oksigen dalam air. Surfaktan - lemak, minyak, pelumas - membentuk film di permukaan air, yang mencegah pertukaran gas antara air dan atmosfer, yang mengurangi tingkat kejenuhan air dengan oksigen. Sejumlah besar bahan organik, yang sebagian besar bukan karakteristik perairan alami, dibuang ke sungai bersama dengan air limbah industri dan domestik. Peningkatan polusi badan air dan saluran air diamati di semua negara industri. Informasi tentang kandungan beberapa zat organik dalam air limbah industri disajikan pada gambar. 3.

GambarB. kontaminan organik

Karena laju urbanisasi yang cepat dan pembangunan instalasi pengolahan limbah yang agak lambat atau pengoperasiannya yang tidak memuaskan, cekungan air dan tanah tercemar oleh limbah rumah tangga. Polusi terutama terlihat di badan air yang mengalir lambat atau tergenang (waduk, danau). Penguraian di lingkungan perairan, sampah organik dapat menjadi media bagi organisme patogen. Air yang tercemar limbah organik menjadi hampir tidak layak untuk diminum dan keperluan lainnya. Limbah rumah tangga berbahaya tidak hanya karena merupakan sumber beberapa penyakit manusia (demam tifoid, disentri, kolera), tetapi juga karena membutuhkan banyak oksigen untuk penguraiannya. Jika air limbah domestik memasuki reservoir dalam jumlah yang sangat besar, maka kandungan oksigen terlarut dapat turun di bawah tingkat yang diperlukan untuk kehidupan organisme laut dan air tawar.

polusi anorganik

Pencemar anorganik (mineral) utama perairan tawar dan laut adalah berbagai senyawa kimia yang bersifat racun bagi penghuni lingkungan perairan. Ini adalah senyawa arsenik, timbal, kadmium, merkuri, kromium, tembaga, fluor. Kebanyakan dari mereka berakhir di air sebagai akibat dari aktivitas manusia. Logam berat diserap oleh fitoplankton dan kemudian ditransfer melalui rantai makanan ke organisme yang lebih terorganisir. Efek toksik dari beberapa polutan yang paling umum di hidrosfer ditunjukkan pada Gambar 2:

GambarC. Tingkat toksisitas zat tertentu

Tingkat toksisitas (catatan):

0 - tidak ada;

1 - sangat lemah;

2 - lemah;

3 - kuat;

4 - sangat kuat.

Selain zat yang tercantum dalam tabel, kontaminan berbahaya dari lingkungan perairan termasuk asam dan basa anorganik, yang menyebabkan kisaran pH yang luas dari limbah industri (1,0 - 11,0) dan dapat mengubah pH lingkungan perairan ke nilai​ ​5,0 atau di atas 8,0, sedangkan ikan di air tawar dan air laut hanya dapat hidup pada kisaran pH 5,0 - 8,5. Di antara sumber utama pencemaran hidrosfer dengan mineral dan elemen biogenik, perusahaan industri makanan dan pertanian harus disebutkan. Sekitar 16 juta ton garam setiap tahun tersapu dari lahan irigasi. Pada tahun 2000 dimungkinkan untuk meningkatkan massa mereka hingga 20 juta ton/tahun. Limbah yang mengandung merkuri, timbal, tembaga terlokalisasi di area terpisah di lepas pantai, tetapi beberapa di antaranya terbawa jauh ke luar wilayah perairan. Polusi merkuri secara signifikan mengurangi produksi utama ekosistem laut, menghambat perkembangan fitoplankton. Limbah yang mengandung merkuri biasanya menumpuk di sedimen dasar teluk atau muara sungai. Migrasi lebih lanjut disertai dengan akumulasi metil merkuri dan dimasukkannya ke dalam rantai trofik organisme akuatik. Dengan demikian, penyakit Minamata, yang pertama kali ditemukan oleh ilmuwan Jepang pada orang yang memakan ikan yang ditangkap di Teluk Minamata, di mana limbah industri dengan merkuri teknogenik dibuang secara tak terkendali, menjadi terkenal.

Pestisida.

Pestisida adalah sekelompok zat buatan manusia yang digunakan untuk mengendalikan hama dan penyakit tanaman. Pestisida dibagi menjadi beberapa kelompok berikut:

1. Insektisida untuk serangga berbahaya

2. fungisida dan bakterisida - untuk memerangi penyakit tanaman bakteri

3. herbisida terhadap gulma.

Telah ditemukan bahwa pestisida menghancurkan hama, mereka membahayakan banyak organisme bermanfaat dan merusak kesehatan biocenosis. Di bidang pertanian, telah lama ada masalah transisi dari metode pengendalian hama kimia (pencemaran) ke metode biologis (ramah lingkungan).

Produksi pestisida dunia mencapai 200 ribu ton per tahun. Stabilitas kimia relatif, serta sifat distribusi, berkontribusi pada masuknya mereka ke laut dan samudera dalam volume besar. Akumulasi konstan zat organoklorin dalam air menimbulkan ancaman serius bagi kehidupan manusia. Telah ditetapkan bahwa ada hubungan tertentu antara tingkat pencemaran air oleh zat organoklorin dan konsentrasinya dalam jaringan lemak ikan dan mamalia laut.

Pestisida telah ditemukan di berbagai daerah di Laut Baltik, Utara, Laut Irlandia, di Teluk Biscay, di lepas pantai barat Inggris, Islandia, Portugal, dan Spanyol. DDT dan heksakloran telah ditemukan dalam jumlah yang signifikan di hati dan lemak anjing laut dan penguin chinstrap, meskipun persiapan DDT tidak digunakan dalam kondisi Antartika. Uap DDT dan zat organoklorin lainnya dapat terkonsentrasi pada partikel udara atau bergabung dengan tetesan aerosol dan dalam keadaan ini diangkut dalam jarak jauh. Sumber lain yang mungkin dari zat-zat ini di Antartika mungkin adalah polusi laut sebagai akibat dari penggunaannya yang intensif di Amerika Serikat dan Kanada. Bersama dengan pestisida air laut mencapai Antartika.

Surfaktan sintetis.

Deterjen (surfaktan) termasuk dalam kelompok luas zat yang menurunkan tegangan permukaan air. Mereka adalah bagian dari deterjen sintetis (SMC), banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari dan industri. Bersama dengan air limbah, surfaktan memasuki perairan kontinental dan lingkungan laut. SMS mengandung natrium polifosfat, di mana deterjen dilarutkan, serta sejumlah bahan tambahan yang beracun bagi organisme air: zat penyedap, zat pemutih (persulfat, perborat), soda abu, natrium silikat. Tergantung pada sifat dan struktur bagian hidrofilik dari molekul surfaktan, mereka dibagi menjadi anionik, kationik, amfoter, dan nonionik. Yang paling umum di antara surfaktan adalah zat anionik. Mereka menyumbang sekitar 50% dari semua surfaktan yang diproduksi di dunia. Kehadiran surfaktan dalam air limbah industri dikaitkan dengan penggunaannya dalam proses seperti flotasi benefisiasi bijih, pemisahan produk teknologi kimia, produksi polimer, peningkatan kondisi untuk pengeboran sumur minyak dan gas, dan pengendalian korosi peralatan. Di bidang pertanian, surfaktan digunakan sebagai bagian dari pestisida.

Senyawa dengan sifat karsinogenik.

Zat karsinogenik adalah senyawa kimia homogen yang menunjukkan aktivitas transformasi dan kemampuan untuk menyebabkan karsinogenik, teratogenik (pelanggaran proses perkembangan embrio) atau perubahan mutagenik pada organisme. Tergantung pada kondisi paparan, mereka dapat menyebabkan penghambatan pertumbuhan, penuaan yang dipercepat, gangguan perkembangan individu, dan perubahan dalam kumpulan gen organisme. Jumlah maksimum PAH dalam sedimen dasar modern Samudra Dunia (lebih dari 100 g/km massa bahan kering) ditemukan di zona aktif secara tektonik yang terkena dampak termal dalam. Sumber antropogenik utama PAH di lingkungan adalah pirolisis zat organik selama pembakaran berbagai bahan, kayu, dan bahan bakar.

Logam berat.

Logam berat (merkuri, timbal, kadmium, seng, tembaga, arsenik) adalah polutan yang umum dan sangat beracun. Mereka banyak digunakan di banyak produksi industri, oleh karena itu, terlepas dari tindakan perawatan, kandungan senyawa logam berat dalam air limbah industri sangat tinggi. Massa besar senyawa ini memasuki laut melalui atmosfer. Untuk biocenosis laut, merkuri, timbal, dan kadmium adalah yang paling berbahaya. Merkuri diangkut ke laut dengan limpasan benua dan melalui atmosfer. Selama pelapukan batuan sedimen dan beku, 3,5 ribu ton merkuri dilepaskan setiap tahun. Komposisi debu atmosfer mengandung sekitar 121 ribu ton merkuri, yang sebagian besar berasal dari antropogenik. Sekitar setengah dari produksi industri tahunan logam ini (910 ribu ton/tahun) berakhir di laut dengan berbagai cara. Di daerah yang tercemar oleh air industri, konsentrasi merkuri dalam larutan dan suspensi sangat meningkat. Pada saat yang sama, beberapa bakteri mengubah klorida menjadi metil merkuri yang sangat beracun. Kontaminasi makanan laut telah berulang kali menyebabkan keracunan merkuri pada penduduk pesisir.

Pemilik pabrik kimia Tissot di kota Minamata di pulau Kyushu telah membuang air limbah yang jenuh dengan merkuri ke laut selama bertahun-tahun. Perairan pesisir dan ikan diracuni, yang menyebabkan kematian penduduk setempat. Ratusan orang menderita penyakit psikoparalitik yang parah.

Para korban bencana ekologis ini, bersatu dalam kelompok, lebih dari satu kali memprakarsai proses melawan Tissot, pemerintah, dan otoritas lokal. Minamata telah menjadi "Hiroshima industri" Jepang yang sebenarnya, dan istilah "penyakit Minamata" sekarang banyak digunakan dalam pengobatan untuk merujuk pada keracunan orang dengan limbah industri.

Timbal adalah elemen jejak khas yang ditemukan di semua komponen lingkungan: di bebatuan, tanah, perairan alami, atmosfer, dan organisme hidup. Timbal secara aktif dihamburkan di lingkungan selama aktivitas manusia. Ini adalah emisi dari limbah industri dan domestik, dari asap dan debu dari perusahaan industri, dari gas buang dari mesin pembakaran internal. Peneliti Prancis menemukan bahwa dasar Samudra Atlantik terpapar timbal dari darat pada jarak hingga 160 km dari pantai dan pada kedalaman hingga 1610 m. Konsentrasi timbal yang lebih tinggi di lapisan atas sedimen bawah daripada di lapisan yang lebih dalam menunjukkan bahwa ini adalah hasil dari aktivitas ekonomi manusia, dan bukan konsekuensi dari proses alam yang panjang.

Limbah rumah tangga

Limbah cair dan padat domestik (feses, endapan lumpur, sampah) masuk ke laut dan samudera melalui sungai, langsung dari darat, serta dari kapal dan tongkang dengan arah yang berbeda.

Di lapisan permukaan laut, bakteri berkembang dalam jumlah besar - berguna, memainkan peran penting dalam kehidupan neuston dan seluruh laut, dan patogen, patogen saluran pencernaan dan penyakit lainnya.

Limbah rumah tangga berbahaya tidak hanya karena merupakan pembawa penyakit manusia (terutama dari kelompok usus - demam tifoid, disentri, kolera), tetapi juga karena mengandung sejumlah besar zat penyerap oksigen. Oksigen mendukung kehidupan di laut, merupakan elemen penting dalam proses penguraian zat organik yang masuk ke lingkungan perairan. Limbah kota yang masuk ke dalam air dalam jumlah yang sangat besar dapat menurunkan kandungan oksigen terlarut secara signifikan.

Dalam beberapa dekade terakhir, produk plastik (film dan wadah sintetis, jaring plastik) telah menjadi jenis limbah padat khusus yang mencemari lautan. Bahan-bahan ini lebih ringan dari air, dan karenanya mengapung di permukaan untuk waktu yang lama, mencemari pantai laut. Bahaya serius adalah limbah plastik untuk pengiriman: menjerat baling-baling kapal, menyumbat saluran pipa sistem pendingin mesin kelautan, sering menyebabkan bangkai kapal.

Ada kasus kematian mamalia laut besar yang diketahui karena penyumbatan mekanis paru-paru dengan potongan kemasan sintetis.

Laut, dan terutama bagian pesisirnya, tercemar oleh kipas angin dan limbah rumah tangga dari kapal. Jumlah mereka terus meningkat, seiring dengan meningkatnya intensitas navigasi dan kapal menjadi semakin nyaman. Jumlah konsumsi air di kapal penumpang mendekati indikator kota-kota besar dan 300-400 liter per orang per hari.

Di Laut Utara, ada ancaman nyata kematian fauna dan flora akibat pencemaran oleh limbah yang dibawa dari daratan oleh sungai. Wilayah pesisir Laut Utara sangat dangkal; pasang surut di dalamnya tidak signifikan, yang juga tidak berkontribusi pada pemurnian diri laut. Selain itu, di pantainya terdapat negara-negara dengan kepadatan penduduk yang tinggi dengan industri yang sangat maju, dan polusi di wilayah tersebut telah mencapai tingkat yang sangat tinggi. Situasi lingkungan diperburuk oleh fakta bahwa produksi minyak telah berkembang secara intensif di Laut Utara dalam beberapa tahun terakhir.

Salah urus, sikap predator terhadap kekayaan Samudra Dunia menyebabkan pelanggaran keseimbangan alam, kematian flora dan fauna laut di beberapa daerah, dan keracunan manusia dengan produk laut yang terkontaminasi.

polusi termal

Polusi termal pada permukaan waduk dan wilayah laut pesisir terjadi sebagai akibat dari pembuangan air limbah yang dipanaskan dari pembangkit listrik dan beberapa produksi industri. Pembuangan air panas dalam banyak kasus menyebabkan peningkatan suhu air di reservoir sebesar 6-8 derajat Celcius. Perbedaannya tidak melebihi perubahan suhu alami dan karena itu tidak menimbulkan bahaya bagi sebagian besar penghuni laut dewasa. Namun, selama pengambilan air, telur, larva, dan juvenil yang hidup di perairan pantai tersedot. Mereka melewati pembangkit listrik bersama dengan air pendingin, di mana mereka tiba-tiba terkena suhu tinggi, tekanan berkurang, yang berakibat fatal bagi mereka. Luas titik air panas di daerah pesisir bisa mencapai 30 meter persegi. km. Untuk alasan ini dan lainnya, akan lebih bijaksana untuk menempatkan pembangkit listrik di laut lepas, di mana air dapat diambil dari lapisan yang lebih dalam dan lebih dingin, yang kurang kaya akan organisme hidup. Kemudian, jika pembangkit listriknya nuklir, bahaya akibat dari kemungkinan kecelakaan juga akan berkurang. Jika pembangkit listrik menggunakan minyak dan batu bara, maka bahan bakarnya bisa dikirim langsung ke pembangkit dengan kapal, sedangkan garis pantai bisa digunakan untuk keperluan non-industri. Stratifikasi suhu yang lebih stabil mencegah pertukaran air antara lapisan permukaan dan lapisan bawah. Kelarutan oksigen menurun, dan konsumsinya meningkat, karena dengan meningkatnya suhu, aktivitas bakteri aerob yang menguraikan bahan organik meningkat. Keanekaragaman jenis fitoplankton dan seluruh flora alga semakin meningkat.

Pembuangan limbah ke laut untuk tujuan pembuangan

(dumping).

Banyak negara dengan akses ke laut melakukan penguburan laut dari berbagai bahan dan zat, khususnya tanah yang digali selama pengerukan, terak bor, limbah industri, limbah konstruksi, limbah padat, bahan peledak dan bahan kimia, dan limbah radioaktif.

Dumping adalah istilah dengan arti khusus; tidak harus bingung dengan penyumbatan (kontaminasi) dengan puing-puing atau emisi melalui pipa. Pembuangan adalah pengiriman sampah ke laut lepas dan pembuangannya di tempat-tempat yang telah ditentukan secara khusus. Dari tongkang yang mengekspor limbah padat, yang terakhir dibuang melalui lubang bawah. Limbah cair biasanya dipompa melalui pipa yang terendam ke dalam gelombang kapal yang bergejolak. Selain itu, beberapa limbah dikubur dari tongkang dalam baja tertutup atau wadah lainnya.

Sebagian besar material yang dibuang adalah tanah tersuspensi, tersedot oleh proyektil pengerukan dengan corong penerima dari dasar pelabuhan dan pelabuhan ketika fairways diperdalam. Pada tahun 1968, 28 juta ton bahan ini dibuang ke Samudra Atlantik. Bahan yang relatif murni berikutnya dalam volume - ini juga tanah yang digali oleh ekskavator selama konstruksi, kemudian sedimen (lumpur) dari limbah kota, dan akhirnya limbah industri seperti asam dan bahan kimia lainnya.

Di beberapa daerah, limbah perkotaan tidak dibanjiri dari tongkang, tetapi dibuang ke laut melalui pipa khusus; di daerah lain mereka dibuang ke tempat pembuangan sampah atau digunakan sebagai pupuk, meskipun logam berat dalam limpasan dapat menyebabkan efek buruk dalam jangka panjang. Berbagai macam limbah industri (pelarut yang digunakan dalam produksi farmasi, asam pewarna titanium bekas, larutan alkali dari kilang minyak, logam kalsium, filter berlapis, garam dan hidrokarbon klorida) dibuang dari waktu ke waktu di tempat yang berbeda.

Apa bahaya pembuangan bahan-bahan tersebut bagi organisme laut? Kekeruhan yang muncul saat limbah dibuang, biasanya, hilang dalam sehari. Tanah yang dibuang dalam suspensi menutupi penghuni dasar dengan lumpur dalam bentuk lapisan tipis, dari mana banyak hewan keluar ke permukaan, dan beberapa tahun kemudian digantikan oleh koloni baru dari organisme yang sama. Lumpur rumah tangga dengan kandungan logam berat yang tinggi dapat menjadi racun, terutama bila dikombinasikan dengan bahan organik, terbentuk lingkungan yang mengurangi oksigen; hanya beberapa organisme hidup yang bisa eksis di dalamnya. Selain itu, lumpur mungkin memiliki indeks bakteriologis yang tinggi. Jelas bahwa limbah industri dalam volume besar berbahaya bagi kehidupan laut dan oleh karena itu tidak boleh dibuang ke dalamnya.

Pembuangan sampah ke laut, dengan demikian, masih perlu dikaji secara seksama. Dengan data yang dapat dipercaya, bahan-bahan seperti tanah mungkin masih boleh dibuang ke laut, tetapi bahan-bahan lain, seperti bahan kimia, harus dilarang. Ketika mengatur sistem pengendalian pembuangan limbah ke laut, definisi daerah pembuangan, penentuan dinamika pencemaran air dan sedimen dasar sangat penting. Untuk mengidentifikasi kemungkinan volume buangan ke laut, maka perlu dilakukan perhitungan semua bahan pencemar dalam komposisi buangan material. Daerah perairan dalam di dasar laut dapat diidentifikasi untuk tujuan ini berdasarkan kriteria yang sama seperti dalam pemilihan lokasi untuk tempat pembuangan sampah perkotaan - kemudahan penggunaan dan nilai biologis yang rendah.

Perlindungan perairan lautan dunia

Manusia harus membuang sampahnya entah bagaimana, dan laut adalah tempat yang paling cocok untuk sebagiannya.

Pemurnian diri dari laut dan samudera .

Pemurnian diri laut dan samudera adalah proses kompleks di mana komponen polusi dihancurkan dan termasuk dalam sirkulasi umum zat. Kemampuan laut untuk mengolah hidrokarbon dan jenis pencemaran lainnya tidak terbatas. Saat ini, banyak daerah perairan telah kehilangan kemampuan untuk memurnikan diri. Minyak, terakumulasi dalam jumlah besar di sedimen dasar, mengubah beberapa teluk dan teluk menjadi zona mati.

Ada hubungan langsung antara jumlah mikroorganisme pengoksidasi minyak dan intensitas pencemaran minyak air laut. Jumlah mikroorganisme terbanyak diisolasi pada daerah pencemaran minyak, sedangkan jumlah bakteri yang tumbuh pada minyak mencapai satu juta per 1 liter. Air laut.

Seiring dengan jumlah mikroorganisme di tempat-tempat polusi minyak konstan, keanekaragaman spesies juga berkembang. Hal ini, tampaknya, dapat dijelaskan oleh kerumitan besar komposisi kimia minyak, yang berbagai komponennya hanya dapat dikonsumsi oleh jenis mikroorganisme tertentu. Hubungan antara kelimpahan dan keanekaragaman spesies mikroorganisme, di satu sisi, dan intensitas polusi minyak, di sisi lain, memberikan alasan untuk mempertimbangkan mikroorganisme pengoksidasi minyak sebagai indikator polusi minyak.

Mikroorganisme laut berfungsi sebagai bagian dari mikrobiocenosis kompleks, yang bereaksi terhadap zat asing secara keseluruhan. Tidak banyak jenis organisme yang mampu menguraikan minyak secara sempurna. Bentuk seperti itu jarang diisolasi dari air, dan proses degradasi minyak tidak intens. Sebuah "populasi" bakteri campuran memecah minyak dan hidrokarbon individu lebih efektif.

Organisme laut yang terlibat dalam proses pemurnian diri termasuk moluska. Ada dua kelompok moluska. Yang pertama termasuk kerang, tiram, kerang dan beberapa lainnya. Pembukaan mulut mereka terdiri dari dua tabung (siphon). Melalui satu siphon, air laut disedot dengan semua partikel yang tersuspensi di dalamnya, yang disimpan dalam alat khusus moluska, dan melalui yang lain, air laut yang dimurnikan mengalir kembali ke laut. Semua partikel yang dapat dimakan diserap, dan gumpalan besar yang tidak tercerna dibuang. Populasi kerang yang padat di area 1 sq. m. Menyaring hingga 200 meter kubik per hari. air.

Kerang adalah salah satu organisme air laut yang paling umum. Moluska besar dapat melewati dirinya sendiri hingga 70 liter. air per hari dan dengan demikian memurnikannya dari kemungkinan kotoran mekanis dan beberapa senyawa organik.

Diperkirakan hanya di bagian barat laut Laut Hitam, kerang menyaring lebih dari 100 km3 air per hari. Seperti kerang, hewan laut lainnya juga memberi makan - bryozoa, spons, ascidia.

Pada moluska dari kelompok kedua, cangkangnya bengkok, berbentuk kerucut oval (rapana, littorina), atau menyerupai topi (piring laut). Merangkak di atas batu, tumpukan, dermaga, tanaman, dasar kapal, mereka membersihkan permukaan besar yang ditumbuhi tanaman setiap hari.

Organisme laut (perilaku dan kondisinya) merupakan indikator pencemaran minyak, yaitu mereka seolah-olah melakukan pengamatan biologis terhadap lingkungan. Namun, organisme laut tidak hanya perekam pasif, tetapi juga peserta langsung dalam proses pemurnian lingkungan secara alami. Sekitar 70 genera mikroorganisme diketahui, termasuk bakteri, jamur, ragi, yang mampu melawan minyak. Mereka memainkan peran paling penting dalam penguraian minyak dan hidrokarbon di laut.

Peran mikroorganisme yang sama pentingnya dalam memerangi pestisida: mengakumulasi produk berbahaya dalam diri mereka sendiri, bakteri menandakan polusi lingkungan laut. Itulah mengapa sangat penting untuk mengetahui sebanyak mungkin organisme indikator ini, untuk mendapatkan informasi yang sangat rinci tentang perilaku mereka dalam kondisi tertentu, tentang keadaan mereka tergantung pada kondisi lingkungan. Ternyata baru-baru ini, makrofita yang paling efektif dalam pengolahan pestisida adalah alga yang tumbuh di kedalaman dangkal dan dekat pantai.

Di Samudra Dunia, biota praktis masih tidak terganggu: dengan pengaruh eksternal yang membawa sistem keluar dari keadaan keseimbangan yang stabil, keseimbangan bergeser ke arah di mana efek pengaruh eksternal melemah.

Perlindungan laut dan samudera

Perlindungan laut dan samudera harus dilakukan tidak hanya secara fisik, dengan melakukan berbagai studi tentang pemurnian air dan pengenalan metode dan metode pemurnian baru, tetapi juga harus didasarkan pada undang-undang dan dokumen hukum yang menetapkan kewajiban orang untuk melindungi lingkungan laut.

Pada tahun 1954, sebuah konferensi internasional diadakan di London, yang bertujuan untuk melakukan tindakan terkoordinasi untuk melindungi lingkungan laut dari polusi minyak. Untuk pertama kalinya dalam sejarah umat manusia, sebuah dokumen hukum internasional diadopsi yang mendefinisikan negara-negara untuk melindungi lingkungan laut. Konvensi Internasional 1954 untuk Pencegahan Pencemaran Laut oleh Minyak telah didaftarkan oleh PBB.

Kepedulian lebih lanjut untuk perlindungan lautan terungkap dalam empat konvensi yang diadopsi pada Konferensi Internasional PBB tentang Hukum Laut ke-1 di Jenewa pada tahun 1958: tentang laut lepas; di laut teritorial dan zona tambahan; di landas kontinen; penangkapan ikan dan perlindungan sumber daya hayati laut. Konvensi-konvensi ini secara hukum telah menetapkan prinsip-prinsip dan norma-norma hukum maritim.

Laut lepas berarti semua bagian laut yang bukan merupakan bagian dari laut teritorial atau perairan pedalaman suatu negara. Konvensi Jenewa tentang Laut Lepas, untuk mencegah pencemaran dan kerusakan lingkungan laut, mewajibkan setiap negara untuk mengembangkan dan menegakkan undang-undang yang melarang pencemaran laut dengan minyak, limbah radioaktif, dan zat lainnya.

Konvensi internasional telah memainkan peran tertentu dalam pencegahan pencemaran laut, tetapi pada saat yang sama telah mengungkapkan kelemahan. Pada tahun 1973, Konferensi Internasional tentang Pencegahan Pencemaran Laut diadakan di London. Konferensi tersebut mengadopsi Konvensi Internasional untuk Pencegahan Pencemaran Laut dari Kapal. Konvensi 1973 mengatur langkah-langkah untuk mencegah pencemaran laut tidak hanya oleh minyak, tetapi juga oleh zat cair berbahaya lainnya, serta limbah (limbah, puing-puing kapal, dll.). Menurut Konvensi, setiap kapal harus memiliki sertifikat – bukti bahwa lambung, mekanisme dan peralatan lainnya dalam kondisi baik dan tidak mencemari laut. Kesesuaian dengan sertifikat diperiksa dengan inspeksi ketika kapal memasuki pelabuhan. Konvensi menetapkan standar yang ketat untuk kandungan minyak dalam air yang dibuang oleh kapal tanker. Kapal dengan perpindahan lebih dari 70.000 ton harus memiliki tangki untuk menerima pemberat bersih - dilarang memuat minyak ke dalam kompartemen tersebut. Di area khusus, pembuangan air berminyak dari kapal tanker dan kapal kargo kering dengan perpindahan lebih dari 400 ton sepenuhnya dilarang, semua pembuangan dari mereka harus dipompa hanya ke titik penerimaan pantai. Semua kapal pengangkut dilengkapi dengan alat pemisah untuk membersihkan saluran air, dan kapal tanker dilengkapi dengan alat yang memungkinkan kapal tanker dicuci tanpa membuang residu minyak ke laut. Instalasi elektrokimia telah dibuat untuk pengolahan dan desinfeksi air limbah kapal, termasuk air limbah rumah tangga.

Fasilitas pengolahan pesisir, yang menerima air limbah dari kapal, tidak hanya membersihkan polusi, tetapi juga meregenerasi ribuan ton minyak.

Instalasi ditempatkan di kapal untuk penghancuran lumpur dari kamar mesin, limbah dan sampah yang dikosongkan ke fasilitas penerima terapung dan pantai.

Institut Kelautan dari Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia telah mengembangkan metode emulsi untuk membersihkan kapal tanker laut, yang sepenuhnya mengecualikan masuknya minyak ke area perairan dan memastikan kebersihan mutlak kapal tanker setelah dicuci. Penambahan campuran beberapa surfaktan ke dalam air pencuci memungkinkan untuk melakukan pembersihan pada kapal tanker itu sendiri dengan menggunakan instalasi sederhana tanpa membuang air atau residu minyak yang terkontaminasi dari kapal dan memulihkannya untuk digunakan lebih lanjut. Hingga 300 ton minyak dapat dicuci dari setiap kapal tanker. Tangki tanker dibersihkan sehingga bahkan produk makanan dapat diangkut di dalamnya setelah minyak.

Dengan tidak adanya instalasi seperti itu, pencucian di kapal tanker dapat dilakukan menggunakan stasiun pembersihan, yang melakukan pencucian mekanis wadah dari produk minyak dari semua kelas dalam sirkuit tertutup menggunakan larutan yang dipanaskan hingga 70-80 C. Pabrik pengolahan juga memisahkan produk minyak dari limbah dan air pemberat yang diterima dari kapal, menghilangkan kotoran mekanis dan mengeringkan residu minyak, dan mencuci karat yang dihilangkan dari tangki dari produk minyak.

Untuk mencegah kebocoran minyak, desain kapal tanker minyak sedang diperbaiki. Jadi, supertanker berkapasitas 150 ribu ton kargo memiliki double bottom. Jika salah satunya rusak, minyak tidak akan tumpah, itu akan tertunda oleh kulit terluar kedua.

Stasiun pembersihan terapung telah didirikan untuk membersihkan tangki bahan bakar kapal curah. Pembangkit air panas yang kuat dengan dua ketel memanaskan air hingga 80-90 C, dan memompanya ke kapal tanker. Air kotor, bersama dengan minyak yang dicuci, dikembalikan ke pabrik pengolahan, di mana tiga kaskade tangki pengendapan lewat. Dan, sekali lagi dipanaskan, sekali lagi, dipompa keluar ke bak cuci. Pada saat yang sama, minyak yang diekstraksi dari air kotor digunakan untuk pemanasan.

Untuk pembersihan sistematis perairan pelabuhan dari tumpahan yang tidak disengaja dan polusi minyak, skimmer dan boom minyak terapung digunakan. Oil skimmers NSM-4 peningkatan kelaikan laut dalam razia dengan jarak dari pelabuhan hingga 10 mil laut dengan gelombang laut hingga mampu membersihkan laut dari produk minyak terapung dan puing-puing di sepanjang pantai dan di laut lepas tiga titik dan kekuatan angin hingga empat titik.

Boom yang dirancang untuk menahan tumpahan produk minyak yang tidak disengaja baik di perairan pelabuhan maupun di laut lepas terbuat dari fiberglass, yang tahan terhadap kecepatan dan arus angin yang signifikan.

Dalam beberapa kasus, disarankan untuk mencegah penyebaran minyak tidak dengan cara mekanis (boom), tetapi dengan cara fisik dan kimia. Untuk tujuan ini, surfaktan - pengumpul minyak - diterapkan di sepanjang perimeter lapisan minyak atau hanya dari sisi bawah angin.

Dalam kasus kebocoran besar, metode mekanis dan kimia digunakan secara bersamaan untuk melokalisir tumpahan minyak. Persiapan kelompok busa telah dibuat, yang, ketika bersentuhan dengan lapisan minyak, membungkusnya sepenuhnya. Setelah ditekan, busa dapat digunakan kembali sebagai sorben. Sorben tersebut sangat nyaman karena teknologi aplikasi sederhana dan biaya rendah. Namun, produksi massal obat tersebut belum ditetapkan.

Saat ini, agen sorben berbasis tanaman, mineral dan zat sintetis telah dikembangkan. Persyaratan utama yang disajikan kepada mereka adalah tidak dapat tenggelam. Dikumpulkan dari permukaan air, beberapa sorben dapat digunakan kembali setelah regenerasi, sementara yang lain harus dibuang. Ada persiapan yang memungkinkan pengumpulan hingga 90% minyak yang tumpah dari permukaan air. Selanjutnya, mereka dapat digunakan untuk memproduksi bitumen dan bahan bangunan lainnya.

Kualitas penting lainnya yang harus dimiliki sorben adalah kemampuannya untuk menangkap sejumlah besar minyak. Plastik busa yang diperoleh berdasarkan poliester menyerap sejumlah minyak 20 kali beratnya sendiri dalam 5 menit.

Zat-zat ini telah berhasil diuji di pelabuhan Odessa dan selama likuidasi konsekuensi tumpahan bahan bakar diesel di lahan basah. Kerugian dari mereka harus dipertimbangkan bahwa mereka tidak dapat digunakan saat laut bergelombang.

Setelah mengumpulkan minyak yang tumpah dengan sorben atau alat mekanis, lapisan tipis selalu tertinggal di permukaan, yang dapat dihilangkan dengan dispersi, yaitu dengan menyemprotkan preparat ke permukaan air, di mana lapisan minyak pecah. Dispersan tidak diekstraksi dari air, jadi persyaratan utama untuk mereka adalah keamanan biologisnya. Selain itu, mereka harus mempertahankan sifat mereka ketika sangat diencerkan dengan air laut. Lapisan minyak setelah perlakuan tersebut didistribusikan di kolom air, di mana ia mengalami kehancuran akhir sebagai akibat dari proses biokimia yang menyebabkan pemurnian diri.

Cara asli untuk membersihkan air dari tumpahan minyak ditunjukkan oleh para ilmuwan Amerika di Samudra Atlantik. Pelat keramik diturunkan di bawah lapisan minyak hingga kedalaman tertentu. Unit akustik terhubung dengannya. Di bawah aksi getaran, minyak pertama-tama menumpuk di lapisan tebal di atas tempat pelat dipasang, dan kemudian bercampur dengan air dan mulai mengalir. Arus listrik bertegangan tinggi, yang juga terhubung ke pelat, membakar air mancur, dan minyaknya benar-benar terbakar. Jika kekuatan instalasi akustik tidak cukup besar, oli hanya berubah menjadi massa padat, yang dikeluarkan dari air secara mekanis.

Untuk menghilangkan noda minyak dari permukaan perairan pantai, ilmuwan AS telah menciptakan modifikasi polipropilen yang menarik partikel lemak. Di atas kapal katamaran yang terbuat dari bahan ini, semacam tirai dipasang di antara lambung kapal, yang ujungnya menjuntai ke dalam air. Begitu perahu menyentuh licin, minyak menempel kuat ke "tirai". Tetap hanya melewatkan polimer melalui rol perangkat khusus yang memeras minyak ke dalam wadah yang disiapkan khusus.

Namun, meskipun beberapa keberhasilan dalam mencari cara yang efektif untuk menghilangkan polusi minyak, masih terlalu dini untuk berbicara tentang pemecahan masalah. Tidak mungkin untuk memastikan kebersihan laut dan samudera hanya dengan memperkenalkan metode yang paling efektif untuk membersihkan polusi. Tugas utama yang harus ditangani oleh semua negara yang berkepentingan bersama-sama adalah pencegahan polusi.

Perlindungan perairan pesisir laut.

Zona perlindungan air pantai adalah wilayah yang berdekatan dengan wilayah perairan objek di mana rezim khusus didirikan yang tidak memungkinkan polusi, penyumbatan, dan penipisan air. Batas-batas kawasan lindung pesisir ditentukan oleh batas-batas wilayah penggunaan air laut aktual dan prospektif dari populasi dan dua sabuk zona perlindungan sanitasi.

Area penggunaan air laut diatur untuk memastikan keamanan epidemi dan mencegah kasus pembatasan penggunaan air karena polusi dengan bahan kimia berbahaya. Lebar daerah ini ke arah laut biasanya tidak kurang dari 2 km.

Di sabuk pertama zona perlindungan sanitasi, tidak boleh melebihi indikator normatif yang ditetapkan dari pencemaran mikroba dan kimia sebagai akibat dari pembuangan air limbah. Dalam hal panjang dan lebar pantai ke arah laut, sabuk harus setidaknya 10 km dari batas wilayah penggunaan air. Sabuk kedua dari zona perlindungan sanitasi dimaksudkan untuk mencegah pencemaran area penggunaan air dan sabuk perlindungan sanitasi pertama sebagai akibat dari pembuangan dari kapal dan fasilitas industri. Batas-batas sabuk kedua ditentukan oleh batas-batas perairan teritorial untuk laut internal dan eksternal sesuai dengan persyaratan konvensi internasional.

Dilarang membuang ke dalam air limbah laut yang dapat digunakan dalam sistem daur ulang dan penyediaan air ulang: dengan kandungan limbah yang akan dibuang, bahan baku produksi, reagen, produk setengah jadi dan, tentu saja, produk produksi di jumlah yang melebihi standar yang ditetapkan untuk kerugian teknologi, zat yang tidak ada konsentrasi maksimum yang diizinkan (MPC). Dilarang membuang air limbah industri dan domestik yang telah diolah, termasuk air limbah kapal, di dalam batas-batas wilayah penggunaan air. Penilaian tingkat dan sifat pencemaran organik yang melebihi standar yang ditetapkan dilakukan dengan mempertimbangkan situasi sanitasi umum dan indikator sanitasi langsung dan tidak langsung lainnya dari pencemaran air laut.

Persyaratan yang berbeda untuk komposisi dan sifat air laut di wilayah penggunaan air dan zona pertama zona perlindungan sanitasi diberikan dalam Tabel 1

Di tempat pengambilan air, di kolam renang dengan air laut, jumlah bakteri (E. coli) dan enterococci masing-masing tidak boleh melebihi 100/l dan 50/l. Di tempat-tempat pemandian massal, keberadaan stafilokokus di dalam air juga dikontrol. Jika jumlahnya melebihi 100/l, pantai ditutup.

Dengan perkembangan musiman yang sistematis dan akumulasi alga, area penggunaan air harus dibersihkan darinya.

Pembuangan, pembuangan, dan netralisasi air limbah yang mengandung zat radioaktif harus dilakukan sesuai dengan standar keselamatan radiasi saat ini dan aturan sanitasi untuk bekerja dengan zat radioaktif dan sumber radiasi pengion lainnya.

Persyaratan komposisi dan sifat air laut di area penggunaan air dan sabuk pertama zona perlindungan sanitasi

Indikator komposisi dan sifat air laut

Persyaratan umum dan standar indikator

komposisi dan sifat air laut

Area penggunaan air

1 zona perlindungan sanitasi

kotoran mengambang

Transparansi

Kebutuhan oksigen biokimia (BOD) air

Agen penyebab penyakit menular

Jumlah bakteri positif laktosa dari kelompok Escherichia coli dalam 1 liter air

Zat berbahaya

Tidak adanya zat mengambang yang tidak biasa untuk air laut di permukaan di lapisan air 20 cm atas (film, noda minyak, inklusi dan kotoran lainnya)

Intensitas bau yang tidak biasa untuk air laut tidak boleh melebihi ambang persepsi (2 poin) tanpa adanya bau dan rasa asing dari produk makanan laut.

Tidak kurang dari 30 cm Jika penurunan transparansi disebabkan oleh faktor hidrofisika, topografi-hidrologi dan faktor alam dan iklim lainnya, nilainya tidak diatur.

Dilarang mewarnai air laut di kolom air setinggi 10 cm.

Tidak boleh melebihi 3,0 mg/l oksigen pada 20 derajat.

Seharusnya tidak muncul

Tidak boleh melebihi 1000

Tidak adanya zat mengambang dan kotoran lain yang tidak biasa untuk air laut di permukaan

Tidak adanya bau dan rasa asing pada produk makanan laut.

Tidak diatur

Tidak diatur

Tidak diatur

Tidak diatur

Diatur sehubungan dengan kondisi pembuangan air limbah

Diatur sesuai dengan daftar standar higienis untuk perairan laut

Saat merancang dan membangun saluran pembuangan limbah laut dalam ke perairan pantai laut, memilih lokasi saluran air dan menghitung tingkat pencampuran dan pengenceran, hal-hal berikut harus diperhitungkan: sifat dan arah arus laut pesisir, arah dan kekuatan angin yang berlaku, besarnya pasang surut dan faktor alam lainnya. Desain, rekayasa dan solusi teknis dan teknologi untuk outlet air limbah air dalam jarak jauh harus mempertimbangkan faktor oseanografi (arus dalam, densitas dan stratifikasi suhu air, proses difusi turbulen, dll.) yang berkontribusi pada penghapusan polusi yang masuk.

Saat menghitung tingkat pemurnian, netralisasi dan desinfeksi yang diperlukan, dan menentukan kondisi untuk pencampuran dan pengenceran limbah dengan air laut, data hidrologi untuk periode yang paling tidak menguntungkan dan indikator sanitasi dari komposisi dan sifat air laut pesisir selama periode yang paling penggunaan intensif diambil sebagai yang awal. Kemungkinan pengalihan dan kondisi pembuangan air limbah ke laut, serta pilihan lokasi untuk fasilitas baru, rekonstruksi, perluasan atau perubahan teknologi perusahaan tunduk pada koordinasi wajib dengan otoritas kontrol sanitasi dan epidemiologis. .

Untuk wilayah pesisir laut dengan kondisi hidrologi tertentu dan fitur sanitasi, hidrofisika dan topografi-hidrologis yang tidak memuaskan yang menyebabkan stagnasi atau konsentrasi polusi di perairan pantai, persyaratan untuk zona pertama zona perlindungan sanitasi tidak dapat memperhitungkan kemungkinan pengenceran dengan air laut.

Komposisi dan sifat-sifat perairan di muara sungai yang mengalir ke laut pada kawasan peruntukan air harus memenuhi persyaratan air pada waduk yang digunakan untuk kegiatan renang dan olahraga, kecuali indikator yang bergantung pada karakteristik alam. perairan ini.

Dalam batas-batas zona pertama zona perlindungan sanitasi, pembuangan limbah dari kapal, yang asal dan komposisinya ditentukan oleh Konvensi Internasional untuk Pencegahan Pencemaran dari Kapal tahun 1973, diperbolehkan, dengan ketentuan sebagai berikut: ; b) Pembuangan tersebut tidak mengakibatkan terlihatnya padatan terapung dan tidak merubah warna air.

Di pelabuhan, titik pelabuhan dan di kapal di pinggir jalan, air limbah harus dibuang ke saluran pembuangan kota melalui perangkat saluran pembuangan dan kapal pembuangan limbah. Limbah padat, limbah dan sampah harus dikumpulkan dalam wadah khusus di atas kapal dan diangkut ke darat untuk selanjutnya dibuang dan dibuang.

Selama penelitian, eksplorasi dan pengembangan sumber daya alam dari bulu-bulu benua, pembuangan air limbah industri dan domestik, polusi air dengan zat radioaktif dan limbah produksi lainnya dilarang. Apabila batas-batas landas kontinen bertepatan dengan batas-batas wilayah penggunaan air, maka persyaratan komposisi dan sifat-sifat perairan laut harus memenuhi persyaratan peraturan air wilayah penggunaan air.

Perlindungan perairan dari polusi selama pengeboran dan pengembangan sumur minyak dan gas lepas pantai.

Selama konstruksi dan pengoperasian platform pengeboran lepas pantai, serta pengeboran dan pengembangan sumur lepas pantai, perlu untuk mematuhi semua persyaratan undang-undang air dan perjanjian internasional untuk mencegah pencemaran air laut.

Lokasi untuk platform pengeboran lepas pantai dipilih sesuai dengan aturan perlindungan sanitasi perairan pantai. Pada platform pengeboran lepas pantai, lantai dipasang di seluruh bidang dengan sistem pembuangan ke dalam wadah yang disediakan khusus. Bahan curah, bahan pembobot, dan reagen kimia dikirim ke anjungan lepas pantai dalam wadah tertutup atau dalam wadah tertutup. Cairan pencuci diangkut dalam tangki tertutup, wadah atau melalui pipa mortar. Reagen kimia dan bahan curah disimpan dalam wadah tertutup atau di dalam ruangan.

Stek yang dibor dikumpulkan dan diangkut ke dasar pantai dan disimpan di tempat pembuangan lumpur pantai, yang tidak termasuk filtrasi dan limpasan ke badan air. Jika air laut digunakan sebagai cairan pembilas selama pengeboran interval atas sumur, maka diperbolehkan untuk membuang stek ke bawah, asalkan nilai pengelolaan air badan air dan habitat lokal alami organisme akuatik adalah diawetkan.

Cairan pembilasan, air dari sistem pendingin, air limbah pengeboran digunakan dalam sistem sirkulasi. Jika perlu, mereka dikenakan pembersihan khusus di instalasi yang dipasang di platform pengeboran lepas pantai. Setelah pengembangan sumur dan pembongkaran peralatan pengeboran selesai, semua bahan dan cairan pengeboran yang tersisa diimpor ke pangkalan darat.

Pengeboran dalam interval dengan kemungkinan pertunjukan minyak dan gas dilakukan hanya jika ada katup periksa pada tali bor atau perangkat yang menyediakan pemutus tali pipa bor.

Sebelum pengembangan, sumur dilengkapi dengan perangkat kepala sumur tertutup untuk mengumpulkan dan menghilangkan limbah - wadah untuk mengumpulkan cairan dan blok untuk membakar limbah padat. Jika fasilitas tersebut tidak ada, limbah dibuang atau dipompa ke titik pengumpulan. Sarana pengumpulan dan pengangkutan harus mencegah sampah masuk ke laut.

Pengendalian pencemaran laut.

Pengendalian pencemaran air laut dilakukan di Rusia sesuai dengan Konvensi Internasional London tahun 1958 dan 1973, serta Konvensi untuk Pencegahan Pencemaran Laut Baltik. Lingkungan laut dipantau oleh Layanan Federal Rusia untuk Hidrometeorologi dan Pemantauan Lingkungan. Pengamatan pencemaran lingkungan laut dengan parameter hidrokimia dilakukan di semua laut di wilayah Rusia. Pengambilan sampel dilakukan di 603 titik pengamatan laut (stasiun), pekerjaan hidrokimia dilakukan oleh 20 laboratorium stasioner dan 11 laboratorium kapal. Pemantauan pencemaran lingkungan laut dengan indikator hidrobiologi juga dilakukan oleh 11 laboratorium dan kelompok hidrobiologi yang mengolah lebih dari 3.000 sampel per tahun sesuai 12 indikator.

Pengendalian tingkat pencemaran laut dilakukan pada bidang-bidang sebagai berikut:

* indikator fisik, kimia dan hidrobiologis pencemaran perairan dan sedimen dasar, terutama di resor kesehatan dan perikanan, serta di wilayah laut yang terkena dampak intens (zona muara, ladang minyak lepas pantai, pelabuhan, dll.);

* Keseimbangan polutan di laut dan bagian individunya (teluk), dengan mempertimbangkan proses yang terjadi pada antarmuka "atmosfer-air", dekomposisi dan transformasi polutan dan akumulasinya di sedimen dasar;

* Pola perubahan spasial dan temporal dalam konsentrasi polutan, ketergantungan perubahan ini pada proses sirkulasi alami, rezim hidrometeorologis, dan fitur kegiatan ekonomi. Ini memperhitungkan perubahan suhu air, arus, kecepatan dan arah angin, tingkat curah hujan, tekanan atmosfer, kelembaban udara, dll.

Jaringan titik pengamatan lokal memungkinkan Anda dengan cepat menentukan bidang kontaminasi. Ketika memilih lokasi stasiun, mereka didasarkan pada pengetahuan tentang rezim hidrokimia dan hidrometeorologis dan topografi bawah di daerah ini. Semua stasiun pemantauan laut melakukan pengamatan sinkron pada cakrawala geografis standar (0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50 m, dll.), termasuk lapisan air dekat-dasar, serta "properti melompat” lapisan (kepadatan, salinitas, oksigen, dll.).

Titik atau stasiun pemantau pencemaran laut atau laut terbagi dalam tiga kategori.

Stasiun laut kategori 1 (stasiun pemantauan tunggal) dirancang untuk dengan cepat mendeteksi tingkat polusi yang tinggi di daerah yang paling tercemar di dekat sumber pembuangan dan menginformasikannya. Stasiun kategori 1 terletak di outlet daerah muara, di zona pengaruh pembuangan air limbah dari lahan pertanian, pangkalan pemuatan minyak, di tempat ladang minyak lepas pantai aktif, di area perikanan besar atau signifikansi budaya dan kesehatan. .

Kontrol atas kandungan polutan dan pengamatan visual dari kontaminasi permukaan dilakukan menurut dua program - dikurangi dan lengkap.

Program Singkat mengasumsikan sekali per dekade oksigen terlarut, produk minyak dan satu atau dua polutan khusus untuk daerah tersebut.

Program lengkap melibatkan pemeriksaan sebulan sekali (dikombinasikan dengan pengamatan di bawah program yang dikurangi) untuk parameter berikut:

* adanya polutan: produk minyak bumi, pestisida organoklorin, logam berat (merkuri, timbal), fenol, deterjen, serta polutan khusus di area tersebut;

* indikator lingkungan: oksigen terlarut, hidrogen sulfida, konsentrasi ion hidrogen, konsumsi oksigen biokimia selama 5 hari, nitrogen nitrit, nitrogen nitrat, nitrogen amonium, nitrogen total, fosfor fosfat, fosfor total, silikon;

* Elemen rezim hidrometeorologis: salinitas air, suhu air dan udara, kecepatan dan arah arus dan angin, transparansi, warna air.

Di stasiun kategori 1, yang terletak langsung di lepas pantai, pengamatan dilakukan hanya sesuai dengan program yang dikurangi. Di stasiun-stasiun yang terletak di bagian terbuka reservoir, selama periode es, mereka diadakan sekali musim sesuai dengan program penuh.

Stasiun laut dari kategori ke-2 (stasiun tunggal atau sistem stasiun) digunakan untuk menentukan tingkat polusi dan tren variabilitasnya di daerah kota yang paling tercemar, di pelabuhan, perairan pesisir laut dan muara, teluk, teluk, serta di lokasi kompleks industri, pertambangan , limpasan lahan pertanian, navigasi intensif dan area budaya dan perikanan yang penting.

Kesimpulan.

Mungkin tidak ada solusi tunggal untuk masalah semua jenis limbah dan di mana mereka dibuang, tetapi proposal berikut akan membantu menyelamatkan daratan dan laut di masa depan.

1. Pertama-tama, perlu untuk mendefinisikan apa itu laut, membedakannya dari badan dan pelabuhan air tawar pedalaman, serta teluk dangkal, dan mengembangkan undang-undang yang sesuai dengan setiap elemen lingkungan. 2. Harus diakui sebagai anggapan yang salah bahwa segala sesuatu yang masuk ke laut bisa berbahaya. Sebagai gantinya, perlu untuk mempertimbangkan zat apa yang dapat menyebabkan kerusakan, dan mencoba untuk menghindari pembentukan kelebihannya di laut. 3. Melarang dengan keras pembuangan semua bahan radioaktif buatan, hidrokarbon terhalogenasi (DDT dan poliklorinasi bifenil) dan bahan organik sintetik lainnya yang beracun dan terhadap organisme laut yang tidak memiliki pertahanan alami. 4. Standar kualitas air (setelah pencampuran yang dapat diterima) harus ditetapkan sesuai dengan ambang batas di mana kehidupan laut terganggu; dalam hal ini, faktor keamanan minimal sepuluh harus dipastikan. 5. Kerjasama internasional harus dikembangkan ke arah pelarangan pembuangan sampah atau minyak dari kapal, serta pembuangan air balas. 6. Penting untuk mengidentifikasi tempat-tempat perairan dalam dengan arus lambat, di mana limbah tertentu dapat dibuang, menyebabkan kerusakan lingkungan yang minimal. 7. Sangat penting bahwa setiap fasilitas pembuangan limbah menyelidiki bagaimana polutan tertentu akan mempengaruhi perairan laut yang berdekatan. 8. Semua penelitian baru tentang efek polutan di laut dan kehidupannya harus didorong. 9. Perlu untuk memprediksi munculnya polutan baru karena produksi senyawa kimia baru berkembang dalam volume besar.

Dasar yang lebih rasional untuk membuat keputusan tentang bagaimana mendaur ulang dan membuang sampah perlu dikembangkan. Tidak ada ahli kelautan yang menginginkan limbah berbahaya menumpuk di tempat dia bekerja atau limbah ini menumpuk di tanah tempat dia tinggal. Namun, karena sampah perlu mencari tempat, akan lebih baik untuk membuat pilihan berdasarkan pengetahuan tentang semua faktor.

Perlindungan alam, dan sumber daya air khususnya, adalah tugas abad kita, masalah yang telah menjadi masalah sosial. Berkali-kali kita mendengar tentang bahaya yang mengancam lingkungan perairan, tetapi sejauh ini banyak dari kita menganggapnya sebagai produk peradaban yang tidak menyenangkan, tetapi tak terhindarkan dan percaya bahwa kita masih akan punya waktu untuk mengatasi semua kesulitan yang muncul. Namun, dampak manusia terhadap lingkungan perairan telah mengambil proporsi yang mengkhawatirkan. Untuk memperbaiki situasi secara mendasar, tindakan yang bertujuan dan bijaksana akan diperlukan. Kebijakan yang bertanggung jawab dan efektif terhadap lingkungan akuatik hanya akan mungkin jika kita mengumpulkan data yang dapat diandalkan tentang keadaan lingkungan saat ini, pengetahuan yang kuat tentang interaksi faktor lingkungan yang penting, jika kita mengembangkan metode baru untuk mengurangi dan mencegah kerusakan yang disebabkan oleh Alam oleh Manusia. Ini adalah pengembangan, perhitungan, dan penerapan metode pengolahan air limbah yang modern, andal, dan sangat efisien yang dikhususkan untuk kursus ini.

Pendekatan yang masuk akal dan non-emosional terhadap pertanyaan tentang bahan apa yang dapat dibuang ke laut tanpa menyebabkan kerusakan serius pada kehidupannya, akan mempengaruhi kemurnian perairannya dan menghemat dana publik.

Bibliografi

1. Ilmu kelautan; Moskow; 1981

2. Laut itu sendiri dan untuk kita”; Moskow; 1982

3. Biologi laut; R. Kerington; Leningrad; 1966

4. Di persimpangan ekologi; ; 1985

5. Ekologi, lingkungan dan manusia; ; Moskow 1998.

6. Perlindungan lingkungan; ; "Sekolah Tinggi" Moskow; 1991

7. Perlindungan lingkungan; ; Leningrad Gidrometeoizdat”; 1991

8. Volotskov dan pemanfaatan air limbah dari industri galvanik. M.: Kimia, 1983.

9. Buchilo E. Pengolahan air limbah departemen pengawetan dan galvanik. Moskow: Energi, 1977.

10. Kostyuk air limbah dari perusahaan pembuatan mesin. L.: Kimia, 1990.

11. Air limbah industri Yakovlev. Moskow: Stroyizdat, 1979.

12. Koganovsky dan penggunaan air limbah dalam pasokan air industri. Moskow: Kimia, 1983.

13. Pengolahan air limbah industri. Ed. Kravets: Teknik, 1974.

þ pengantar 1

þ Polusi industri dan kimia 4

1.1 Minyak dan produk minyak 5

1.2 Senyawa organik 7

1.3 Senyawa anorganik 9

1.4 Pestisida 10

1.5 Surfaktan sintetis 11

1.6 Senyawa dengan sifat karsinogenik 12

1.7 Logam berat 12

1.8 Sampah rumah tangga 13

1.9 Polusi termal 14

1.10 Pembuangan sampah ke laut (Dumping) 15

þ Perlindungan perairan lautan dunia 17

2.1 Pemurnian diri dari laut 17

2.2 Perlindungan laut dan samudera, metode pembersihan 19

2.3 Perundang-undangan untuk perlindungan lautan dunia 20

2.4 Metode untuk membersihkan air dari minyak 21

2.5 Persyaratan komposisi air laut 22

2.6 Perlindungan Perairan Pesisir Laut 24

2.7 Perlindungan air dari polusi selama pengeboran

sumur minyak dan gas 26

2.8 Pengendalian pencemaran laut 27

þ Kesimpulan 29

þ Bibliografi 31

Baru-baru ini, umat manusia telah mencemari lautan sedemikian rupa sehingga bahkan sekarang sulit untuk menemukan tempat-tempat di Samudra Dunia di mana jejak aktivitas manusia tidak dapat diamati. Masalah yang terkait dengan pencemaran perairan lautan adalah salah satu masalah terpenting yang dihadapi umat manusia saat ini.

Jenis polusi yang paling berbahaya: polusi minyak dan produk minyak, zat radioaktif, air limbah industri dan domestik, dan terakhir, limbah pupuk kimia (pestisida).

Polusi perairan lautan telah mengambil proporsi bencana dalam beberapa dekade terakhir. Ini sebagian besar difasilitasi oleh pendapat luas yang keliru tentang kemungkinan tak terbatas perairan Samudra Dunia untuk pemurnian diri. Banyak yang memahami bahwa ini berarti bahwa setiap limbah dan sampah dalam jumlah berapa pun di perairan laut harus diproses secara biologis tanpa konsekuensi berbahaya bagi komposisi perairan itu sendiri. Akibatnya, masing-masing laut dan bagian samudra menjadi, dalam kata-kata Jacques Yves Cousteau, "lubang pembuangan kotoran alami". Dia menunjukkan bahwa “laut telah menjadi saluran pembuangan di mana semua polutan yang dibawa oleh sungai-sungai beracun, yang dikumpulkan oleh angin dan hujan di atmosfer kita yang beracun, mengalir; semua polutan yang dikeluarkan oleh racun seperti kapal tanker minyak. Oleh karena itu, tidak heran jika, sedikit demi sedikit, kehidupan meninggalkan lubang pembuangan ini.

Dari semua jenis polusi, polusi minyak adalah bahaya terbesar bagi lautan saat ini. Menurut perkiraan, dari 6 hingga 15 juta ton minyak dan produk minyak memasuki Samudra Dunia setiap tahun. Di sini, pertama-tama, perlu dicatat kerugian minyak yang terkait dengan pengangkutannya oleh kapal tanker. Diketahui bahwa setelah menurunkan minyak, untuk memberikan stabilitas yang diperlukan tanker, tangkinya sebagian diisi dengan air pemberat. Sampai saat ini, pembuangan air balas dengan sisa minyak paling banyak dilakukan di laut lepas. Hanya sedikit kapal tanker yang dilengkapi dengan tangki pemberat khusus yang tidak pernah diisi minyak tetapi dirancang khusus untuk air pemberat.

Menurut Akademi Ilmu Pengetahuan Nasional AS, hingga 28% dari total jumlah minyak yang masuk ke laut dengan cara ini.

Cara kedua adalah masuknya produk minyak dengan presipitasi atmosfer (setelah semua, fraksi ringan minyak dari permukaan laut menguap dan memasuki atmosfer). Menurut Akademi Ilmu Pengetahuan AS, sekitar 10% dari jumlah total minyak memasuki Samudra Dunia dengan cara ini.

Akhirnya, jika kita menambahkan (praktis tidak tunduk pada akuntansi) air limbah yang tidak diolah dari kilang minyak dan depot minyak yang terletak di pantai dan di pelabuhan (lebih dari 500 ribu ton produk minyak masuk ke laut setiap tahun di Amerika Serikat), maka itu mudah untuk membayangkan situasi yang mengancam telah diciptakan dengan polusi minyak.

Pencemaran dengan limbah limbah dari perairan industri dan domestik adalah salah satu jenis pencemaran perairan lautan yang paling masif. Hampir semua negara maju secara ekonomi bersalah atas jenis polusi ini. Sampai saat ini, untuk sebagian besar perusahaan industri, sungai dan laut adalah tempat pembuangan limbah limbah. Sayangnya, pengolahan limbah telah mengikuti perkembangan ekonomi dan pertumbuhan penduduk hanya di beberapa negara. Industri kimia, pulp dan kertas, tekstil dan metalurgi sangat bersalah atas pencemaran air yang parah.

Waduk air dan air tambang sangat tercemar karena metode baru penambangan batubara yang baru-baru ini diintensifkan - penambangan hidrolik, di mana sejumlah besar partikel kecil batubara dilakukan bersama dengan air limbah.

Pembuangan dari pabrik pulp dan kertas, yang biasanya memiliki produksi tambahan sulfit, klorin, kapur dan produk lainnya, memiliki efek berbahaya, yang limbahnya juga sangat mencemari dan meracuni air laut.

Air limbah yang hampir tidak diolah dari industri mana pun merupakan ancaman bagi perairan lautan.

Limbah dari perairan domestik, yang meliputi limbah dari perusahaan makanan, limbah rumah tangga, deterjen, dan limpasan dari lahan pertanian, juga memberikan “kontribusi” mereka terhadap pencemaran laut.

Limbah industri makanan meliputi air limbah dari pabrik mentega, keju dan gula.

Penggunaan deterjen sintetis, yang disebut deterjen, membawa kerugian besar bagi perairan laut. Di semua negara industri ada pertumbuhan intensif dalam produksi deterjen. Semua deterjen biasanya membentuk busa yang stabil ketika sejumlah kecil zat ditambahkan ke dalam air. Deterjen tidak kehilangan kemampuannya untuk berbusa bahkan setelah melewati fasilitas perawatan. Oleh karena itu, reservoir tempat air limbah masuk ditutup dengan tongkat busa. Deterjen sangat beracun dan tahan terhadap proses biodegradasi, sulit dibersihkan, tidak mengendap dan tidak hancur bila diencerkan dengan air bersih. Benar, dalam beberapa tahun terakhir, Jerman, dan setelah itu, beberapa negara lain mulai memproduksi deterjen pengoksidasi dengan cepat. Tempat khusus ditempati oleh limpasan dari lahan pertanian. Jenis keracunan laut dan samudera ini terutama terkait dengan penggunaan pestisida - bahan kimia yang digunakan untuk membunuh serangga, tikus kecil, dan hama lainnya.

Di antara pestisida, pestisida organoklorin, terutama DDT, sangat berbahaya bagi badan air laut. Apalagi pestisida masuk ke lingkungan laut melalui dua cara, baik dengan air limbah dari daerah pertanian maupun dari atmosfer. Hingga 50% pestisida yang disemprotkan di area pertanian tidak pernah mencapai tanaman yang dimaksudkan untuk dilindungi dan ditiupkan ke atmosfer. DDT telah ditemukan pada partikel debu di daerah yang jauh dari daerah penyemprotan pestisida. Curah hujan membawa pestisida dari atmosfer ke lingkungan laut. DDT ditemukan di jaringan penguin Antartika dan beruang kutub di Kutub Utara, jauh dari daerah di mana serangga berbahaya dibasmi. Analisis lapisan salju Antartika menunjukkan bahwa sekitar 2.300 ton pestisida mengendap di permukaan benua ini, yang sangat jauh dari negara maju. Perlu dicatat satu lagi sifat negatif dari banyak pestisida, termasuk DDT. Mereka secara aktif diserap oleh minyak dan produk minyak. Lapisan minyak dan tumpukan bahan bakar minyak menyerap DDT dan hidrokarbon terklorinasi, yang tidak larut dalam air dan tidak mengendap di dasar, menyebabkan konsentrasinya menjadi lebih tinggi daripada larutan asli yang digunakan untuk penyemprotan. Akibatnya, satu jenis pencemaran air laut meningkatkan tindakan yang lain. Toksisitas pestisida meningkat pada suhu air laut yang lebih tinggi.

Penggunaan pupuk mineral dengan kandungan fosfor dan nitrogen yang tinggi, yang disebut fosfat dan nitrat, seringkali juga berdampak buruk pada air laut.

Ketika jumlah pupuk nitrogen yang diterapkan terlalu tinggi, nitrogen bergabung dengan bahan organik yang memfermentasi untuk membentuk nitrat, yang membunuh kehidupan sungai dan laut. Karena itu, misalnya, pemerintah Jepang melarang penggunaan pupuk nitrogen di sawah.

Logam berat, seperti merkuri dan kadmium, yang sangat umum di antara limbah industri, merupakan ancaman besar bagi fauna laut dan kesehatan manusia. Telah ditetapkan bahwa hampir 50% dari produksi merkuri dunia, yaitu sekitar 5 ribu ton, memasuki Samudra Dunia dengan berbagai cara. Apalagi banyak yang masuk ke perairan laut bersamaan dengan pembuangan air limbah industri. Misalnya, akibat pembuangan air oleh perusahaan-perusahaan industri pulp dan kertas di sejumlah negara.

Eropa Barat beberapa tahun yang lalu, merkuri ditemukan pada ikan dan burung laut di lepas pantai Skandinavia.

Tingkat pencemaran perairan Samudra Dunia juga tinggi dengan barang-barang rumah tangga konsumsi massal (botol plastik, kaleng, kaleng bir, dll.).

Diperkirakan ada sekitar 35 juta botol plastik kosong yang mengambang di Pasifik Utara saja. 90 juta turis yang mengunjungi pantai Mediterania Italia dan Prancis setiap tahun telah meninggalkan berton-ton gelas plastik, botol, piring, dan barang sehari-hari lainnya di air laut.

Di seluruh dunia, volume air limbah dari perusahaan industri yang dibuang ke sungai dan laut terus meningkat dengan mantap karena pertumbuhan industri. Keadaan masalah dengan pengolahan air limbah terus menjadi sangat tidak memuaskan.

Skorodumova O.A.

Pengantar.

Planet kita bisa disebut Oseania, karena luas yang ditempati oleh air adalah 2,5 kali luas daratan. Perairan samudera menutupi hampir 3/4 permukaan dunia dengan lapisan setebal sekitar 4000 m, membentuk 97% hidrosfer, sedangkan perairan darat hanya mengandung 1%, dan hanya 2% yang terikat dalam gletser. Lautan, sebagai totalitas dari semua lautan dan samudera di Bumi, memiliki dampak besar pada kehidupan planet ini. Massa besar air laut membentuk iklim planet ini, berfungsi sebagai sumber presipitasi. Lebih dari separuh oksigen berasal darinya, dan juga mengatur kandungan karbon dioksida di atmosfer, karena mampu menyerap kelebihannya. Di dasar Samudra Dunia terdapat akumulasi dan transformasi massa mineral dan zat organik yang sangat besar, oleh karena itu proses geologis dan geokimia yang terjadi di lautan dan lautan memiliki pengaruh yang sangat kuat terhadap seluruh kerak bumi. Lautanlah yang menjadi tempat lahirnya kehidupan di Bumi; sekarang ini adalah rumah bagi sekitar empat perlima dari semua makhluk hidup di planet ini.

Dilihat dari foto-foto yang diambil dari luar angkasa, nama "Laut" akan lebih cocok untuk planet kita. Telah dikatakan di atas bahwa 70,8% dari seluruh permukaan bumi ditutupi dengan air. Seperti yang Anda ketahui, ada 3 lautan utama di Bumi - Pasifik, Atlantik, dan India, tetapi perairan Antartika dan Arktik juga dianggap sebagai lautan. Selain itu, Samudra Pasifik lebih besar dari gabungan semua benua. Kelima samudra ini bukanlah cekungan air yang terisolasi, melainkan sebuah massif samudra tunggal dengan batas-batas bersyarat. Ahli geografi dan ahli kelautan Rusia Yuri Mikhailovich Shakalsky menyebut seluruh cangkang Bumi yang terus menerus - Samudra Dunia. Ini adalah definisi modern. Tapi, selain fakta bahwa begitu semua benua muncul dari air, di era geografis itu, ketika semua benua pada dasarnya telah terbentuk dan memiliki garis besar yang mirip dengan yang modern, Samudra Dunia menguasai hampir seluruh permukaan Bumi. Itu adalah banjir global. Bukti keasliannya tidak hanya secara geologis dan alkitabiah. Sumber tertulis telah sampai kepada kami - tablet Sumeria, transkrip catatan para imam Mesir Kuno. Seluruh permukaan bumi, kecuali beberapa puncak gunung, tertutup air. Di bagian Eropa daratan kami, tutupan air mencapai dua meter, dan di wilayah Cina modern - sekitar 70 - 80 cm.

sumber daya lautan.

Di zaman kita, "zaman masalah global", Samudra Dunia memainkan peran yang semakin penting dalam kehidupan umat manusia. Menjadi gudang besar kekayaan mineral, energi, tumbuhan dan hewan, yang - dengan konsumsi rasional dan reproduksi buatannya - dapat dianggap hampir tidak ada habisnya, Lautan mampu memecahkan salah satu masalah paling mendesak: kebutuhan untuk menyediakan pertumbuhan yang cepat. penduduk dengan makanan dan bahan baku untuk industri yang sedang berkembang, bahaya krisis energi, kekurangan air bersih.

Sumber daya utama Samudra Dunia adalah air laut. Ini mengandung 75 unsur kimia, di antaranya yang penting seperti uranium, kalium, brom, magnesium. Dan meskipun produk utama air laut masih garam meja - 33% dari produksi dunia, magnesium dan bromin sudah ditambang, metode untuk memperoleh sejumlah logam telah lama dipatenkan, di antaranya tembaga dan perak, yang diperlukan untuk industri, cadangannya terus berkurang, ketika, seperti di lautan, airnya mengandung hingga setengah miliar ton. Sehubungan dengan pengembangan energi nuklir, terdapat prospek yang baik untuk ekstraksi uranium dan deuterium dari perairan Samudra Dunia, terutama karena cadangan bijih uranium di bumi semakin berkurang, dan di Lautan terdapat 10 miliar ton itu, deuterium praktis tidak ada habisnya - untuk setiap 5000 atom hidrogen biasa ada satu atom berat. Selain isolasi unsur kimia, air laut dapat digunakan untuk memperoleh air tawar yang diperlukan bagi manusia. Banyak metode desalinasi komersial sekarang tersedia: reaksi kimia digunakan untuk menghilangkan kotoran dari air; air asin dilewatkan melalui filter khusus; akhirnya, perebusan biasa dilakukan. Tapi desalinasi bukan satu-satunya cara untuk mendapatkan air minum. Ada sumber dasar yang semakin banyak ditemukan di landas kontinen, yaitu di daerah landas kontinen yang berdekatan dengan pantai daratan dan memiliki struktur geologi yang sama dengannya. Salah satu sumber ini, yang terletak di lepas pantai Prancis - di Normandia, memberikan jumlah air yang sedemikian rupa sehingga disebut sungai bawah tanah.

Sumber daya mineral Samudra Dunia diwakili tidak hanya oleh air laut, tetapi juga oleh apa yang "di bawah air". Perut lautan, dasarnya kaya akan deposit mineral. Di landas kontinen ada endapan placer pantai - emas, platinum; ada juga batu mulia - rubi, berlian, safir, zamrud. Misalnya, di dekat Namibia, kerikil intan telah ditambang di bawah air sejak tahun 1962. Di rak dan sebagian di lereng benua Samudra, ada simpanan besar fosfor yang dapat digunakan sebagai pupuk, dan cadangannya akan bertahan selama beberapa ratus tahun ke depan. Jenis bahan baku mineral yang paling menarik di Samudra Dunia adalah nodul ferromangan yang terkenal, yang menutupi dataran bawah laut yang luas. Konkresi adalah sejenis "koktail" logam: mereka termasuk tembaga, kobalt, nikel, titanium, vanadium, tetapi, tentu saja, terutama besi dan mangan. Lokasi mereka terkenal, tetapi hasil pengembangan industri masih sangat sederhana. Tetapi eksplorasi dan produksi minyak dan gas samudera di landas pantai sedang berjalan lancar, pangsa produksi lepas pantai mendekati 1/3 dari produksi dunia dari pembawa energi ini. Pada skala yang sangat besar, deposit sedang dikembangkan di Persia, Venezuela, Teluk Meksiko, dan di Laut Utara; anjungan minyak membentang di lepas pantai California, Indonesia, di Laut Mediterania dan Laut Kaspia. Teluk Meksiko juga terkenal dengan deposit belerang yang ditemukan selama eksplorasi minyak, yang meleleh dari dasar dengan bantuan air yang sangat panas. Dapur laut lainnya yang belum tersentuh adalah celah-celah yang dalam, di mana dasar baru terbentuk. Jadi, misalnya, depresi Laut Merah yang panas (lebih dari 60 derajat) dan berat mengandung cadangan besar perak, timah, tembaga, besi, dan logam lainnya. Ekstraksi material di perairan dangkal menjadi semakin penting. Di sekitar Jepang, misalnya, pasir yang mengandung besi di bawah air disedot melalui pipa, negara itu mengekstraksi sekitar 20% batubara dari tambang laut - sebuah pulau buatan dibangun di atas endapan batu dan sebuah poros dibor yang mengungkapkan lapisan batubara.

Banyak proses alami yang terjadi di Samudra Dunia - pergerakan, rezim suhu perairan - adalah sumber energi yang tidak ada habisnya. Misalnya, kekuatan total energi pasang surut Samudra diperkirakan 1 hingga 6 miliar kWh. Sifat pasang surut ini digunakan di Prancis pada Abad Pertengahan: pada abad ke-12, pabrik dibangun, yang rodanya didorong oleh gelombang pasang. Saat ini di Prancis ada pembangkit listrik modern yang menggunakan prinsip operasi yang sama: rotasi turbin saat air pasang terjadi di satu arah, dan saat air surut - di arah lain. Kekayaan utama Samudra Dunia adalah sumber daya hayatinya (ikan, zool.- dan fitoplankton dan lain-lain). Biomassa Lautan memiliki 150 ribu spesies hewan dan 10 ribu ganggang, dan volume totalnya diperkirakan mencapai 35 miliar ton, yang mungkin cukup untuk memberi makan 30 miliar! Manusia. Menangkap setiap tahun 85-90 juta ton ikan, menyumbang 85% dari produk laut yang digunakan, kerang, ganggang, manusia menyediakan sekitar 20% dari kebutuhannya untuk protein yang berasal dari hewan. Dunia kehidupan Lautan adalah sumber makanan yang sangat besar yang tidak akan habis jika digunakan dengan benar dan hati-hati. Tangkapan ikan maksimum tidak boleh melebihi 150-180 juta ton per tahun: sangat berbahaya untuk melampaui batas ini, karena kerugian yang tidak dapat diperbaiki akan terjadi. Banyak jenis ikan, paus, dan pinniped hampir menghilang dari perairan laut karena perburuan yang tidak wajar, dan tidak diketahui apakah populasi mereka akan dipulihkan. Tetapi populasi Bumi tumbuh dengan pesat, semakin membutuhkan produk laut. Ada beberapa cara untuk meningkatkan produktivitasnya. Yang pertama adalah mengeluarkan dari laut tidak hanya ikan, tetapi juga zooplankton, yang sebagian - krill Antartika - telah dimakan. Adalah mungkin, tanpa merusak Lautan, untuk menangkapnya dalam jumlah yang jauh lebih besar daripada semua ikan yang ditangkap saat ini. Cara kedua adalah dengan memanfaatkan sumber daya hayati laut lepas. Produktivitas biologis Lautan sangat besar terutama di daerah upwelling perairan dalam. Salah satu dari upwelling ini, yang terletak di lepas pantai Peru, menyediakan 15% dari produksi ikan dunia, meskipun luasnya tidak lebih dari dua perseratus persen dari seluruh permukaan Samudra Dunia. Akhirnya, cara ketiga adalah pembiakan budaya organisme hidup, terutama di zona pesisir. Ketiga metode ini telah berhasil diuji di banyak negara di dunia, tetapi secara lokal, oleh karena itu, tangkapan ikan yang merugikan dalam hal volume terus berlanjut. Pada akhir abad ke-20, Norwegia, Bering, Okhotsk, dan Laut Jepang dianggap sebagai wilayah perairan paling produktif.

Lautan, sebagai gudang sumber daya yang paling beragam, juga merupakan jalan bebas dan nyaman yang menghubungkan benua dan pulau yang jauh. Transportasi laut menyediakan hampir 80% transportasi antar negara, melayani pertumbuhan produksi dan pertukaran global. Laut dapat berfungsi sebagai pendaur ulang sampah. Berkat efek kimia dan fisik airnya dan pengaruh biologis organisme hidup, ia menyebarkan dan memurnikan bagian utama limbah yang masuk, menjaga keseimbangan relatif ekosistem Bumi. Selama 3000 tahun, sebagai akibat dari siklus air di alam, semua air di lautan diperbarui.

Polusi lautan.

Minyak dan produk minyak

Minyak adalah cairan berminyak kental yang berwarna coklat tua dan memiliki fluoresensi rendah. Minyak terutama terdiri dari hidrokarbon alifatik dan hidroaromatik jenuh. Komponen utama minyak - hidrokarbon (hingga 98%) - dibagi menjadi 4 kelas:

a) Parafin (alkena). (hingga 90% dari total komposisi) - zat stabil, yang molekulnya diekspresikan oleh rantai atom karbon lurus dan bercabang. Parafin ringan memiliki volatilitas dan kelarutan maksimum dalam air.

b). Sikloparafin. (30 - 60% dari total komposisi) senyawa siklik jenuh dengan 5-6 atom karbon di dalam cincin. Selain siklopentana dan sikloheksana, senyawa bisiklik dan polisiklik dari kelompok ini ditemukan dalam minyak. Senyawa ini sangat stabil dan sulit terurai.

c) Hidrokarbon aromatik. (20 - 40% dari total komposisi) - senyawa siklik tak jenuh dari seri benzena, yang mengandung 6 atom karbon dalam cincin kurang dari sikloparafin. Minyak mengandung senyawa volatil dengan molekul berupa cincin tunggal (benzena, toluena, xilena), kemudian bisiklik (naftalena), polisiklik (piron).

G). Olefin (alkena). (hingga 10% dari total komposisi) - senyawa non-siklik tak jenuh dengan satu atau dua atom hidrogen pada setiap atom karbon dalam molekul yang memiliki rantai lurus atau bercabang.

Minyak dan produk minyak adalah polutan paling umum di lautan. Pada awal 1980-an, sekitar 16 juta ton minyak setiap tahun memasuki lautan, yang menyumbang 0,23% dari produksi dunia. Kerugian minyak terbesar terkait dengan transportasinya dari area produksi. Keadaan darurat, pembuangan air pencuci dan pemberat ke laut oleh kapal tanker - semua ini mengarah pada keberadaan bidang polusi permanen di sepanjang rute laut. Pada periode 1962-79, sekitar 2 juta ton minyak memasuki lingkungan laut sebagai akibat dari kecelakaan. Selama 30 tahun terakhir, sejak 1964, sekitar 2.000 sumur telah dibor di Samudra Dunia, di mana 1.000 dan 350 sumur industri telah dilengkapi di Laut Utara saja. Karena kebocoran kecil, 0,1 juta ton minyak hilang setiap tahun. Massa besar minyak memasuki laut di sepanjang sungai, dengan drainase domestik dan badai. Volume pencemaran dari sumber ini adalah 2,0 juta ton/tahun. Setiap tahun, 0,5 juta ton minyak masuk dengan limbah industri. Masuk ke lingkungan laut, minyak pertama menyebar dalam bentuk film, membentuk lapisan dengan berbagai ketebalan.

Lapisan minyak mengubah komposisi spektrum dan intensitas penetrasi cahaya ke dalam air. Transmisi cahaya film tipis minyak mentah adalah 11-10% (280nm), 60-70% (400nm). Sebuah film dengan ketebalan 30-40 mikron sepenuhnya menyerap radiasi inframerah. Ketika dicampur dengan air, minyak membentuk emulsi dari dua jenis: minyak langsung dalam air dan air terbalik dalam minyak. Emulsi langsung, terdiri dari tetesan minyak dengan diameter hingga 0,5 m, kurang stabil dan khas untuk minyak yang mengandung surfaktan. Ketika fraksi volatil dihilangkan, minyak membentuk emulsi terbalik kental, yang dapat tetap berada di permukaan, terbawa arus, terdampar dan mengendap di dasar.

Pestisida

Pestisida adalah sekelompok zat buatan manusia yang digunakan untuk mengendalikan hama dan penyakit tanaman. Pestisida dibagi menjadi beberapa kelompok berikut:

Insektisida untuk mengendalikan serangga berbahaya,

Fungisida dan bakterisida - untuk memerangi penyakit tanaman bakteri,

Herbisida melawan gulma.

Telah ditetapkan bahwa pestisida, menghancurkan hama, membahayakan banyak organisme menguntungkan dan merusak kesehatan biocenosis. Di bidang pertanian, telah lama ada masalah transisi dari metode pengendalian hama kimia (pencemaran) ke metode biologis (ramah lingkungan). Saat ini, lebih dari 5 juta ton pestisida memasuki pasar dunia. Sekitar 1,5 juta ton zat ini telah memasuki ekosistem darat dan laut melalui abu dan air. Produksi pestisida industri disertai dengan munculnya sejumlah besar produk sampingan yang mencemari air limbah. Di lingkungan akuatik, perwakilan insektisida, fungisida, dan herbisida lebih umum daripada yang lain. Insektisida yang disintesis dibagi menjadi tiga kelompok utama: organoklorin, organofosfor dan karbonat.

Insektisida organoklorin diperoleh dengan klorinasi hidrokarbon cair aromatik dan heterosiklik. Ini termasuk DDT dan turunannya, dalam molekul yang stabilitas gugus alifatik dan aromatiknya meningkat dalam keberadaan bersama, berbagai turunan klorodiena (eldrin) yang diklorinasi. Zat ini memiliki waktu paruh hingga beberapa dekade dan sangat tahan terhadap biodegradasi. Di lingkungan akuatik, bifenil poliklorinasi sering ditemukan - turunan DDT tanpa bagian alifatik, berjumlah 210 homolog dan isomer. Selama 40 tahun terakhir, lebih dari 1,2 juta ton bifenil poliklorinasi telah digunakan dalam produksi plastik, pewarna, transformator, dan kapasitor. Polychlorinated biphenyls (PCB) masuk ke lingkungan sebagai akibat dari pembuangan air limbah industri dan pembakaran limbah padat di tempat pembuangan sampah. Sumber terakhir mengirimkan PBC ke atmosfer, dari mana mereka jatuh dengan presipitasi atmosfer di semua wilayah dunia. Jadi, dalam sampel salju yang diambil di Antartika, kandungan PBC adalah 0,03 - 1,2 kg. / l.

Surfaktan sintetis

Deterjen (surfaktan) termasuk dalam kelompok luas zat yang menurunkan tegangan permukaan air. Mereka adalah bagian dari deterjen sintetis (SMC), banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari dan industri. Bersama dengan air limbah, surfaktan memasuki perairan daratan dan lingkungan laut. SMS mengandung natrium polifosfat, di mana deterjen dilarutkan, serta sejumlah bahan tambahan yang beracun bagi organisme air: zat penyedap, zat pemutih (persulfat, perborat), soda abu, karboksimetilselulosa, natrium silikat. Tergantung pada sifat dan struktur bagian hidrofilik dari molekul surfaktan, mereka dibagi menjadi anionik, kationik, amfoter, dan nonionik. Yang terakhir tidak membentuk ion dalam air. Yang paling umum di antara surfaktan adalah zat anionik. Mereka menyumbang lebih dari 50% dari semua surfaktan yang diproduksi di dunia. Kehadiran surfaktan dalam air limbah industri dikaitkan dengan penggunaannya dalam proses seperti flotasi benefisiasi bijih, pemisahan produk teknologi kimia, produksi polimer, peningkatan kondisi untuk pengeboran sumur minyak dan gas, dan pengendalian korosi peralatan. Di bidang pertanian, surfaktan digunakan sebagai bagian dari pestisida.

Senyawa dengan sifat karsinogenik

Zat karsinogenik adalah senyawa kimia homogen yang menunjukkan aktivitas transformasi dan kemampuan untuk menyebabkan karsinogenik, teratogenik (pelanggaran proses perkembangan embrio) atau perubahan mutagenik pada organisme. Tergantung pada kondisi paparan, mereka dapat menyebabkan penghambatan pertumbuhan, penuaan yang dipercepat, gangguan perkembangan individu, dan perubahan dalam kumpulan gen organisme. Zat dengan sifat karsinogenik termasuk hidrokarbon alifatik terklorinasi, vinil klorida, dan terutama hidrokarbon aromatik polisiklik (PAH). Jumlah maksimum PAH dalam sedimen Samudra Dunia saat ini (lebih dari 100 g/km massa bahan kering) 0 ditemukan di zona aktif secara tektonik yang dipengaruhi oleh efek termal yang dalam. Sumber antropogenik utama PAH di lingkungan adalah pirolisis zat organik selama pembakaran berbagai bahan, kayu, dan bahan bakar.

Logam berat

Logam berat (merkuri, timbal, kadmium, seng, tembaga, arsenik) termasuk di antara polutan yang umum dan sangat beracun. Mereka banyak digunakan di berbagai produksi industri, oleh karena itu, terlepas dari tindakan perawatan, kandungan senyawa logam berat dalam air limbah industri cukup tinggi. Massa besar senyawa ini memasuki laut melalui atmosfer. Merkuri, timbal dan kadmium adalah yang paling berbahaya untuk biocenosis laut. Merkuri diangkut ke laut dengan limpasan benua dan melalui atmosfer. Selama pelapukan batuan sedimen dan beku, 3,5 ribu ton merkuri dilepaskan setiap tahun. Komposisi debu atmosfer mengandung sekitar 121 ribu. ton merkuri, dan sebagian besar berasal dari antropogenik. Sekitar setengah dari produksi industri tahunan logam ini (910 ribu ton/tahun) berakhir di laut dengan berbagai cara. Di daerah yang tercemar oleh air industri, konsentrasi merkuri dalam larutan dan suspensi sangat meningkat. Pada saat yang sama, beberapa bakteri mengubah klorida menjadi metil merkuri yang sangat beracun. Kontaminasi makanan laut telah berulang kali menyebabkan keracunan merkuri pada penduduk pesisir. Hingga tahun 1977, terdapat 2.800 korban penyakit Minomata, yang disebabkan oleh produk limbah dari pabrik untuk produksi vinil klorida dan asetaldehida, yang menggunakan merkuri klorida sebagai katalis. Air limbah yang tidak diolah dengan baik dari perusahaan memasuki Teluk Minamata. Babi adalah elemen jejak khas yang ditemukan di semua komponen lingkungan: di bebatuan, tanah, perairan alami, atmosfer, dan organisme hidup. Akhirnya, babi secara aktif tersebar ke lingkungan selama aktivitas manusia. Ini adalah emisi dari limbah industri dan domestik, dari asap dan debu dari perusahaan industri, dari gas buang dari mesin pembakaran internal. Aliran migrasi timbal dari benua ke laut tidak hanya melalui aliran sungai, tetapi juga melalui atmosfer.

Dengan debu kontinental, lautan menerima (20-30) * 10 ^ 3 ton timbal per tahun.

Pembuangan limbah ke laut untuk tujuan pembuangan

Banyak negara dengan akses ke laut melakukan penguburan laut dari berbagai bahan dan zat, khususnya tanah yang digali selama pengerukan, terak bor, limbah industri, limbah konstruksi, limbah padat, bahan peledak dan bahan kimia, dan limbah radioaktif. Volume penguburan berjumlah sekitar 10% dari total massa polutan yang memasuki Samudra Dunia. Dasar pembuangan di laut adalah kemampuan lingkungan laut untuk memproses sejumlah besar zat organik dan anorganik tanpa banyak merusak air. Namun, kemampuan ini tidak terbatas. Oleh karena itu, dumping dianggap sebagai tindakan paksa, penghargaan sementara atas ketidaksempurnaan teknologi oleh masyarakat. Terak industri mengandung berbagai zat organik dan senyawa logam berat. Sampah rumah tangga mengandung rata-rata (berdasarkan berat bahan kering) 32-40% bahan organik; 0,56% nitrogen; 0,44% fosfor; seng 0,155%; 0,085% timah; 0,001% merkuri; 0,001% kadmium. Selama pembuangan, perjalanan material melalui kolom air, sebagian dari polutan masuk ke larutan, mengubah kualitas air, yang lain diserap oleh partikel tersuspensi dan masuk ke sedimen dasar. Pada saat yang sama, kekeruhan air meningkat. Kehadiran zat organik murni mengarah pada konsumsi oksigen yang cepat dalam air dan tidak menyebabkan hilangnya sepenuhnya, pembubaran suspensi, akumulasi logam dalam bentuk terlarut, dan munculnya hidrogen sulfida. Kehadiran sejumlah besar bahan organik menciptakan lingkungan pereduksi yang stabil di dalam tanah, di mana jenis khusus air interstisial muncul, yang mengandung hidrogen sulfida, amonia, dan ion logam. Organisme bentik dan lainnya dipengaruhi oleh berbagai tingkat bahan yang dibuang.Dalam kasus pembentukan lapisan permukaan yang mengandung hidrokarbon minyak bumi dan surfaktan, pertukaran gas pada antarmuka udara-air terganggu. Polutan yang masuk ke dalam larutan dapat terakumulasi dalam jaringan dan organ hidrobion dan memiliki efek toksik pada mereka. Pembuangan bahan pembuangan ke dasar dan peningkatan kekeruhan yang berkepanjangan dari air yang diberikan menyebabkan kematian bentuk benthos yang tidak aktif karena mati lemas. Pada ikan, moluska, dan krustasea yang masih hidup, laju pertumbuhan berkurang karena memburuknya kondisi makan dan pernapasan. Komposisi spesies dari komunitas tertentu sering berubah. Ketika mengatur sistem pengendalian emisi limbah ke laut, penentuan daerah pembuangan, penentuan dinamika pencemaran air laut dan sedimen dasar adalah sangat penting. Untuk mengidentifikasi kemungkinan volume buangan ke laut, maka perlu dilakukan perhitungan semua bahan pencemar dalam komposisi buangan material.

polusi termal

Polusi termal pada permukaan waduk dan wilayah laut pesisir terjadi sebagai akibat dari pembuangan air limbah yang dipanaskan dari pembangkit listrik dan beberapa produksi industri. Pembuangan air panas dalam banyak kasus menyebabkan peningkatan suhu air di reservoir sebesar 6-8 derajat Celcius. Luas titik air panas di daerah pesisir bisa mencapai 30 meter persegi. km. Stratifikasi suhu yang lebih stabil mencegah pertukaran air antara lapisan permukaan dan lapisan bawah. Kelarutan oksigen menurun, dan konsumsinya meningkat, karena dengan meningkatnya suhu, aktivitas bakteri aerob yang menguraikan bahan organik meningkat. Keanekaragaman jenis fitoplankton dan seluruh flora alga semakin meningkat. Berdasarkan generalisasi materi, dapat disimpulkan bahwa efek antropogenik terhadap lingkungan perairan diwujudkan pada tingkat biosenotik individu dan populasi, dan efek jangka panjang dari polutan mengarah pada penyederhanaan ekosistem.

Perlindungan laut dan samudera

Masalah paling serius dari laut dan samudera di abad kita adalah polusi minyak, yang konsekuensinya merugikan semua kehidupan di Bumi. Oleh karena itu, pada tahun 1954, sebuah konferensi internasional diadakan di London untuk menyusun tindakan bersama untuk melindungi lingkungan laut dari polusi minyak. Ini mengadopsi konvensi yang mendefinisikan kewajiban negara-negara di bidang ini. Kemudian, pada tahun 1958, empat dokumen lagi diadopsi di Jenewa: di laut lepas, di laut teritorial dan zona tambahan, di landas kontinen, tentang penangkapan ikan dan perlindungan sumber daya hayati laut. Konvensi-konvensi ini secara hukum telah menetapkan prinsip-prinsip dan norma-norma hukum maritim. Mereka mewajibkan setiap negara untuk mengembangkan dan menegakkan hukum yang melarang pencemaran lingkungan laut dengan minyak, limbah radio, dan zat berbahaya lainnya. Sebuah konferensi yang diadakan di London pada tahun 1973 mengadopsi dokumen tentang pencegahan polusi dari kapal. Menurut konvensi yang diadopsi, setiap kapal harus memiliki sertifikat - bukti bahwa lambung, mekanisme dan peralatan lainnya dalam kondisi baik dan tidak menyebabkan kerusakan di laut. Kesesuaian dengan sertifikat diperiksa dengan inspeksi saat memasuki pelabuhan.

Drainase air berminyak dari kapal tanker dilarang, semua pembuangan dari mereka harus dipompa keluar hanya ke titik penerimaan darat. Instalasi elektrokimia telah dibuat untuk pengolahan dan desinfeksi air limbah kapal, termasuk air limbah rumah tangga. Institut Kelautan dari Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia telah mengembangkan metode emulsi untuk membersihkan kapal tanker laut, yang sepenuhnya mengecualikan masuknya minyak ke area perairan. Ini terdiri dari menambahkan beberapa surfaktan (persiapan ML) ke air pencuci, yang memungkinkan pembersihan di kapal itu sendiri tanpa mengeluarkan air yang terkontaminasi atau residu minyak, yang selanjutnya dapat diregenerasi untuk digunakan lebih lanjut. Dimungkinkan untuk mencuci hingga 300 ton minyak dari setiap kapal tanker.Untuk mencegah kebocoran minyak, desain kapal tanker sedang diperbaiki. Banyak kapal tanker modern memiliki dasar ganda. Jika salah satunya rusak, minyak tidak akan tumpah, itu akan tertunda oleh cangkang kedua.

Nakhoda kapal wajib mencatat dalam log khusus informasi tentang semua operasi kargo dengan minyak dan produk minyak, untuk mencatat tempat dan waktu pengiriman atau pembuangan air limbah yang terkontaminasi dari kapal. Untuk pembersihan sistematis area air dari tumpahan yang tidak disengaja, skimmer minyak apung dan penghalang samping digunakan. Metode fisik dan kimia juga digunakan untuk mencegah minyak menyebar. Persiapan kelompok busa telah dibuat, yang, ketika bersentuhan dengan lapisan minyak, membungkusnya sepenuhnya. Setelah ditekan, busa dapat digunakan kembali sebagai sorben. Obat-obatan semacam itu sangat nyaman karena kemudahan penggunaan dan biaya rendah, tetapi produksi massalnya belum ditetapkan. Ada juga agen sorben berdasarkan tanaman, mineral dan zat sintetis. Beberapa dari mereka dapat mengumpulkan hingga 90% minyak yang tumpah. Persyaratan utama untuk mereka adalah tidak dapat tenggelam.Setelah minyak dikumpulkan dengan sorben atau cara mekanis, lapisan tipis selalu tertinggal di permukaan air, yang dapat dihilangkan dengan menyemprotkan bahan kimia yang menguraikannya. Tetapi pada saat yang sama, zat-zat ini harus aman secara biologis.

Di Jepang, teknologi unik telah dibuat dan diuji, dengan bantuan yang memungkinkan untuk menghilangkan tempat raksasa dalam waktu singkat. Kansai Sagge Corporation telah merilis reagen ASWW, yang komponen utamanya adalah sekam padi yang diolah secara khusus. Disemprotkan ke permukaan, obat menyerap ejeksi dalam waktu setengah jam dan berubah menjadi massa tebal yang dapat ditarik dengan jaring sederhana.Metode pembersihan asli ditunjukkan oleh para ilmuwan Amerika di Samudra Atlantik. Pelat keramik diturunkan di bawah lapisan minyak hingga kedalaman tertentu. Sebuah rekaman akustik terhubung dengannya. Di bawah aksi getaran, pertama-tama menumpuk di lapisan tebal di atas tempat pelat dipasang, dan kemudian bercampur dengan air dan mulai menyembur. Arus listrik yang dialirkan ke pelat akan membakar air mancur, dan minyaknya terbakar sepenuhnya.

Untuk menghilangkan noda minyak dari permukaan perairan pantai, ilmuwan Amerika telah menciptakan modifikasi polipropilen yang menarik partikel lemak. Di atas kapal katamaran, sejenis tirai yang terbuat dari bahan ini ditempatkan di antara lambung kapal, yang ujung-ujungnya menjuntai ke dalam air. Begitu perahu menyentuh licin, minyak menempel kuat ke "tirai". Yang tersisa hanyalah melewatkan polimer melalui rol perangkat khusus yang memeras minyak ke dalam wadah yang disiapkan.Sejak 1993, pembuangan limbah radioaktif cair (LRW) telah dilarang, tetapi jumlahnya terus bertambah. Oleh karena itu, untuk menjaga lingkungan, pada tahun 1990-an mulai dikembangkan proyek-proyek penanganan LRW. Pada tahun 1996, perwakilan dari perusahaan Jepang, Amerika, dan Rusia menandatangani kontrak untuk pembuatan pabrik untuk pemrosesan limbah radioaktif cair yang terakumulasi di Timur Jauh Rusia. Pemerintah Jepang mengalokasikan 25,2 juta dolar untuk pelaksanaan proyek tersebut.Namun, meskipun beberapa keberhasilan dalam menemukan cara yang efektif untuk menghilangkan polusi, masih terlalu dini untuk berbicara tentang pemecahan masalah. Tidak mungkin untuk memastikan kebersihan laut dan samudera hanya dengan memperkenalkan metode baru untuk membersihkan area air. Tugas utama yang harus diselesaikan bersama oleh semua negara adalah pencegahan polusi.

Kesimpulan

Konsekuensi yang ditimbulkan oleh sikap boros dan ceroboh umat manusia terhadap Lautan adalah mengerikan. Perusakan plankton, ikan, dan penghuni perairan laut lainnya masih jauh dari segalanya. Kerusakannya bisa jauh lebih besar. Memang, Samudra Dunia memiliki fungsi planet secara umum: ia adalah pengatur yang kuat dari sirkulasi kelembaban dan rezim termal Bumi, serta sirkulasi atmosfernya. Polusi dapat menyebabkan perubahan yang sangat signifikan dalam semua karakteristik ini, yang sangat penting bagi rezim iklim dan cuaca di seluruh planet. Gejala perubahan tersebut sudah diamati hari ini. Kekeringan dan banjir yang parah berulang, angin topan yang merusak muncul, salju yang parah bahkan sampai ke daerah tropis, di mana hal itu tidak pernah terjadi. Tentu saja, belum mungkin untuk memperkirakan secara kasar ketergantungan kerusakan tersebut pada tingkat polusi. Namun, lautan, hubungan itu tidak diragukan lagi ada. Bagaimanapun, perlindungan laut adalah salah satu masalah global umat manusia. Lautan Mati adalah planet mati, dan karenanya seluruh umat manusia.

Bibliografi

1. "Laut Dunia", V.N. Stepanov, "Pengetahuan", M. 1994

2. Buku teks geografi. Yu.N.Gladky, S.B.Lavrov.

3. "Ekologi lingkungan dan manusia", Yu.V.Novikov. 1998

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

5. Stepanovskikh, "Perlindungan Lingkungan".