Проблемы загрязнения Мирового океана

Самарскийгосударственный аэрокосмический университетКафедрахимииДокладпо экологии на тему Проблемазагрязнения Мирового океана выполнилстудент группы 525 Харчев В.В.преподаватель Мальчиков Т.К.Самара1997Содержание1. Нефтьи нефтепродукты2. Пестициды3. Синтетическиеповерхностно-активные вещества. 4. Соединенияс канцерогенными свойствами. 5. Тяжелыеметаллы.6.

Сбросотходов в море с целю захоронения дампинг .7. Нефтьи нефтепродуктыНефтьпредставляет собой вязкую маслянистую жидкость, имеющую темно-коричневый цвет иобладающую слабой флуорисценцией. Нефть состоит преимущественно из насыщенных алифвтическихи гидроароматических углеводородов. Основные компоненты нефти - углеводороды до98 - подразделяются на 4 класса 1.Парафины алкены до90 от

общего состава - устойчивые вещества, молекулы которых выражены прямой иразветвленной цепью атомов углерода. Легкие парафины обладают максимальной летучестьюи растворимостью в воде. 2.Циклопарафины 30 - 60 от общего состава насыщенные циклические соединения с 5-6 атомами углеродав кольце. Кроме циклопентана и циклогексана в нефти встречаются бициклические иполициклические соединения этой группы. Эти соединения очень устойчивы и плохо поддаютсябиоразложению.

3.Ароматические углеводороды 20 - 40 от общего состава -ненасыщенные циклические соединения ряда бензола, содержащие в кольце на 6 атомовуглерода меньше, чем циклопарафины. В нефти присутствуют летучие соединения с молекулойв виде одинарного кольца бензол, толуол, ксилол , затем бициклические нафталин , полуциклические пирен . 4.Олефины алкены до 10 от общего состава - ненасыщенные нециклические соединения с одним или двумяатомами

водорода у каждого атома углерода в молекуле, имеющей прямую или разветвленнуюцепь.Нефтьи нефтепродукты являются наиболее распространенными загрязняющими веществами в Мировомокеане. К началу 80-ых 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. Аварийныеситуации, слив за борт танкерами промывочных и балластных вод все это обуславливаетприсутствие

постоянных полей загрязнения на трассах морских путей. В период за1962-79 годы в результате аварий в морскую среду поступило около 2 млн. т. нефти.За последние 30 лет, начиная с 1964 года,пробурено около 2000 скважин в Мировом океане, из них только в Северном море1000 и 350 промышленных скважин оборудовано. Из-за незначительных утечек ежегоднотеряется 0,1 млн. т. нефти.

Большие массы нефти поступают в моря по рекам, с бытовымии ливневыми стоками. Объем загрязнений из этого источника составляет 2,0 млн. т. год . Со стоками промышленностиежегодно попадает 0, 5 млн. т.нефти. Попадая в морскую среду, нефть сначала растекается в виде пленки, образуяслои различной мощности. По цвету пленки можно определить ее толщину Внешний вид

Толщина, мкм Количество нефти, л. кв. км. Едва заметна 44 Серебристый отблеск 88 Следы окраски 176 Ярко окрашенные разводы 352 Тускло окрашенные 1170 Темно окрашенные 2310 Нефтянаяпленка изменяет состав спектра и интенсивность проникновения в воду света. Пропусканиесвета тонкими пленками сырой нефти составляет 11-10 280 нм ,

60-70 400нм . Пленкатолщиной 30-40 мкм 0полностью полностью поглощает инфракрасное излучение. Смешиваясьс водой, нефть образует эмульсию двух типов прямую нефть в воде и обратную вода в нефти . Прямые эмульсии, составленные капельками нефти диаметромдо 0,5 мкм, менее устойчивы и характерны для нефтей, содержащих поверхностно-активныевещества. При удалении летучих фракций, нефть образует вязкие обратные эмульсии,которые могут сохраняться на поверхности, переноситься течением, выбрасываться наберег

и оседать на дно. ПестицидыПестицидысоставляют группу искусственно созданных веществ, используемых для борьбы с вредителямии болезнями растений. Пестициды делятся на следующие группы 1. инсектициды для борьбыс вредными насекомыми, 2. фунгициды и бактерициды- для борьбы с бактериальными болезнями растений,3. гербициды против сорныхрастений.Установлено,что пестициды уничтожая вредителей, наносят вред многим полезным организмам и подрываютздоровье биоценозов. В сельском хозяйстве давно уже стоит проблема перехода от химических

загрязняющих среду к биологическим экологически чистым методам борьбы с вредителями.В настоящее время более 5 млн. т. пестицидов поступает на мировой рынок. Около1, 5 млн. т. этих веществ уже вошло в состав наземных и морских экосистем золовыми водным путем. Промышленное производство пестицидов сопровождается появлением большогоколичества побочных продуктов, загрязняющих сточные воды. В водной среде чаще другихвстречаются представители инсектицидов, фунгецидов

и гербицидов. Синтезированныеинсектициды делятся на три основных группы хлороорганические, фосфороорганические и карбонаты.Хлороорганическиеинсектициды получают путем хлороирования ароматических и гетероциклических жидкихуглеводородов. К ним относятся ДДТ и его производные, в молекулах которых устойчивостьалифатических и ароматических групп в совместном присутствии возрастает, всевозможныехлорированные производные хлородиена элдрин . Эти вещества имеют период полураспададо нескольких десятков лет и очень устойчивы к биодеградации.

В водной среде частовстречаются полихлорбифенилы - производные ДДТ без алифатической части, насчитывающие210 гомологов и изомеров. За последние 40 0летиспользовано более 1, 2 млн. т. полихлорбифенилов в производстве пластмасс, красителей,трансформаторов, конденсаторов. Полихлорбифенилы ПХБ попадают в окружающуюсреду в результате сбросов промышленных сточных вод и сжигания твердых отходах насвалках.

Последний источник поставляет ПБХ в атмосферу, откуда они с атмосфернымиосадками выпадают во все районах земнего шара. Так в пробах снега, взятых в Антарктиде,содержание ПБХ составило 0, 03 - 1, 2 кг. л. Синтетическиеповерхностно-активные вещества. Детергенты СПАВ относятся к обширной группе веществ, понижающих поверхностное натяжение воды.Они входят в состав синтетических моющих средств СМС , широко применяемыхв быту и промышленности.

Вместе со сточными водами СПАВ попадают в материковые водыи морскую среду. СМС содержат полифосфаты натрия, в которых растворены детергенты,а также ряд добавочных ингредиентов, токсичных для водных организмов ароматизирующиевещества, отбеливающие реагенты персульфаты, пербораты , кальцинированная сода,карбоксиметилцеллюлоза, силикаты натрия. В зависимости от природы и структуры гидрофильнойчасти молекулы

СПАВ делятся на анионоактивные, катионоактивные, амфотерные и неионогенные.Последние не образуют ионов в воде. Наиболее распространенными среди СПАВ являютсяанионоактивные вещества. На их долю приходится более 50 всех производимых в миреСПАВ. Присутствие СПАВ в сточных водах промышленности связано с использованием ихв таких процессах, как флотационное обогащение руд, разделение продуктов химическихтехнологий, получение полимеров, улучшение условий бурения

нефтяных и газовых скважин,борьба с коррозией оборудования. В сельском хозяйстве СПАВ применяется в составепестицидов. Соединенияс канцерогенными свойствами. Канцерогенныевещества - это химически однородные соединения, проявляющие трансформирующую активностьи способность вызывать канцерогенные, тератогенные нарушение процессов эмбриональногоразвития или мутагенные изменения в организмах.

В зависимости от условий воздействияони могут приводить к ингибированию роста, ускорению старения, нарушению индивидуальногоразвития и изменению генофонда организмов. К веществам, обладающим канцерогеннымисвойствами, относятся хлорированные алифатические углеводороды, винилхлорид, и особенно,полициклические ароматические углеводороды ПАУ Максимальное количество ПАУв современных данных осадках

Мирового океана более 100 мкг км массы сухого вещества 0обнаружено в тентонически активных зонах, подверженным глубинному термическомувоздействию. Основные антропогенные источники ПАУ в окружающей среде - это пиролизорганических веществ при сжигании различных материалов, древесины и топлива. Тяжелыеметаллы. Тяжелые металлы ртуть, свинец, кадмий, цинк, медь,мышьяк, относятся к числу распространенных и весьма токсичных загрязняющих веществ.

Они широко применяются в различных промышленных производствах, поэтому, несмотряна очистные мероприятия, содержание соединения тяжелых металлов в промышленных сточныхводах довольно высокое. Большие массы этих соединений поступают в океан через атмосферу.Для морских биоценозов наиболее опасны ртуть, свинец и кадмий. Ртуть переноситсяв океан с материковым стоком и через атмосферу.

При выветривании осадочных и изверженныхпород ежегодно выделяется 3, 5 тыс. т. ртути. В составе атмосферной пыли содержитсяоколо 121тыс. т. 0ртути, причем значительная часть - антропогенного происхождения.Около половины годового промышленного производства этого металла 910 тыс.т. год различными путями попадает в океан. В районах, загрязняемых промышленнымиводами, концентрация ртути в растворе и взвесях сильно

повышается. При этом некоторыебактерии переводят хлориды в высокотоксичную метил-ртуть. Заражение морепродуктовнеоднократно приводило к ртутному отравлению прибрежного населения. К 1977 годунасчитывалось 2800 0жертв болезни Миномата, причиной которой послужили отходы предприятийпо производству хлорвинила и ацетальдегида, на которых в качестве катализатора использоваласьхлористая ртуть. Недостаточно очищенные сточные воды предприятий поступали в заливМинамата.

Свиний - типичный рассеянный элемент, содержащийся во всех компонентахокружающей среды в горных породах, почвах, природных водах, атмосфере, живых организмах.Наконец, свиний активно рассеивается в окружающую среду в процессе хозяйственнойдеятельности человека. Это выбросы с промышленными и бытовыми стоками, с дымом ипылью промышленных предприятий, с выхлопными газами двигателей внутреннего сгорания.Миграционный поток свинца с континента в океан идет не только

с речными стоками,но и через атмосферу. С континентальной пылью океан получает 20-30 10 3т. свинца в год. Сбросотходов в море с целю захоронения дампинг .Многиестраны, имеющие выход к морю, производят морское захоронение различных материалови веществ, в частности грунта, вынутого при дноуглубительных работах, бурового шлака,отходов промышленности, строительного мусора, твердых отходов, взрывчатых и химическихвеществ, радиоактивных отходов.

Объем захороненийсоставил около 10 от всей массы загрязняющих веществ, поступающих в Мировой океан.Основанием для дампинга в море служит возможность морской среды к переработке большогоколичества органических и неорганических веществ без особого ущерба воды. Однакоэта способность не беспредельна. Поэтому дампинг рассматривается как вынужденнаямера, временная дань общества несовершенству технологии. В шлаках промышленных производствприсутствуют разнообразные

органические вещества и соединения тяжелых металлов.Бытовой мусор в среднем содержит на массу сухого вещества 32-40 0органическихвеществ 0,56 азота 0,44 фосфора 0,155 цинка 0, 085 свинца 0,001 ртути 0, 001 кадмия. Во время сброса прохождении материала сквозь столб воды, часть загрязняющихвеществ переходит в раствор, изменяя качество воды, другая сорбируется частицамивзвеси и переходит в донные отложения.

Одновременно повышается мутность воды. Наличиеорганических веществ чисто приводит к быстрому расходованию кислорода в воде и неедко к его полному исчезновению, растворению взвесей, накоплению металлов в раствореннойформе, появлению сероводорода. Присутствие большого количества органических веществсоздает в грунтах устойчивую восстановительную среду, в которой возникает особыйтип иловых вод, содержащих сероводород, аммиак, ионы металлов. Воздействию сбрасываемыхматериалов в разной степени подвергаются организмы бентоса и др.

В случае образованияповерхностных пленок, содержащих нефтяные углеводороды и СПАВ, нарушается газообменна границе воздух - вода. Загрязняющие вещества, поступающие в раствор, могут аккумулироватьсяв тканях и органах гидробиантов и оказывать токсическое воздействие на них. Сбросматериалов дампинга на дно и длительная повышенная мутность приданной воды приводитк гибели от удушья малоподвижные формы бентоса.

У выживших рыб, моллюсков и ракообразныхсокращается скорость роста за счет ухудшения условий питания и дыхания. Нередкоизменяется видовой состав данного сообщества. При организации системы контроля засбросами отходов в море решающее значение имеет определение районов дампинга, определениединамики загрязнения морской воды и донных отложений. Для выявления возможных объемовсброса в море необходимо проводить расчеты всех загрязняющих веществ

в составе материальногосброса. Тепловоезагрязнение. Тепловое загрязнение поверхности водоемов и прибрежныхморских акваторий возникает в результате сброса нагретых сточных вод электростанциямии некоторыми промышленными производствами. Сброс нагретых вод во многих случаяхобуславливает повышение температуры воды в водоемах на 6-8 градусов Цельсия. Площадьпятен нагретых вод в прибрежных районах может достигать 30 кв. км.

Более устойчиваятемпературная стратификация препятствует водообмену поверхностным и донным слоем.Растворимость кислорода уменьшается, а потребление его возрастает, поскольку с ростомтемпературы усиливается активность аэробных бактерий, разлагающих органическое вещество.Усиливается видовое разнообразие фитопланктона и всей флоры водорослей. На основанииобобщения материала можно сделать вывод , что эффекты антропогенного воздействияна водную

среду проявляются на индивидуальном и популяционно-биоценотическом уровнях,и длительное действие загрязняющих веществ приводит к упрощению экосистемы.Список литературы1. Р.Кэррингтон Биология моря Ленинград 1966 год2. Детская энциклопедия3. В.В Плотников. На перекрестках экологии . М. Мысль, 1985.