Загрязнение гидросферы. Экологические последствия загрязнения гидросферы

Загрязнение водных экосистем представляет огромную опасность для всех живых организмов и, в частности, для человека.

Установлено, что под влиянием загрязняющих веществ в пресноводных экосистемах отмечается падение их устойчивости вследствие нарушения пищевой пирамиды и ломки сигнальных связей в биоценозе, микробиологического загрязнения, эфтрофирования и др. крайне неблагоприятных процессов. Наиболее изучен процесс эфтрофирования водоемов. Это естественный процесс, характерный для всего геологического прошлого планеты, обычно протекает очень медленно и постепенно, но в связи с возросшим антропогенным воздействием, скорость его развития резко увеличилась. Ускоренная, или так называемая антропогенная эвтрофикация связана с поступлением в водоемы биогенных веществ – азота, фосфора и др. элементов в виде удобрений, моющих веществ, отходов животноводства, атмосферных аэрозолей и т.д. Они весьма отрицательно влияют на пресноводные экосистемы, приводя к перестройке структуры трофических связей гидробионтов, резкому возрастанию биомассы фитотопланктона благодаря массовому размножению синезеленых водорослей, вызывающих «цветение» воды, ухудшающих ее качество и условие жизни гидробионтов (к тому же выделяющих опасные не только для гидробионтов, но для человека токсины). Возрастание массы фитопланктона сопровождается уменьшением разнообразия видов, что приводит к невосполнимой утрате генофонда, уменьшению способности экосистем к гомеостазу и саморегуляции.

Процессы антропогенной эвтрофикации охватывают многие крупные озера мира – Великие Американские озера, Балатон, Ладожское, Женевское и др., а также водохранилища и речные экосистемы, в первую очередь малые реки.

Загрязнителем гидросферы может быть любой физический агент, химическое вещество или биологический вид, поступающий в окружающую среду или возникающий в ней в количестве, выходящим за рамки обычного и вызывающий загрязнение среды.

Различают естественные и антропогенные источники загрязнения воды. Первые, в отличие от вторых, сбалансированы процессами самоочищения вод за счет их круговорота в природе. Этим механизмом природа пользуется в течение всей истории существования биосферы. Антропогенные загрязнения делятся на биологические, химические и физические.

Главные загрязнители воды

Химические загрязнители	Биологические загрязнители	Физические загрязнители
Кислоты	Вирусы	Радиоактивные элем-ты
Щелочи	Бактерии	Взвешенные твердые частицы
Соли	Другие болезнетворные организмы	Тепло
Нефть и нефтепродукты	Водоросли	Органолептические (цвет, запах)
Пестициды	Лигнины	Шлам
Диоксины	Дрожжевые и плесневые грибки	Песок
Тяжелые металлы		Ил
Фенолы		Глина
Аммонийный и нитритный азот
СПАВ

Биологическое загрязнение вызывается микроорганизмами и способными к брожению органическими веществами. Биологическое загрязнение приводит к бактериологическому загрязнению (инфекционный гепатит, холера, тиф, дизентерия, кишечные инфекции). Существуют бактериологические показатели питьевой воды: титр (колититр) кишечной палочки – наименьшее количество воды, в которой обнаруживается кишечная палочка; индекс (колииндекс) кишечной палочки – наименьшее количество кишечных палочек в 1л воды; общее количество микробов в воде – в 1 мл водопровод -ной питьевой воды допускается не более 100 микробов.

Источники загрязнения органикой: пищевые предприятия, молочные, сахарные заводы, сыроварни, животноводство, звероводство, птицеводство и т.д. Например, один целлюлозно-бумажный комбинат загрязняет воду в той же мере, что и город с населением в 0.5 млн. человек. Органическое загрязнение обычно оценивается биохимическим потреблением кислорода за 5, 10, 25 суток (БПК-5, 10, 25). Это позволяет определить, какое количество кислорода необходимо организмам деструкторам для полной минерализации всего нестойкого органического вещества, содержащегося в 1л воды в течении 5, 10 или 25 сут.

Химическое загрязнение природных вод. В этом виде загрязнений участвуют все виды промышленного, сельскохозяйственного производства, транспорт. Растворенные химические соединения, мигрируя вступают в химические реакции и образуют новые соединения, оказывая отрицательные воздействия на водную биоту, а по пищевым цепям и на земную биоту и человека. Химическое загрязнение представляет собой изменение естественных химических свойств воды за счет увеличения содержания в ней вредных примесей как неорганической (минеральные соли, кислоты, щелочи, глинистые частицы), так и органической природы (нефть и нефтепродукты, органические остатки, поверхностно-активные вещества, пестициды).

Неорганическими (минеральными) загрязнителями пресных и морских вод являются разнообразные химические соединения, токсичные для обитателей водной среды. Это соединения свинца, кадмия, ртути, хрома, меди, фтора. Тяжелые металлы поглощаются фитопланктоном, а за тем передаются по пищевой цепи организмам. Так же опасными загрязнителями являются неорганические кислоты и основания, обуславливающие широкий диапазон рН промышленных стоков (1,0-11,0) и способных изменять рН водной среды до значений 5,0 или выше 8,0; тогда как рыба в пресной морской воде может существовать только в интервале рН 5,0-8,5.

Среди основных источников загрязнения гидросферы минеральными веществами и биогенными элементами следует упомянуть предприятия пищевой промышленности и сельское хозяйство. С орошаемых полей ежегодно вымывается около 12 млн. т солей. Отходы, содержащие ртуть, свинец, медь локализованы в отдельных районах у берегов, однако некоторая их часть выноситься далеко за пределы территориальных вод. Загрязнение ртутью значительно снижает первичную продукцию морских экосистем, подавляя развитие фитопланктона. Отходы, содержащие ртуть, обычно скапливаются в донных отложениях заливов, далее ее миграция сопровождается накаливанием метиловой ртути и включением ее в трофические цепи водных организмов.

Так, печальную известность приобрела «болезнь миноматы, впервые обнаруженная японскими учеными у людей, употреблявших в пищу рыбу, выловленную в заливе Миномата, в которую бесконтрольно сбрасывали промышленные стоки с техногенной ртутью c заводов химической компании «Тиссо». После того как была доказана связь между «болезнью миномата»- (больные теряли речь, слух, зрение, у них нарушалась координация движения) и отравлением ртутными соединениями было возбуждено судебное дело против компании «Тиссо». Пока шло разбирательство, умерло 60 человек и страдают еще 344 человека.

Качественное истощение пресных вод с каждым годом становится все более серьезной проблемой.

В США около 100 млн. человек пьют воду, которая уже была в употреблении и прошла сложный путь очистки до питьевых стандартов. В начале 1995 года московское радио сообщило о том, что в России 42% населения на питьевые цели использует воду низкого качества.

Сложные проблемы с водоснабжением у населения Швейцарии, Бельгии, Люксенбурга, ФРГ, Франции, Голландии, расположенных в бассейне р.Рейн. Промышленные и бытовые стоки, попадающие в Рейн содержат тысячи тонн металлов и масел. Воды Рейна малопригодны для жизни рыб и орошения полей. По заключению комиссии ООН Рейн пригоден только для судоходства.

Сброс в воды Дуная нескольких тонн ядохимикатов химического концерном «Кремсо» (Австрия), привел к массовой гибели рыбы на участке протяженностью 70 км. Потребовалось более полугода для естественной очистки реки.

Органическое загрязнение. Среди вносимых в реки с суши растворимых веществ большое значение для обитателей водной среды имеют не только минеральные, биогенные элементы, но и органические остатки. Вынос в гидросферу органического вещества оценивается 300-380 млн.т\год. Сточные воды, содержащие суспензии органического происхождения или растворенное органическое вещество, пагубно влияют на состояние водоемов. Осаждаясь суспензии заливают дно и задерживают развитие или полностью прекращают жизнедеятельность донных микроорганизмов, участвующих в процессе самоочищения вод. При гниении донных осадков могут образовываться вредные соединения и отравляющие вещества, такие как сероводород, которые приводят к полному загрязнению воды в реке. Наличие суспензий затрудняет также проникновение света на глубину и замедляет процессы фотосинтеза. Информация о содержании некоторых органических веществ в промышленных сточных водах представлена ниже:

Загрязняющие вещества Количество в мировом стоке, млн.т/год

1. Нефтепродукты - 26,563

2. Фенолы - 0,460

3. отходы производства синтетических волокон - 5,500

4. Растительные органические остатки - 0,170

5. Всего - 33,273.

Значительных размеров достигает концентрация загрязнений дождевых сточных вод – ливневых и талых. Текущие по улицам дождевые стоки бывают более ядовитыми, чем в сточных трубах промышленных предприятий. Попадая через канализационную трубу в открытые водоемы, эти стоки отравляют природные воды. Дождевые воды, стекающие с городских свалок, несут в себе больше химических загрязнений, чем хозяйственно-бытовые.

Физическое загрязнение. Связано со сбросом тепла в воду. Это приводит к потрясению всего биоценоза водоема. Источником теплового загрязнения служат подогретые сбросные воды теплоэлектростанций и промышленности. Повышение температуры природных вод изменяет естественные условия для водных организмов, снижает количество растворенного кислорода, изменяет скорость обмена веществ. Многие обитатели рек и озер или водохранилищ гибнут, развитие других подавляется.

К физическому относится также радиоактивное загрязнение вод, попадание в водные системы различных взвесей, что приводит к изменению прозрачности воды. Неприятный запах, вкус воды также относиться к физическому загрязнению, однако причины их могут быть самыми различными.

Скорости поступления загрязняющих веществ в Мировой океан в последнее время резко возросли, Ежегодно в океан сбрасывается до 300 млрд. куб.м сточных вод, 90% которых не подвергается предварительной очистке. Морские экосистемы подвергаются все большему антропогенному воздействию посредством химических токсикантов, которые аккумулируясь гидробионтами по трофической цепи. Приводят к гибели консументов даже высоких порядков, в том числе и наземных животных – морских птиц, например. Среди химических токсикантов наибольшую опасность для морской биоты и человека представляют нефтяные углеводороды (особенно бензаперен), пестициды и тяжелые металлы (ртуть, свинец, кадмий и др.).

До определенного предела морские экосистемы могут противостоять вредным воздействиям химических токсикантов, используя накопительную, окислительную, минерализующую функции гидробионтов. Так, например, двустворчатые моллюски способны аккумулировать один из самых токсических пестицидов – ДДТ и при благоприятных условиях выводить его из организма. ДДТ, как известно, запрещен в России, США и некоторых др. странах, тем не менее он поступает в Мировой океан в значительном количестве. Ученые доказали существование в водах Мирового океана интенсивных процессов биотрансформации опасного загрязнителя – бенз(а)пирена, благодоря наличию в открытых и полузакрытых акваториях гетеротрофной микрофлоры. Установлено также, что микроорганизмы водоемов и донных отложений обладают достаточно развитым механизмом устойчивости к тяжелым металлам, в частности, они способны продуцировать сероводород, внеклеточные экзополимеры и др. вещества, которые взаимодействуя с тяжелыми металлами, переводят их в менее токсические формы.

В то же время в океан продолжают поступают все новые и новые токсические загрязняющие вещества. Все более острый характер приобретают проблемы эвтрофирования и микробиологического загрязнения прибрежных зон океана. В связи с этим важное значение имеет определение допустимого антропогенного давления на морские экосистемы, изучение их ассимиляционной емкости как интегральной характеристики способности биогеоценоза к динамическому накоплению и удалению загрязняющих веществ.

Человек – дитя Природы, вся его жизнь происходит по ее законам и правилам. Но при этом нельзя не отметить все увеличивающееся негативное воздействие его хозяйственной деятельности на окружающую среду. Изменения происходят во все возрастающих масштабах в результате вырубки лесов, распашки обширных площадей, гидротехнических мероприятий, влияющих на речной сток и режим грунтовых вод, забора большого количества речных, подземных и озерных вод и в особенности их загрязнения. Соответственно с этим меняется жидкий, газообразный и твердый сток в моря и океаны. Морские воды загрязняются в результате захоронения различных отходов, выброса мусора и нечистот с кораблей и, к сожалению, частых аварий. В Тихий океан ежегодно сбрасывается около 9 млн.т. отходов, в воды Атлантики – свыше 30 млн.т. Океаны и моря загрязняются такими вредными для них веществами как нефть, тяжелые металлы, пестициды, радиоизотопы.

В марте 1995 года в Калифорнийском заливе были обнаружены трупы 324 дельфинов и 8 китов. По мнению специалистов, главной причиной трагедии стало воздействие именно этих веществ.

Газообразные токсические вещества (окись углерода, двуокись серы) поступают в морскую воду из атмосферы. По подсчетам Калифорнийского технологического Института, в Мировой океан с дождями ежегодно осаждается 50 тыс. т свинца, попадающего в воздух с выхлопными газами автомобилей. В городах близ береговой линии в морской воде нередко обнаруживается патогенная микрофлора. Степень загрязненности постоянно растет.

Способность воды к самоочищению порой оказывается недостаточной, чтобы справиться с постоянно увеличивающимся количеством сбрасываемых отходов. Под влиянием течений загрязнения перемешиваются между собой и очень быстро распространяются, оказывая вредное воздействие на зоны, богатые животными и растительностью, нанося серьезный ущерб состоянию морских экосистем.

К числу наиболее вредных химических загрязнителей относятся нефть и нефтепродукты. Ежегодно в океан попадает более 10 млн.т нефти. Загрязняют поверхность танкеры, утечка сырья при бурении.

В период 1973-1984 гг. в США Институтом охраны окружающей среды и энергетики отмечено 12 тыс. случаев загрязнения вод нефтью. Нанесенный ущерб огромен. Например, последствия в связи с гибелью в 1995 году теплохода «Дота» у Керченского пролива в Азовском море оценивается в 7млн.долларов.

Обеспокоенность общественности нефтяным загрязнением обусловлено неуклонным ростом экономических потерь в рыболовстве, туризме и др. сферах деятельности. Только 1 т нефти способна покрыть 12 куб.м поверхности моря. А нефтяная пленка изменяет все физико-химические процессы: повышается температура поверхностного слоя воды, ухудшается газообмен, рыба уходит или погибает. Меняются гидробиологические условия в океане, оказывается влияние на баланс кислорода в атмосфере, а значит непосредственно на климат. Уменьшается первичная продукция океана – фитопланктон - своеобразный пищевой фундамент всей его жизни.

Очень ядовиты растворимые компоненты нефти. Они нередко становятся причиной гибели рыбы, морских птиц. Если оплодотворенную икру рыбы поместить в аквариум с весьма незначительной концентрацией нефтепродуктов, то большинство зародышей погибнет, а многие из уцелевших окажутся уродами. А ведь именно на поверхности, куда попадают эти ядовитые вещества, развивается богатейшее сообщество разнообразнейших организмов – нейстон (совокупность организмов, обитающих в верхних 5-10 см водной толщи).

Концентрация нефтепродуктов в различных районах Мирового океана колеблется в широких пределах:

Тихий океан – 1-200 мкг/л; Атлантический океан – 1-160 мкг/л; Северное море – 0-950 мкг/л; Балтийское море – 0,8-8мг/л;

Нефтяное загрязнение представляет собой особую опасность для морских экосистем, так как 20-30 % поверхности Мирового океана покрыто нефтяными пленками.

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

1. Парафины (алкены) - до 90% от общего состава. Легкие парафины обладают максимальной летучестью и растворимостью в воде.

2. Циклопарафины (30-60% от общего состава). Эти соединения очень устойчивы и плохо поддаются биоразложению.

3. Ароматические углеводороды (20-40% от общего состава)

4. Олефины (алкены)- (до 10% от общего состава)

Нефть и нефтепродукты являются наиболее распространенными загрязняющими веществами в Мировом океане. К началу 80- х годов в океан ежегодно поступало около 16 млн. т нефти, что составляло 0.23% мировой добычи. Наибольшие потери нефти связаны с ее транспортировкой из районов добычи. Аварийные ситуации, слив за борт танкерами промывочных и балластных вод – все это обуславливает присутствие постоянных полей загрязнения на трассах морских путей. За 1962 –1979 годы в результате аварий в морскую среду поступило около 2 млн. т нефти. За 30 лет, начиная с 1964 года, пробурено около 2 тыс. скважин в Мировом океане, из них только в Северном море тысяча, и 350 промышленных скважин оборудовано. Из-за незначительных утечек ежегодно теряется 0.1 млн. т нефти. Со стоками промышленности ежегодно попадают в морскую среду 0,5 млн.т нефти, где она сначала растекается в виде пленки, образуя слои различного объема.

Пропускание света тонкими пленками сырой нефти составляет 10-11% (280нм), 60-70% (400нм). Пленка толщиной 30-40 мкм полностью поглощает инфракрасное излучение. Смешиваясь с водой нефть образует эмульсию двух типов: прямую –«нефть в воде» и обратную –«вода в нефти». Прямые эмульсии, составленные капельками нефти диаметром до 0,5мкм, менее устойчивы и характерны для видов нефти, содержащих поверхностно-активные вещества. При удалении летучих фракций нефть образует вязкие обратные эмульсии, которые могут сохраняться на поверхности, переноситься течением, выбрасываться на берег и оседать на дно.

Республика Казахстан относиться к маловодообеспеченным районам. Потребности населения в питьевой воде удовлетворяются как за счет стоков рек, так и за счет подземных вод, значительные запасы которых имеются почти во всех областях. Главным источником, питающим реки Казахстана являются ледники, площадь которых ровна почти 2 тыс кв км, а объем – более 98 куб.км или почти равен объему воды в оз. Балхаш. За сезон абляции (с июля до середины сентября) толщина ледников в среднем уменьшается на 3 м, когда лето очень жаркое – на 6м. Крупные ледники Казахстана на Джунгарском Алатау (объем 46 куб.км), Илийском Алатау (28), Терскей Алатау (11), казахстанской части Алтая (3,5) и Таласском Алатау (2,3). В Казахстане более 8 тыс. рек с длиной русла каждой их них больше 10 км. К важнейшим рекам можно отнести Урал, Иртыш, Сырдарью, Есиль, Уил, Тобол, Сагиз, Жем, Большой и Малый Узень, Торгай, Иргиз, Нуру, Арысь, Талас, Чу, Каратал, Или, Аксу и др. На реках Большая и Малая Алматинка, Каратал, Иссык берущих начало в горах часто повторяются селевые потоки.

В Республике 48232 озера площадью более 1 гектара каждая. Средняя глубина от 1до 8м. Есть более глубоководные, как, например, оз.Алакуль глубиной до 45 м, Большое Чебачье – 37м, Шортандинское –31м, Маркокольское – 27м и Балхаш до 26м.

Самое большое среди озер –Балхаш, длина которого 605 км, ширина до 74 км, объем воды д 112 кум. Км. На втором месте оз. Алаколь длиной 104 км, шириной 52 км, объем воды 56, 6 куб.км. Общий объем воды в озерах Казахстана 190 куб.км, из них пресные воды (содержащие соли до 1 г\л) около 20 куб.км.

В Казахстане 2 моря. Аральское - было длиной 428 и шириной 235 км с объемом воды 1000 куб. км. Самое глубокое место было 67 м. Что осталось от Арала сейчас вы уже знаете.

Каспийское море в пределах Казахстана имеет длину 2430 км, самое глубокое место 1025 м. Здесь встречаются около 500 видов растений и 854 вида рыб и др. морских животных. Растения в основном – сине-зеленые водоросли. В последнее время появились красные и темно-коричневые виды водорослей. Из животного мира встречаются осетровые.

Мировой океан на службе человека. Экологические области и сообщества организмов в океане. Охрана морей и океанов.

Как известно, на земле три основных океана – Тихий, Атлантический и Индийский, но антарктические и арктические воды тоже считаются океанами. Тихий океан по своей площади превосходит все материки вместе взятые. Эти пять океанов представляют собой не обособленные водные бассейны, а единый океанический массив с условными границами. Поэтому нашу планету вполне можно было бы назвать Океанией, так как площадь, занимаемая водой, в 2.5 раза превышает территорию суши. Океанические воды покрывают почти 3\4 поверхности земного шара слоем толщиной около 4000м, составляя 97% гидросферы, тогда как воды суши содержат всего 1% а в ледниках сковано только 2%.

Мировой океан, являясь совокупностью всех морей и океанов Земли, оказывает огромное влияние на жизнедеятельность планеты. Огромная масса вод океана формирует ее климат, служит источником атмосферных осадков. Из него поступает более половины кислорода, и он же регулирует содержание углекислоты в атмосфере, так как способен поглощать ее избыток.

На дне Мирового океана происходит накопление и преобразование огромной массы минеральных и органических веществ, поэтому геологические и геохимические процессы, протекающие в океанах и морях, оказывают очень сильное влияние на всю земную кору. Именно Океан стал колыбелью жизни на Земле; сейчас в нем обитает около 4/5 всех живых существ планеты.

В наше время, в «эпоху глобальных проблем», Мировой океан играет все большую роль в жизни человека, являясь огромной кладовой минеральных, энергетических, растительных и животных богатств, которые при рациональном их потреблении и искусственном воспроизводстве могут считаться практически неисчерпаемыми. Океан способен решить одну из самых остро стоящих задач: необходимость обеспечения быстро растущего населения продуктами питания и сырьем для развивающейся промышленности, а также ликвидировать опасность энергетического кризиса, недостатка пресной воды.

Основной ресурс Мирового океана – морская вода. Она содержит 75 химических элементов, среди которых такие важные, как уран, калий, бром, магний. И хотя основной продукт морской воды все еще поваренная соль – 33% от мировой добычи, - но уже добывают магний и бром, давно запатентованы методы получения целого ряда металлов, среди них и необходимые промышленности медь и серебро, запасы которых на суше неуклонно истощаются, тогда как в океанских водах их содержится до 0.5 млрд.т

В связи с развитием ядерной энергетики существуют неплохие перспективы для добычи урана и дейтерия из вод Мирового океана, тем более что запасы урановых руд на земле уменьшаются, а в Мировом океане его 10 млрд.т. Дейтерий вообще практически неисчерпаем – на каждые 5000 атомов обычного водорода приходится один атом тяжелого.

Помимо выделения химических элементов, морская вода может быть использована для получения необходимой человеку пресной воды. Сейчас имеется в наличии много промышленных методов опреснения: применяются химические реакции, при которых примеси удаляются из воды; соленую воду пропускают через специальные фильтры; наконец производится обычное кипячение. Но опреснение не единственная возможность получения пригодной для питья воды. Существуют донные источники, которые все чаще обнаруживаются на континентальном шельфе, т.е. в областях материковой отмели, прилегающей к берегам суши и имеющей одинаковые с ней геологическое строение. Один из таких источников, расположенный у берегов Франции, - в Нормандии, имеет такое количество воды, что его называют подземной рекой.

Минеральные ресурсы Мирового океана, представлены не только морской водой, но и тем, что «под водой». Недра океана, его дно богаты залежами полезных ископаемых. На континентальном шельфе находятся прибрежные рассыпные месторождения- золото, платина; встречаются и драгоценные камни – рубины, алмазы, сапфиры, изумруды. Например, вблизи Намибии идут подводные разработки алмазного гравия уже с 1962 года. На шельфе и частично материковом склоне Мирового океана расположены большие месторождения фосфоритов, которые можно использовать в качестве удобрений, причем запасов хватит на ближайшие несколько сот лет.

Самый же интересный вид минерального сырья Мирового океана- это знаменитые железомарганцевые конкреции, которыми покрыты громадные по площади подводные равнины. Конкреции представляют собой своеобразный коктейль из металлов: туда входят медь, кобальт, никель, титан, ванадий, но, конечно же, больше всего железа и марганца. Места их расположения общеизвестны, но результаты промышленной разработки пока еще очень скромны.

Зато полным ходом идет разведка и добыча океанских нефти и газа на прибрежном шельфе, доля морской добычи приближается к 1\3 мировой добычи этих энергоносителей. В особо крупных размерах идет разработка месторождений в Персидском, Венесуэльском, Мексиканском заливах, в Северном море; нефтяные платформы протянулись вдоль берегов Калифорнии, Индонезии, в Средиземном и Каспийском морях. Мексиканский залив, кроме того, знаменит открытым во время разведки нефти месторождением серы, которая вытапливается со дна с помощью перегретой воды.

Другой, пока еще не тронутой, кладовой океана являются глубинные расщелины, где образуется новое дно. Так, например, горячие (свыше 60 С) и тяжелые рассолы Красноморской впадины содержат огромные запасы серебра, олова, меди, железа и др. металлов. Все более важное значение придается добыче металлов на мелководье. Вокруг Японии, к примеру, отсасывают по трубам подводные железосодержащие пески, страна добывает из морских шахт около 20% угля – над залежами породы сооружают искусственный остров и бурят ствол, вскрывающий угольные пласты.

Многие природные процессы, происходящие в Мировом океане –движение, температурный режим вод, -являются неистощимыми энергетическими ресурсами. Например, суммарная мощность приливной энергии Мирового океана оценивается от 1до 6 млрд. кВт*ч. Это свойство приливов и отливов использовалось во Франции еще в средние века: в ХХ11 веке строились мельницы, колеса которых приводились в движение приливной волной. В наши дни во Франции существуют современные электростанции, использующие тот же принцип работы: вращение турбин при приливе происходит в одну сторону, а при отливе в другую.

Главное богатство Мирового океана – его биологические ресурсы (рыба, зоо- и фитопланктон и др.). Биомасса океана насчитывает 150 тыс. видов животных и 10 тыс. водорослей, а ее общий объем оценивается в 35 млрд.т., чего вполне может хватить, чтобы прокормить 30 млрд (!) человек. Вылавливая ежегодно 85-50млн. т рыбы (на нее приходится 85% от используемой морской продукции), моллюсков, водорослей, человечество обеспечивает около 20% своих потребностей в белках животного происхождения. Живой мир океана – это огромные пищевые ресурсы, которые могут быть неистощимы при правильном и бережном их использовании. Максимальный вылов рыбы не должен превышать 150-180 млн.т в год: превзойти этот предел очень опасно, т.к. произойдут невосполнимые потери. Многие сорта рыб, китов, ластоногих вследствие неумеренной охоты почти исчезли из океанских вод, и не известно восстановится ли когда-нибудь их поголовье. Но население Земли растет бурными темпами, все больше нуждаясь в морской продукции.

Существует несколько путей поднятия ее продуктивности. Первый – изымать из океана не только рыбу, но и зоопланктон, часть которого – антарктический криль- уже пошла в пищу. Можно без всякого ущерба для океана вылавливать его в гораздо больших количествах, чем вся добываемая в настоящее время рыба. Второй путь- использование биологических ресурсов открытого океана. Биологическая продуктивность Океана особенно велика в области подъема глубинных вод. Один из таких апвеллингов, расположенный у побережья Перу, дает 15% мировой добычи рыбы, хотя площадь его составляет не более 0.02% от всей поверхности Мирового океана. Наконец, третий путь – культурное разведение живых организмов, в основном в прибрежных зонах. Все эти три способа успешно опробованы во многих странах мира, но локально, поэтому продолжается губительный по своим объемам вылов рыбы. В конце ХХ века наиболее продуктивными акваториями считались Норвежское, Берингово, Японское море.

Океан, будучи кладовой разнообразнейших ресурсов, также является бесплатной и удобной дорогой, которые связывает удаленные друг от друга континенты и острова. Морской транспорт обеспечивает почти 80% перевозок между странами. Мировой океан может служить переработчиком отходов. Благодаря химическому и физическому воздействию своих вод и биологическому влиянию живых организмов он рассеивает и очищает поступающие в него отходы, сохраняя относительное равновесие экосистем Земли. В течении 3 тыс. лет в результате круговорота воды в природе вся вода Мирового океана обновляется.

Охрана морей и океанов.

Наиболее серьезной проблемой морей и океанов в нашем столетии является загрязнение нефтью, последствия которого губительны для всей жизни на Земле. Поэтому, начиная с первой Лондонской международной конференции (1954г.), все последующие были посвящены принятию конвенций по охране морской среды от загрязнения нефтью и по охране живых ресурсов моря. Были приняты документы по предотвращению загрязнения с судов. Каждое судно должно иметь сертификат – свидетельство об исправности судна, которая проверяется инспекцией при заходе в порт. Запрещен слив нефтесодержащих вод с танкеров: для очистки и обеззараживания судовых сточных вод созданы электрохимические установки; разработан эмульсионный метод очистки морских танкеров с помощью ПАВ. Совершенствуются конструкции морских судов: многие танкеры имеют двойное дно.

Для систематической очистки акваторий от случайных разливов применяются плавучие нефтесборщики и боновые заграждения. В целях предотвращения растекания нефти также используются физико-химические методы. Создан препарат пенопластовой группы, который при соприкосновении с нефтяным пятном полностью его обволакивает. Кроме того, существуют сорбирующие вещества на основе растительных, минеральных и синтетических компонентов. После сбора нефти на поверхности воды всегда остается тонкая пленка, которую удаляют путем разбрызгивания разлагающих ее химических препаратов (не всегда биологически безопасны).

Корпорация «Кансай санге» (Япония) выпустила реактив, основной компонент которого- специально обработанная рисовая шелуха, которая всасывает в себя выброс и превращается в густую массу, которую можно собрать в простую сеть. Способ, продемонстрированный американскими учеными: под нефтяную пленку опускается керамическая пластинка с подсоединенной к ней акустической пластинкой. Под действием вибрации нефть сначала скапливается толстым слоем, а затем смешивается с водой и начинает фонтанировать. Электрический ток, подведенный к пластинке, поджигает фонтан и нефть полностью сгорает.

С 1993 г. запрещен сброс жидких радиоактивных отходов. В 1996 г. представители японских, американских и российских фирм подписали контракт на создание установки по переработке ЖРО.

Несмотря на все выше сказанное, основная задача, которую необходимо решать всем странам сообща – это предотвращение загрязнения Мирового океана.